構材斷面配置及施工問題探討

1.梁鋼筋配置相關問題：

業主常要求柱少梁長之高層 RC 建築結構，如此一來則柱或梁之 鋼筋數量過多，而會造成配筋之困難及混凝土澆置不確實，使拆模後 的柱、梁有骨材分離、蜂窩或鋼筋外露之不良現象。業主、建築師、

技師常未實際到工地觀看鋼筋配置的合理性，而使錯誤的方式仍然一 再被採用，所以於設計時應該考量配筋施工之困難來修正斷面設計。

RC 或 SRC 大梁上下層配置之主鋼筋，如主筋配置過多，將形成 施工之困難如下：

(1)梁鋼筋採用搭接方式續接時，鋼筋與鋼骨或鋼筋與鋼筋之間隙太 小，產生搭接不易，或搭接範圍主筋之間灌漿孔隙太小情形，影響 混凝土正常流動，容易引起蜂窩現象。

(3)梁主筋與主筋之間之間距不足，影響混凝土填充或鋼筋與混凝土間 之握裹力。

(4)對 SRC 梁，主鋼筋重量過重，或主筋中點撓度過大，形成與主筋與 鋼樑之間距不足，影響鋼筋之握裹力。

(5) RC 梁之接頭處灌漿困難，及 SRC 梁柱接合若採用貫穿柱腹板方 式，柱腹板因為貫穿孔過多，損害柱構材剪力強度。

(6)水泥砂漿墊塊之使用不當造成鋼筋混凝土構材(柱、梁、版)之施工 缺陷。

(7)鋼筋之支墊不良，造成鋼筋位置不正確或保護層厚度不足。會造成 混凝土保護層不足易致鋼筋生鏽或耐火能力不足，及鋼筋位置偏移 使RC 梁或柱之強度折減。

(8)梁筋或柱筋之配置數量及位置不確。

(9)直接在梁筋上燒切其他鋼筋，此會傷及梁筋或箍筋。

(10)鋼筋以鐵絲綁紮不確實，或梁、柱接頭之箍筋與繫筋因不易綁紮 而省略不紮。如此若工作人員在版筋上行走，往往使鐵絲拉斷而致 版筋定位偏失。

(11) RC 大梁或版之配筋上方排置線槽或密集之管線，梁中穿入大孔徑 管線等。將使大梁之強度及勁度受損，所以設計者應遵照規範之要 求不得使管線之配置傷及結構體之強度，必要時以設計明管為佳。

另在施工時若發現此現象時應及早改正或採取措施使傷害減至最 低。

2.柱鋼筋配置相關問題：

RC 或 SRC 柱四週之主筋如配置過多，將形成施工之困難如下：

(1)柱之斷面過小，但主筋排列過多，造成混凝土填充不良。

(2) SRC 柱易與鋼樑翼末寬度相衝突，使柱之主筋易位或困難施工。

(3)容易與大梁主筋相衝突，使主筋配筋施工困難。

(4)柱鋼筋續接段空間不足，鋼筋搭接或續接施工不易。

(7)柱之主筋偏位或整體扭偏，以冷彎或熱彎之方式彎折兩次使校直定 位。此會導致如鋼筋被不當彎折，鋼筋材質局部劣化且不再為直立 鋼筋，將使柱強度折損。

(8)頂層柱之頂端主筋在版面處全部切斷未有 90°標準彎鉤錨錠，導致 握裹不足及梁與柱不為剛接之關係。

3.箍筋設計及施工問題探討

常見導致施工品質不良或耐震能力損失之箍筋問題，例如：

(1)由於梁柱尺寸過小而主鋼筋配置過多，使箍筋 135 度彎鉤現場施工 不易，容易與鋼筋碰撞。

(2) SRC 柱箍筋現場施工時，無法預先頂部套入柱內，因此無法採用閉 合箍筋方式施工，需採用L 型或口型結合方式施工，箍筋之圍束強 度及品質控制不易。

(3)梁柱接頭處，如柱之斷面尺寸太小時，RC 有配置施工困難及 SRC 有箍筋穿孔位置與大樑腹板螺栓孔非常接近問題。

4.混凝土配比設計及施工問題探討

由於耐震因素，構材常需配置緊密箍筋及主筋造成間隙較小，阻 礙混凝土流動性，因此必須考慮坍度或流動性之配比問題，以及骨材 最大粒經之控制，常見混凝土配比設計與施工問題如下：

(1)混凝土坍度或流動性不足，造成灌漿不易。

(2)未指定最大粗骨材粒料，造成材料分離於梁柱內形成空洞孔隙。

(3)混凝土施工搗實不足，梁柱接頭區域形成蜂窩現象。

(4)鋼柱內未預留灌漿氣孔，形成灌漿孔隙。

5.鋼筋續接器及施工問題探討

鋼筋工程另一項重要部份為鋼筋續接器之使用，工程應使用合格之 續接器。續接器連接工地取樣之鋼筋所做成之接合樣品須通過拉力試驗 及反復拉壓試驗之強度、勁度及滑移量要求。另使用鋼筋續接器時，鋼

須通過拉力試驗外尚須通過反復拉壓試驗)

(2)使用不合格之鋼筋。如鋼筋之強度不合要求；鋼筋斷面非圓形；車 牙車不好；鋼筋之竹節紋凹凸程度不足；使用擠壓式續接器時性能 折滅。

(3)使用螺紋式續接器時，鋼筋之旋緊程度不夠；亦或鋼筋車牙部分裸 露生鏽而影響旋緊作業。

(4)所有柱筋全部在差不多同一高度且應力甚大處(常在離 RC 版面六十 公分至一公尺左右處)使用鋼筋續接器。

(5)將鋼筋連結於鋼骨上之可銲續接器不合格或焊接不當 (如於工地焊 接時因位置過低無法仰焊等 )。

使用不合強度要求以及滑移量要求之鋼筋續接器或在同一斷面全 部採用續接器皆會減損或危及RC 柱梁甚至 SRC 構件之強度。所以除 應使用合格之續接器外，現場以扳手旋緊螺紋式續接器時，監造工程 師必須在場監督且須逐一檢視；鋼筋車牙部分應加套頭或以膠布包 紮，不使生鏽或碰撞受損。另使用續接器時之各項工地作業皆須謹慎 按施工說明書施作。

