筏基地梁角鋼工作架工法

□詹桂祺／慈濟基金會 中部營建室主任

一、前言

         『筏式基礎』已普遍為現代大樓建築的基礎型式。筏基結構區分為大底(FS)、地梁(FB)、水箱蓋(BS)三大部份，而大底(FS)、水箱蓋(BS)鋼筋之紮配，一般施工上不會有太大的問題與困難，施工品質亦能有效掌控；惟地梁(FB)因寬高比大，梁筋之紮配要確保上緣依設計高程控制絕對水平，且使連續梁之連續達絕對直線，確實需要相當的工法、工序與周密的管理始能達成。
         茲將地梁鋼筋紮配施工普遍常見的缺失及影響層面，歸納分析如后：
(一)水平度控制不佳
         梁上緣水平度不佳致高程產生誤差，將造成後續版筋紮配的困難及BS版灌漿完成面之平整性。
         1.梁過低：BS版雙層筋均跨梁而紮配，此時須另增補＃5主筋及〝ㄇ〞型筋補強，使BS版與梁有效結合。
         2.梁過高：輕微者，將造成梁上緣主筋保護層不足現象；嚴重者，將造成BS版灌漿完成面高低起伏過大。
(二)直線度控制不佳
         1.地梁主筋直線度紮配控制不良者，於組模時將造成地梁左右側保護層明顯的不均現象。
         2.牆預留筋之留設也將因地梁直線不佳而影響留設的錨錠及直線問題。
         以上問題是一般筏基地梁施工普遍常見的缺失，而此缺失，除顯現營建管理者未善盡管理之責外，更影響建物之結構安全，實不可不慎。
         檢討以上缺失，分析歸納原因如后：
(一)基礎面的開挖及PC整平作業水平未控制得宜：
         地梁鋼筋紮配之工作架依不平之PC完成面設置，相對影響地梁高程控制精準。
(二)地梁鋼筋工作架：
     1.高度固定無法微調：
         工作架以＃8、＃10鋼筋加工成〝ㄇ〞型使用，尺寸為固定之單一尺寸，隨PC面高高低低設置，無法控制絕對水平。
     2.設置穩固性不佳，致垂直及水平無法有效控制：
         工作架一般以＃5鋼筋進行斜撐，穩固性不佳而致左右偏移，無法有效控制梁筋紮配之直線度。
         基礎面的開挖及PC整平作業之水平控制，因工程作業面廣及由精度較低的工種負責，工程管理者實不易掌控施工精度；既然施工面之平整度掌控不易，地梁鋼筋紮配之《水平》及《直線》控制，只有朝改善地梁工作架設置模式來思考。
    
    
    

二、地梁角鋼工作架的規劃

         傳統地梁工作架，一般營造承商均委由鋼筋加工協力承商以＃8、＃10高拉鋼筋彎軋加工成〝ㄇ〞型使用，視實際使用重量依鋼筋加工綁紮單價計價予該鋼筋協力承商。
(一)工作架單一加工尺寸、精準度不佳，且無法依標準高程全面測設定位。
(二)工作架以＃5中拉鋼筋斜撐固定架設，穩固性不佳，水平、垂直、直線精準度控制不易。
(三)＃5中拉鋼筋斜撐範圍內障礙重重，影響鋼筋紮配的動線與降低紮配工率。
         以上為傳統地梁工作架使用的問題癥結所在，如何改善以提昇地梁鋼筋紮配施工品質，是本篇研析的主題。
         工程基礎面的開挖及PC整平作業之絕對水平控制不易，故考量新工作架的規劃設計，其高度必需是可調整的，以因應不平之PC面；傳統＃8、＃10高拉鋼筋工作架無法滿足可調整的特性，且重量重，搬移不易。構思比照鋼結構基礎螺栓先埋工法設置螺栓鋼架的原理，採輕質角鋼(L-50X50X6t)來規劃工作架，以精密度高的工種負責角鋼架的測設及定位，地梁鋼筋再依已定位之角鋼工作架紮配，如此以高精度的角鋼工作架來定位地梁鋼筋的工法，可大大提昇地梁鋼筋紮配的施工精度及品質。
(一)角鋼工作架的架設位置：
         應錯開梁上層主筋的搭接範圍，以免因梁主筋採上下搭接，造成保護層不足的問題產生。
(二)角鋼工作架的架設時機：
         工作架基座於地梁放樣後即可先行釘設固定，並測設焊接高程基準點於基座上方，待FS版下層筋紮配完成後，再依地梁紮配的順序及進度逐步燒焊架設，以避免因工作架的先行架設影響FS版下層筋紮配的工率。
(三)角鋼工作架的高程：
         Ｘ向與Ｙ向地梁的高程應有三公分的差異，以確保各向地梁的高程定位無誤。

三、角鋼工作架細部說明

         以900mm X 2500mm 地梁為例，工作架/梁肋筋標準尺寸細部說明如后：
(一)底座：
         詳圖一，固定於PC面角鐵長250mm，及與工作架焊接用角鐵長200mm，二者於工廠焊接成〝Ｔ〞型，工地現場各退縮梁側125mm釘設。(詳圖一)
(二)工作架：
         1.上橫角鐵：角鐵長 = 梁寬–150mm = 750mm，供梁上層主筋跨座及第二層筋吊設使用。
         2.立　　柱：立柱長 = 梁深–200mm = 2300mm二支，各退縮上橫角鐵端部50mm直角焊牢，完成後立柱寬度 = 梁寬–250mm = 650mm。
         3.補強角鐵：角鐵長 = 梁寬–280mm = 620mm，二端於立柱二分之一處與立柱焊牢。
         4.補強拉桿：以＃3、＃4鋼筋對角拉設，視工作架超載時，再另增設補強之。
         以上構件均於工廠統一裁切、焊接加工組裝成型，運抵工地現場與底座焊接固定。(詳圖二)
(三)地梁肋筋：
         1.寬度： 900mm梁寬–100mm = 800mm
         2.高度：2500mm梁深–150mm = 2350mm
         地梁肋筋加工高度減150mm，係確保下層主筋紮配時可確實固定於肋筋四角隅。(詳圖三)


