鋼筋機械式續接施工檢驗問題

根 據 本研 究 調 查 訪 問 結 果顯示，台灣市面上 續接器以 SA 級為主，

九 成 以上 續 接 器 是 台 灣 製 造加 工，價 格 低 廉，極少 數 特 殊 製 品 如 螺紋 節 鋼 筋續 接 器、灌 漿 填 充 續接 套 管 部 分 由 國 外 進口，國 內 亦 有 廠 商製 造，基本 上。經 訪 問 廠 商 年產 能 推 估 目 前 台 灣 鋼筋 續 接 器 每 年 用 量約 2400~3000 萬 個 ， 推 估 台 灣 市 場 上 目 前 大 約 2/3 為 摩 擦 銲 接 續 接 器 、 1/3 為 冷 鍛 擴 頭 滾 牙 、 少 量 為 螺 紋 節 鋼 筋 續 接 器 、 灌 漿 填 充 續 接 套 管 及 其 他套 管。這 跟 國 內 慣 行工 法 為 現 場 組 立 鋼 筋、現 場 澆 置 混 凝 土有 關，日本 因 為 多 數 工 地 已 進步 為 鋼 筋 預 組 立 工 法或 構 件 預 鑄 接 合 工 法，

續 接 器以 螺 紋 節 鋼 筋 續 接 器、灌 漿 填 充 續 接 套 管為 主。建 築 工 法 台灣 大 約 落後 日 本 約 15 年 。

考 慮 台灣 鋼 筋 工 程 現 況 及 未來 可 能 發 展，本 研 究 共 測 試 三 種 樣式 之 機 械式 續 接，包括 a.摩 擦 銲 接、e. 螺 紋 節 鋼 筋續 接 器、f. 灌 漿 填 充 續 接 套管，檢 討 研 提 之 續 接性 能 合 格 標 準，最 後撰 寫 相 關 之 施 工 品質 檢 驗 準則 。

第 二 節 鋼 筋 機 械 式 續 接 施 工 檢 驗 問 題

就 建 築工 程 而 言，我 國 鋼 筋混 凝 土 造 建 築 工 程 設計 以 內 政 部 頒版

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設 計 規範 [9]為 準，本 文 有 關於 機 械 式 續 接 之 規 定如 表 2-2 所 示，除 比 照 ACI 318 規範 [10]將 機 械式 續 接 分 成 兩 類 ， 除第 一 類 續 接 接 合 強度 至 少 達鋼 筋 之 1.25𝑓_𝑦、 第 二 類續 接 接 合 強 度 至 少 達鋼 筋 之 1.25𝑓_𝑦及 抗 拉 強 度𝑓_𝑢規定 值 外，尚 須 考 慮其 滑 動 量、延 展 性、伸 長 率、實 測 強 度 、 續 接 位置、續 接 器 間 距、保護 層 厚 度 等 對 構 材 之影 響，並 符 合 其 他有 關 規 定。

由表 2-2 可見 我 國 規 範 在 建築 工 程 之 法 規 [9]要 求較 美 國 ACI 318 規 範 [10]更 嚴 謹 ， 對 於 鋼 筋 機 械 續 接 之 滑 動 量 及 韌 性 有 建 議 考 慮 ， 但 是 因 為我 國 規 範 本 文 除 規 定強 度 外，沒 有 規 定 滑動 量 及 韌 性 之 檢 驗法 及 合 格標 準 ， 故 國 內 設 計 圖 說 多 半 引 用 過 時 多 年的 土 木 401-86 附 錄 乙[5]、內 政 部鋼 筋 續 接 施 工規 範 及 解 說 (草 案)[6]或 結 構 工程 學 會 鋼筋 續 接 器續 接 規 範 [8]。 如 表 1-1 所 列 ， 舊 版 規 範[5,6,8]在 延 展 性 、 伸長 率 、 限定 破 壞 模 式 等 有 過 於嚴 苛 之 虞 ， 有 時 會 衍 生 性 能 判 定 之 爭 議 。

根 據 第 一 章 文 獻 回 顧 與 調 查 研 究 ， 本 研 究 建 議 參 考 日 本 規 範 [22,23]及 美 國 規 範 [27-29]之 合 格 標 準，只 有 定 量 的 強 度、變 形 及 韌 性 指 標，不 限 定 破 壞 模 式 或 斷 裂 位 置。其 中 韌 性 指標 最 簡 單 可 靠 的 量測 法 是 取續 接 處 外 兩 側 鋼 筋 之伸 長 率，此 法 可 適 用所 有 樣 式 的 機 械 式續 接 ， 亦可 避 免 破 壞 模 式 或 斷裂 位 置 引 發 的 爭 議 。