6.鋼骨設計斷面及施工問題探討

由於SRC 或鋼構造之鋼骨斷面，在設計階段已經決定，但斷面之 比例及形狀，影響施工甚鉅，甚至無法以施工方法克服斷面比例不當 對耐震品質之影響，因此有必要於施工檢查階段，就鋼骨設計斷面尺 寸，影響施工品質部份，提出檢查或改善建議，並於鋼構廠製造生產 之前，修正施工圖說，以增進系統之耐震能力，常見鋼骨斷面設計與 施工問題如下：

(1) SRC 鋼梁或鋼柱與外包混凝土尺寸比例不符合灌漿施工要求，通常 柱斷面外包混凝土尺寸，應大於鋼骨柱尺寸約30 公分，梁斷面外包 混凝土尺寸，應大於鋼骨架尺寸約25 公分，如果梁柱尺寸壓縮得大 小，將造成保護層厚度不足或混凝土流動不良之蜂窩現象。

器與水平橫隔板偏心接合，將導致鋼柱翼板容易產生脆性撕裂現象。

(3)鋼樑之尺寸限制;例如梁深應大於 350mm 以上，梁翼板厚度應小於 30-40mm 以下，SRC 梁總寬度約大於鋼骨翼板寬度約 20 cm，SRC 梁深度大於鋼骨深度約25 cm，以確保最小保護層厚度或混凝土骨 材灌漿時流動空間，或梁箍筋135 度彎鉤之作業空間。

(4)鋼柱之尺寸限制;例如 BOX 柱尺寸應大於 50 cm 以上，以避免工廠 施作橫隔板時，產生銲接施工困難。

(5) H 型鋼柱，柱之翼板寬度應大於梁翼板寬度 2 cm 以上，以避免梁 柱接合施工時，銲道之起弧位置容易產生起始裂縫瑕疵。

(6) SRC 柱總寬度應大於柱鋼骨尺寸約 25-30 cm，以確保最小保護層 厚度或混凝土骨材灌漿時流動空間。

7.鋼構梁柱接頭施工問題探討

梁柱接頭在進行施工時，梁翼板和柱面間的全滲透銲接將是極為 重要的一環，直接影響到接頭甚至整體結構物的耐震行為，全滲透銲 接施工細節可能會有之施工問題如下：

(1)銲條的大小無法配合銲接尺寸，銲條太小則因為入熱量不足造成銲 接融透的不完全，太大則入熱量過高造成母材脆化，影響到接頭的 強度及韌性發展。

(2)銲條保存不當，在空氣中曝露的時間太久未適當乾燥，影響銲條的 品質。

(3)梁翼下背墊片在全滲透銲接完成後未予移除，因下背墊片位置為應 變最大之處，容易造成接頭銲道的破壞。

(4)鋼材表面未處理乾淨，週邊有鐵鏽、油漆、油脂或水份等附著異物，

容易發生銲道夾雜有氣孔和其它雜質的缺陷。

(5)銲接前預熱不完全，容易造成熱影響區的冷卻速度加快，使晶粒粗 大化與硬化現象及銲接部位的 裂。

(7)採用切削式接頭或上、下翼板扇形開孔未確實磨平，或漸變斷面未 保持圓滑連續，如此則容易造成應力集中現象。

8.鋼構其他施工問題探討

(1)柱內橫隔板焊接不良、位置不正確或入熱控制不良，造成柱翼板材 質受損箱形柱翼板撕裂；會使梁、柱接頭強度、韌性不足，結構完 成前即發生超量位移。

(2)識圖錯誤、落樣錯誤或用錯附屬構件尺寸造成鋼構廠中之組合錯 誤。

(3)鋼構件未打鋼印或鋼印錯誤，使組裝構件時發生錯誤。

(4)鋼構材開孔如孔徑、孔數錯誤或孔位不正確的缺陷，而造成組立困 難及降低構件強度

(5)母材間隙過大、角焊不足、全滲透焊未完全填滿之鋼構廠發生的電 焊缺陷，形成潛在破壞點及構件強度不足等缺陷。

(6)切割傷及母材、切口不規則、切割面偏斜等之構材切割缺陷，而影 響組裝精度及構件強度不足等缺陷。

9.現場施工方面

(1)螺栓材料不良、未按規定上緊、未以扭力扳手檢查等造成栓接處鬆 動，影響組裝精度及造成結構勁度與強度不足。

(2)焊道表面未徹底清潔、鋼板變形或切割不良使焊道超音波檢驗不合 格。

(3)構材表面油漆之防鏽效能低落，使鋼板生鏽、腐蝕。

(4)厚板焊接未注意控制入熱、厚板未經檢驗造成鋼板發生層裂等缺 陷，使鋼構強度大幅降低及降低焊道品質與強度

(5)焊材受潮、焊材與鋼板材質搭配不對、焊接前未徹底清潔板面、 焊 接中途熄火使焊材脆化、梁柱翼板間距過大、角焊腳長不足、焊道 設計過大、全滲透焊切角不正確等之焊道破壞現象。

不合格而形成結構潛在弱點。

根據第六章之施工品質管制檢查項目與第七章中所述之常見施工

根據第六章之施工品質管制檢查項目與第七章中所述之常見施工