第二章 文獻回顧
2.5 橋梁劣化維修工法
2.5.1 維修與補強一般說明
在探討維修工法之前,需要先將「維修」一詞做個定義。一般會把維修與補 強兩者放在一起做討論,但根據交通部臺灣區國道高速公路局《公路鋼筋混凝土
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結構橋梁之檢測及補強規範》草案委託研究計劃,在計劃中分別將維修與補強兩 者定義之:
「維修」目的係因結構缺陷已確實存在,主要將措施為防止橋梁繼續劣化,
使其滿足使用功能及耐久性之對策,但其強度與勁度不見得會提升 ,且構件本身不具有立即性之安全危害。
「補強」目的係因結構受損且即將導致立即性危險的情況下會進行,主要會 提升橋梁之強度、勁度或乘載力,用以降低補強構建之應力狀況或 使橋梁安全能符合公路養護管理機關之要求。
此外亦列舉出維修與補強之五項原則:
1. 於規劃設計階段應先進行充分調查,參考檢測評估結果,並考量維修與 補強作業之特性,選擇合適之維修補強工法。
2. 應依其目標,採用不同方式進行維修與補強作業,如恢復或改善結構系 統功能、增加結構強度或韌性、置換損傷構件等方式。
3. 進行維修與補強時應注意施工安全及現有交通之影響,輔以必要之臨時 安全措施,並避免施工過程中結構系統產生弱點。
4. 依公認之學理與方法如分析計算法或實測法等進行補強效果之確認。
5. 材料須考慮與底材間之相容性及修復補強程序,注意所採用之材料是否 具有符合國家標準或相關國際標準之認可證明。
本篇論文主要著重於「維修」方面,以使構件能夠回復其使用功能與安全性 為主要目的。
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減少日後損壞的機率,依照對混凝土表面處理的方式又可將其分成酸 洗、噴砂及表面塗裝三類。
a、 酸洗工法:混凝土本身具有高鹼性,利用酸的腐蝕效果作為混凝土 修補前之表面處理可達到一定效果。其中鹽酸最常被拿來使用,其 與混凝土表面外露的細骨材反應後,立刻用鋼刷刷淨至不冒泡,再 以清水沖洗防止混凝土中性化。
b、 噴砂工法:使用高壓泵浦推送砂粒噴擊混凝土表面,使其呈粗糙狀 以增加附著力。但此種工法會產生砂塵造成環境汙染,且價格較為 昂貴,故實用性不及酸洗工法。
c、 表面塗裝工法:塗刷砂漿、塗料或類似環氧樹脂等化學藥品以塗封 混凝土龜裂處,以防止進一步惡化的情況。此種工法適用在輕微的 表層龜裂情況。
2. 裂縫修補工法
此種工法的主要目的,就短期而言是為恢復結構的整體性;長期而言是 為保持結構強度、剛度、耐久性、抗滲性及美觀度。主要可分為表面封 閉修補法、壓力灌漿工法、注射工法以及表面黏貼工法等四類。
a、 表面封閉修補法:尚可再細分成(1)填縫工法(2)表面抹漿工法(3)鑿槽 嵌補工法(4)表面噴漿工法等四類,其中表面抹漿工法更可再分成水 泥砂漿塗抹以及環氧砂漿塗抹兩種。
b、 壓力灌漿工法:此種工法係將漿液加壓灌入結構物內部,使裂縫閉 合並恢復結構強度、耐久性以及抗滲性等效果。其中最常使用的方 法為水泥灌漿工法與化學灌漿工法兩者。
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c、 注射工法:適用於寬度較小的龜裂情況,先將龜裂分區,再利用注 射方式將環氧樹脂注入,其中會將裂縫表面除注射孔外其餘皆封閉 以防止注射材料流出。
d、 表面黏貼工法:將混凝土表面以玻璃布或鋼鈑黏貼,達到封閉裂縫 的目的,亦能提高結構物之強度與勁度。其中分成玻璃纖維布黏貼 與鋼板黏貼等方式。
3. 表層缺陷修補工法
混凝土表層之損壞程度,已不適宜採取表面處理工法及裂縫修補工法進行修 補時,如混凝土表面產生片塊狀之剝離,則須使用表層缺陷修補法進行修 補。此種工法通常採用填充工法進行,會先敲除已損壞或品質不良之混凝 土,再重新澆置新拌混凝土,使龜裂的情況不再發生或提升原構件之品 質。依照填充之材料可分為新鮮混凝土修補法、水泥砂漿修補工法、混 凝土接著劑修補以及環氧樹脂修補工法。
a、 新鮮混凝土修補法:當混凝土出現蜂窩或空洞等較大範圍的缺陷 時,會先除去鬆落之混凝土,將修補之部位鑿毛,清除覆蓋之塵土 並保持濕潤。其中為確保新舊混凝土接著性,應在鋼筋及混凝土周 圍塗抹一層水泥漿或其他接著劑,若修補面積較大,澆置前需組立 模板,完成後如同一般混凝土澆置需進行養護。
b、 水泥砂漿修補工法:用於損壞程度較淺之缺陷,施工方法與新鮮混 凝土修補法相同,惟需加強壓實工作,另避免乾縮裂縫,於新填補 的區域周圍再塗上樹脂或漿液,以避免構件內部遭空氣與水侵入。
c、 混凝土接著劑修補:適用於損壞程度較嚴重且有深入構造內之情 形,通常以表面塗封修補或澆築塗層修補之。
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