水泥混凝土檢驗標準錯誤認知暨應有作為探討

水泥混凝土材料,幾乎涵蓋所有土木工程及建築工程之施工項目,故相關之從業人員頗多,依筆者查核及審查設計圖說之經驗得知,其間之缺失可謂琳瑯滿目、不一而足。

經進一步詢問各從事人員,其回應之答案,更是令人啼笑皆非、瞠目結舌。筆者訝異於工程人員竟然可以漠視契約、施工規範及設計圖說之規定,以至於一直以錯誤認知在推動平常之作業。而其中最主要的錯誤觀念或回應之答案可歸納為下列幾項。

1.工作十幾年來都是這樣子在做。不需要看施工規範及設計圖說。

2.增加水泥混凝土坍度比較好施工。

3.水泥混凝土數量很少,不需要施工規範及設計圖說。

4.養護工作聊備一格或僅作局部之養護。施工後看不見的項目(例如:鋪面工程之基、底層),根本就不作養護之程序。

5.習慣以抗壓強度機制進行剛性鋪面之設計與施工。

職是之故,筆者擬將較常見之問題列述如下,並輔以照片及圖表等資料分別說明應有之正確作為,祈能大幅度避免錯誤樣態再現。

一、強度

  1.規範規定:詳表1所示。

  2.錯誤解讀:剛性鋪面採用28天材齡抗壓強度140、175或210kgf/cm2之設計值。

  3.正確解讀:應採用28天材齡抗彎強度≧45 kgf/cm2之設計值。

  4.應有作為:從業人員應確認剛性鋪面採用抗彎強度機制之緣由及意義,並杜絕從業人員習慣以抗壓強度進行剛性鋪面設計與施工之案例。

二、坍度

1.規範規定:正常的水泥混凝土坍度值詳表1所示。部份規範尚規定。

           (1)配比設計坍度小於50mm以下時,許可差為±13mm。

           (2)配比設計坍度51~100mm時,許可差為±25mm。

           (3)配比設計坍度大於101mm時,許可差為±38mm。

           (4)以泵送機壓送時,坍度可增加至15cm。

  2.錯誤解讀:大部份的工程並非以泵送機壓送水泥混凝土,但是,品管自主檢查表卻千篇一律地皆以15±3.8cm、15±2.5cm或15±2.0 cm之坍度值作為品管之依據。

  3.正確解讀:應依表1規定,各級強度之水泥混凝土坍度值(含許可差)以不超過該級之上限值為原則。

  4.應有作為:從業人員應瞭解使用高坍度水泥混凝土之真正缺點在於嚴重損傷結構體之耐久性及水密性。因此,不能僅為顧及工作性而冒然一直採用15cm之坍度值。至於高性能水泥混凝土之坍度值≧25.4cm之狀況,係因其另外運用化學摻料而產生坍度值≧25.4cm之特性,應與正常一般的水泥混凝土作區隔並個別瞭解其機制,切勿混為一談。另一方面,針對施工規範之規定並無坍度15cm之條款,若業界持續錯誤引用,那一天不幸衍生工程災變,追究起來,不是人員傷亡、就是偷工減料的牢獄之災。這也是為什麼筆者在歷年來查核時始終苦口婆心、耳提面命的交待:『設計工程師應依工程項目個別律定拌和廠出料之坍度值,而不是被拌和廠牽著鼻子走,僅能以15cm一種之坍度值涵蓋所有結構體。』其理應甚明。

三、鋼筋保護層厚度

1.規範規定:鋼筋保護層厚度,即最外層鋼筋外面與水泥混凝土表面間之淨距離,應按設計圖說之規定辦理,如設計圖說未規定時,可參照表2辦理。

表1:水泥混凝土配比設計參考表

混凝土

澆置方法

水泥用量

坍度範圍(cm)

最大拌和水量

粗粒料尺寸

28天抗壓

(kg/m3

(公升/kg水泥)

(mm)

強度(fc')

     

140kgf/cm2

振動式

215~235

10.0~20.0

0.62

4.75~50

175kgf/cm2

振動式

250~275

5.0~15.0

0.62

4.75~50

210kgf/cm2

振動式

300~325

5.0~12.5

0.48

4.75~37.5

245kgf/cm2

振動式

325~400

5.0~12.5

0.48

4.75~37.5

水 中

375~400

10.0~20.0

0.54

4.75~25

280kgf/cm2

振動式

360~400

5.0~12.5

0.44

4.75~25

水 中

400~425

10.0~20.0

0.54

4.75~25

315kgf/cm2

振動式

430~440

5.0~12.5

0.42

4.75~25

350kgf/cm2

振動式

450~475

5.0~12.5

0.4

4.75~25

400kgf/cm2

振動式

475~500

5.0~12.5

0.4

4.75~25

抗彎強度

振動式

350~375

0~7.5

0.44

4.75~50

= 45kgf/cm2

 