美 國 加州 交 通 部 規 範 [28,29]要 求 ASTM A706 Grade 60 鋼 筋(相 當 於 我國 SD 420W 鋼筋 ) #10 鋼 筋 及 較 小 者續 接 後 伸長 率 至 少 9%以 上 ，

#11 鋼 筋 及 較 大 者 至 少 6%以 上 ， 而 NIST 報 告 [26]則 對 ASTM A706 Grade 60 及 80 鋼 筋 建 議 至 少 均 勻 伸 長 率 至 少 8%。

台 灣 SA 級 續 接 性能 合 格 標準[5-8, 20]其 實 高 於美 日 規 範 ， 若 能 落 實 監 造 及 品 管 作 業 ， 確 實 監 督 和 查 驗 機 械 式 續 接 的 施 工 品 質 ， SA 級 續 接器 應 可 用 於 任 何 位 置，包 括 鋼 筋 可 能 發 生降 伏 的 梁 柱 構 材 塑鉸 區，甚至 在 同 一 斷 面 續 接 全部 的 鋼 筋 也 是 無 害 的，前 提 是 續 接 器 施工

第二章 鋼筋機械式續接工法

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品 質 要受 到 有 效 的 監 督 和 查驗 。

圖 2-1 摘 自 結 構 工 程 學 會 及各 技 師 公 會 合 著 之 房屋 結 構 鋼 筋 施工 綱 要 與 品 管 手 冊 [37]， 說 明 耐 震 柱 主 筋 之 續 接 位 置 ， 注 意 落 實 品 質 管 制 的 第二 類 (SA 級 )機 械 式 續接 可 以 用 於 柱 任 何 位置，包 括 柱 塑 鉸 區，

雖 然 第二 類 (SA 級 )機 械 式 續接 位 置 不 須 錯 開，但仍 鼓 勵 錯 開，因 為錯 開 續 接位 置 可 提 供 較 寬 裕 之 空 間 增 進 施 工 性，同時 避 免 鋼 筋 續 接 器間 淨 距 過小 阻 礙 混 凝 土 澆 置。隔根 續 接 位 置 相距 60 cm 或 75 cm 以 上 固 然 可 以增 加 些 許 安 全 性，但是 如 果 續 接 處 沒 有 確實 固 接，應 力 應 變將 集 中 於其 他 相 鄰 鋼 筋 續 接 處，即 使 錯 開 續 接 處 亦很 難 避 免 失 敗。本研 究 認 為無 法 落 實 品 質 檢 驗 的劣 質 續 接 器，即 使 移到 柱 中 央 續 接 且 隔根 續 接 位置 相 距 60 cm 以 上 ，一 旦 受 拉 力 亦 難 避 免失 敗 。

各 樣 式的 續 接 器 或 續 接 套 管具 有 特 定 之 安 裝 程 序及 適 用 條 件，設 計 時 應特 別 考 量 續 接 工 法 調整 斷 面 配 筋，施 工 時務 必 按 照 各 產 品 之標 準 作 業程 序 施 作，例 如 螺 紋接 頭 應 依 製 造 商 設 計之 扭 力 值 在 工 地 現場 鎖 緊 ， 在 箍 筋 及 繫 筋 未 綁 紮 固 定 之 前 ， 由 監 造 人 員 以 扭 力 板 手 抽 驗 ， 其 扭 力值 應 大 於 製 造 商 之 建議 值，原 則 上 應 抽 驗該 批 產 品 數 量 之 15%，

不 合 格部 分 須 鎖 緊 至 扭 力 值之 外，另 再 加 倍 抽 驗直 到 合 格 為 止。某些 廠 商 宣稱 其 續 接 螺 紋 接 頭 可以 徒 手 旋 緊 後 拉 伸 試驗 即 可 拉 斷 鋼 筋，就 單 體 拉伸 試 驗 或 許 所 言 非 虛，但 是 實 際 在 構 材 同一 斷 面 續 接 多 根 主鋼 筋 時 ，若 螺 紋 接 頭 密 合 程 度不 一 致 ， 可 能 導 致 鋼筋 應 力 分 配 不 平 均 。