圖一
         營建工程在工程實務應用上並沒有高科技的學問與技術，只是工法、工序與工程管理的巧妙運用而已。此角鋼工作架工法之研析報告，僅提供大家一個拋磚引玉的思考邏輯，也就是在工程上，雖然無法事先防患未然的推展工進，但就已發生的缺失，在施工品質、成本核計、工期等效益的前提考量下，如何思考一確實可行的改善方案，於下次工程中修正執行之，而不是一再的讓這些缺失重覆發生。
         依實際採用《角鋼工作架》施工之實務經驗，雖然增加測設及現場焊接的成本，但角鋼工作架所耗用的鋼材重量遠比高拉鋼筋低，且角鋼工作架的底座與工作架均於工廠統一裁切、加工焊接成型，大量生產，現場只做垂直及水平的測設、焊接作業，增加的成本有限；即使會增加些許的成本，但可減少因施工瑕疵而額外支付無法預估的善後成本及工期，就整體營建管理成本效益而言，是值得的。
         以輔導營造承商採用《角鋼工作架工法》為例，由初期的勉強配合，到後續新案工程不需業主的另外要求而主動採用，體認出本工法的應用可大幅提昇施工品質，且反映出來的營建管理成本效益被營造承商所認同。

四、後記

         建築師說：工程品質是《管理》來的，意謂工程品質應靠營造承商的用心管理，始能有效達到應有的施工品質；營造承商說：工程品質是《設計》來的，意謂工程品質應於設計階段建築師即應考量其施工的安全性、可行性且達預期理想，而不是僅單靠營造承商的能力所及。責任的推諉最後全推到了協力包商的身上，甚至第一線的勞工朋友身上。
         筆者服務單位對工程品質確保的管理理念，除了設計者的細心、營造管理者的用心外，認為我們對第一線勞工朋友付出相當的《關愛》與《關心》，勞工朋友對工程品質會《更用心》。
         以筏基FS灌漿為例，施工後，我們經常會發現多處的地梁肋筋被扳開了大洞，造成肋筋的間距過大、不均的現象，嚴重破壞了結構配筋有效間距。灌漿前的鋼筋紮配檢查一切標準無誤，是誰破壞了工程的品質？直覺判斷當然是灌漿工班的傑作，理所當然灌漿工班必須承擔，惟身為一位工程管理者，在這樣一個施工瑕疵的事件中，我們思考到什麼？我們應如何有效來改善？
         筏基FS灌漿數量大，工時往往長達18小時或更長，在灌漿作業面的推展與移動中，因被高大的地梁隔成區塊，施工人員必需《翻山越嶺》的上上下下翻爬地梁進行灌漿作業，勞工朋友的體力付出已超越極限，夜間的施工安全更顯堪慮。在工程無法分區塊減量施工或以二班人力輪替施工的前提下，如何準備數組輕便工作梯供灌漿工使用；或在不影響結構配筋前提下，於地梁肋筋施工時預留足夠間隙供灌漿工通行使用，以減少勞工朋友體力的付出，就是我們替他們付出的《關愛》與《關心》，我們的關愛與關心不僅能讓勞工朋友的感恩《點滴在心頭外》，又可防止勞工朋友破壞肋筋、提高結構安全性及勞工施工的安全性，這樣一舉二得的管理技巧，何樂而不為呢？。
         FS灌漿作業還有一個問題，就是實際灌漿數量往往與圖面核算數量誤差大。此一問題我們可以發現到，雖管理者用心測量並將灌漿高程以膠布標記於梁肋筋上，惟於實際灌漿中仍無法有效控制施作高度，因為高程標記被混凝土污染了，在密密麻麻的地梁肋筋中，到底標記在那一個肋筋上，對灌漿工而言確實是一項困擾。針對此問題，管理者只要於標記高程的肋筋頂部，以噴漆再噴註一個標記，灌漿工即可循著噴漆標記找到高程標記，灌漿高程即可有效控制，營造承商即不致灌築超量的混凝土而增加營建成本。
         營建管理的精髓在於《防患未然》
         1.問題事前預知而提出策略來因應，即〝先知先覺〞謂之《管理》。
         2.事情發生之後再去找方法來解決，即〝後知後覺〞謂之《處理》。
         3.錯誤事件一再重複發生一再處理，即〝不知不覺〞會被《修理》。
         4.工程品質的管理及掌控，如前述案例，雖無法做到〝先知先覺〞的事前防患，但可〝後知後覺〞的事後修正，千萬不要〝不知不覺〞的無動於《哀》。
         一位優秀的工程人員，只要站在勞工朋友的施工角度來考量、及用心思考一些小技巧，確定工法及工序，即可有效推動工程及達到營建管理的目標。■
【93.4.4.于台中潭子志業園區日月山莊】
編輯部　附註：
         因版面關係無法將筆者提供附圖相片全部刊載，若讀者對工法需有更深入的瞭解，請以電子郵件直接與筆者連繫，筆者e-mail：chan@tzuchi.org.tw