表2:鋼筋保護層厚度規定表

說   明

基腳

橋墩

隧道

厚度225mm以下

厚度大於225mm

mm

(頂底

mm

mm

mm

mm

及兩側)

mm

不接觸雨水之構造物

鋼筋D19以下

15

18

15

*40

40

40

-

-

鋼筋D22以上

20

20

20

*40

40

40

-

-

受有風雨侵蝕之構造物

鋼筋D16以下

40

40

40

40

40

40

40

40

鋼筋D19以上

45

50

50

50

50

50

50

50

經常與水或土壤接觸之構造物

-

65

65

65

75

65

75

75

混凝土直接澆置於土壤或岩層或表面受有腐蝕性液體

50

75

75

75

75

75

75

75

與海水接觸之構造物

75

100

100

100

100

100

100

100

受有水流沖刷之構造物

-

150

150

150

150

150

150

150

註:1. *混凝土格柵鋼筋保護層之最小厚度為15mm。

2. 若鋼筋防火保護層厚度之規定則須採用較大之值。

3. 廠製預鑄混凝土及預力混凝土之鋼筋鋼材保護層另詳建築技術規則或有關之設計圖。

   2.錯誤解讀:品管自主檢查表千篇一律地皆以5.0cm或7.5cm作為品管之依據。甚至有些工程根本未施作鋼筋保護層,詳照片1所示。

   3.正確解讀:應依表2規定,不同的水泥混凝土施工項目,應分別釐定不同的鋼筋保護層厚度值。

   4.應有作為:從業人員應瞭解:確實的鋼筋保護層厚度值將可降低鋼筋腐蝕性並提昇結構體整體之耐久性能;反之,則可能大幅度縮短水泥混凝土結構體之使用年限。不可小覷之。

四、養護

1.  規範規定:依文獻(1)規定,水泥混凝土工程之養護作業相當嚴謹【因內容繁多,有興趣之讀者可自行參閱文獻(1)】一般可分類為:

(1).方式評估:當養護條件有所變動時,應重新評估。

(2).保持水份之養護。

(3).惡劣天候之保護。

(4).加速養護。

(5).機械性損傷之防護。

2.  錯誤解讀:水泥混凝土完成澆置後,即任由其氣乾,亦不管制人畜通行。其施工後損壞狀況詳照片2所示。

 

照片1:

水泥混凝土結構體未施作鋼筋保護層厚度之現況

 

照片2:

水泥混凝土完成澆置後養護不當所產生損壞之狀況

   3.正確解讀:應依據文獻(1)之程序,嚴謹進行養護作業。

   4.應有作為:據筆者瞭解,國內各機構之施工規範自從改用綱要規範格式後,對於水泥混凝土的養護工作僅列述於第03390章,各專章若未指明第03390章為相關章節(大部份均未指明),則該工程對於水泥混凝土的養護工作則皆付之闕如。建議業主或設計單位應以特訂條款補足之或於各專章指明第03390章為相關章節,以免監造及施工單位無所適從。

五、取樣

   1.規範規定:一般水泥混凝土每種配比以100m3為一批,每批至少取樣一組(2個)樣品。至於預力混凝土之規定,則詳表3所示。

    2.錯誤解讀:每批次混凝土材料之每種配比,僅取樣1個樣品。

    3.正確解讀:應依據規範規定,分類別各自取樣充足之樣品數量。

    4.應有作為:部份從業人員錯誤解讀之結果,勢必造成取樣不足、無法進行品管統計分析之窘境。故從業人員應先行明瞭工程使用水泥混凝土之總數量,進而預估取樣數量及事先選定統計分析之準則是否適用之。以免發生某案例,工程已進行半年,才取樣9個樣品之實例,該案至完工為止,仍然無法完成水泥混凝土統計管制圖之繪製作業,致品質堪虞。

六、配合設計準則資料

  1.規範規定:提供一年以內有效之配合設計試驗報告。

   2.錯誤解讀:錯誤案例樣態條列如下。

              某工程(甲)業於民國一○○年七月完成發包,承包商隨即提供工程(乙)民國九十九年七月二十九日之水泥混凝土配合設計試驗報告,業主於民國一○○年八月二日完成施工計畫書及水泥混凝土配合設計試驗報告之審核作業。該工程(甲)自一○○年八月三日起動員並開工,工程(乙)民國九十九年七月二十九日之水泥混凝土配合設計試驗報告即面臨失效之疑慮。明顯不符規範之規定。

表3:預力混凝土每批量試體取樣組數(28天抗壓強度)規定表

 

預鑄預力混凝土梁

每支3組(6個)

 

預力混凝土箱型梁

最少3組(6個)

預力混凝土

100m3<混凝土≦150m3

4組(8個)

 

150m3<混凝土≦200m3

5組(10個)

 

以下類推,每增加50m3加取1組(2個)。

(註:上述試體取樣組數(個數)未包括為試驗7天抗壓強度及為控制施預力時間(工地養護)所需增加之試體數量。)

  3.正確解讀:獨立專案應依料源地區及拌和廠適當運輸時間選定水泥混凝土配合設計準則並就近試驗與生產之,不能一直使用其他案例之配合設計試驗報告做為證明之護身符。若須合理引用,請務必加強注意試驗報告所有數據之合理性以及時效性。

  4.應有作為:一年以內有效之配合設計試驗報告,應規劃為:工程全部水泥混凝土澆置完成後,該試驗報告仍在一年之有效期內。另一方面,選定拌和廠,請注意水泥混凝土拌和料應儘速於60分鐘或90分鐘內能運輸至現場並完成澆置作業。

綜觀上述,筆者一直以來,均在在強調:『施工規範不是聖經、從業人員更不是聖賢,所以一定要謹慎將事,才不會衍生失敗案例或是貪贓枉法之憾事。』尤其是承包商在得標以後,務必詳閱各工程所有的文件,並提早提出疑義,以請求業主及設計單位釋疑。切忌憑恃資深經驗而不明究理的埋頭苦幹,到最後卻可能還落到要撤職查辦的下場,這樣子豈不是冤哉枉也!

職是之故,既然契約、施工規範以及設計圖說等文件具備公文書之法定效力,各工程專案之作業勢必得依循作業;而各從業人員更應該詳細閱讀暨瞭解之,並且百分之百遵照辦理,唯有如此,才能保障施工品質與人員安全呀!

參考文獻

1.交通部(2004年4月)。公路工程施工規範第六章:混凝土工程。

 

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載;未經允許請勿任意轉載】


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