續 接 器廠 商 都 會 宣 稱 其 產 品可 以 達 到 第 二 類 (SA 級 )續 接 性 能，實 際 上 還是 應 先 經 過 認 證 實 驗室 測 試 評 估 其 續 接 性能。鋼 筋 續 接 器 取樣 應 具 有代 表 性，最 好 在 工 地 由 已 完 成 加 工 之 鋼 筋及 續 接 器 中 抽 樣，並 在 工 地依 標 準 程 序 完 成 組 裝，測 試 合 格 後 再 施 工。若 對 於 現 地 施 工之 品 質 有疑 慮 時，得 由 已 組 立之 鋼 筋 籠 切 下 之 續 接器 接 合 試 體，測 試結 構 體 之鋼 筋 續 接 器 施 工 品 質。有 時 無 法 由 已 組 立之 鋼 筋 籠 切 下 續 接組

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件 ， 或切 下 試 體 可 能 難 以 修補 ， 應 審 慎 評 估 後 不得 已 而 為 之 。 預 鑄 工 法 或 鋼 筋 預 組 立 工 法 無 法 由 已 組 立 之 鋼 筋 籠 切 下 續 接 器 接 合 試體，應 提 前 取 得 同 批之 材 料 依 相 同 程 序 於工 地 現 場 同 時 組 立固 定，其工 地 組 立 試 體 須 具 有代 表 性，例 如 螺 紋 節鋼 筋 用 續 接 器 須 使用 與 現 場相 同 之 程 序 鎖 固，灌漿 填 充 續 接 器 或 套 管須 使 用 與 現 場 同 時拌 和 之 砂漿 並 以 相 同 之 方 式 注射，而 後 以 現 場 相 同之 條 件 養 護 續 接 器試 體 直 到測 試 齡 期 ， 以 確 保 續接 器 施 工 品 質 符 合 預 訂 之 品 質 管 理 標 準 。

若 鋼 筋 續 接 器 經 試 驗 證 明 接 合 強 度 可 以 達 到 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 以 上，滑 動 量 及 伸 長 率 亦 符合 規 定 值，其 破 壞 模式 如 斷 裂 位 置 或 鋼筋 拔 出 等不 應 該 作 為 拒 收 之 理由，有 時 若 鋼 筋 實 際抗 拉 強 度 過 高，就有 可 能 導致 在 續 接 處 斷 裂 或 滑脫 拔 出 之 破 壞，若 鋼筋 續 接 處 外 具 有 足夠 的 均 勻伸 長 率，證 明 續 接 後鋼 筋 仍 具 有 適 當 之 韌性 即 可，與 美 日 規範 要 求 比較 接 近。上 述 鋼 筋 機械 式 續 接 施 工 與 品 質管 制 對 策，可 參 考文 獻[19]， 部 分內 容 已 被 工 程會 施 工 綱 要 規 範第 03210 章 鋼筋 V4.0[20]

及 V4.1 版 採 納 。

延 續 我國 鋼 筋 續 接 器 性 能 規範 演 進 及 實 務 執 行 上之 疑 義，本 研究 歸 納 待檢 討 課 題 及 對 策 如表 2-3 所 示。 目 前 已 經處 理 大 部 分 問 題， 並 就 強 度等 級 SD490 以 下 鋼筋 提 出 現 行 規 範 修 正案。但 是 有 關 於 高 強度 鋼 筋 SD550W 及 SD690 之高 塑 性 加 載 程 序 仍 有疑 慮，目 前 未 有 共 識，

建 議 後續 繼 續 研 究 探 討 。

第二章 鋼筋機械式續接工法

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擠 壓 鋼管 續 接 器 具 平 行 螺 紋接 頭 9

剪 力 螺釘 續 接 套 管

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10

剪 力 螺釘 楔 入 續 接 套 管

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11

熔 融 金屬 填 充 續 接 套 管

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熱 鍛 擴頭 鋼 筋 及 直 螺 紋 續 接套 管

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螺 紋 節鋼 筋 續 接 器

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14

灌 漿 填充 續 接 套 管

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（ 資 料 來 源 ： 李 宏 仁 [19]， 2016）

第二章 鋼筋機械式續接工法

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第二章 鋼筋機械式續接工法

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圖 2-1 柱 主 筋 續 接 位 置 示 意圖

（ 資 料 來 源 ： 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 等 人 [37]， 2013）

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