第03310章結構用混凝土常用規範差異性說明暨探討

□房性中／大地工程技師

一、前言

        『結構用混凝土』(以下簡稱本法)規範，係應用於土木工程中規定水泥混凝土構造物的場鑄混凝土所使用之材料、施工與檢驗等相關準則，以確保水泥混凝土材質、施工過程以及完工後成品之品質。
        現階段台灣地區所慣常使用者，有行政院公共工程委員會施工綱要規範﹝文獻(1)﹞及內政部營建署施工說明書﹝文獻(2)﹞等兩種；其中，後者係依照前者之精神與架構編撰，而文獻(1)至今業已發行第五版，文獻(2)於2004年9月發行第二版，導致其間產生頗多差異性，值得特別探討及注意。
        本文擬以文獻(1)為主，輔以綜合列表或說明，祈能導正偏差或釐正視聽是幸。

二、規範名稱

         (一) 行政院公共工程委員會施工綱要規範，“第03310章：結構用混凝土”，2001年3月精簡第V1.0版、2003年12月精簡第V1.1版、2001年3月完整第V2.0版、2005年10月完整第V3.0版、2007年8月完整第V5.0版。
         (二) 內政部營建署施工說明書，“第03310章：結構用混凝土”，2004年9月第V2.0版。

三、通則差異性比較

(一) 概要
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範
        說明混凝土構造物的場鑄混凝土之材料、施工及檢驗等相關規定。
        2. 內政部營建署施工說明書
        說明所有地下及地上構造物場鑄混凝土之供應、運送、澆置、搗實、表面修飾，包括伸縮縫與施工縫之製作及混凝土覆層所使用材料、設備、施工及檢驗等相關規定。
(二) 工作範圍
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範
        (1) 主結構體構造物。
         (2) 卜特蘭水泥混凝土。
         (3) 混凝土附屬工程。
         (4) 混凝土養護及保護。
        2. 內政部營建署施工說明書
        (1) 主結構體梁、柱、板、筏基及擋土牆等。
         (2) 卜特蘭水泥混凝土。
         (3) 混凝土工程附件。
         (4) 混凝土表面修飾。
         (5) 混凝土養護。
         (6) 伸縮縫。
         (7) 施工縫。
(三) 相關準則
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範無。
        2. 內政部營建署施工說明書
        (1) CNS規範25種。
         (2) AASHTO規範1種。
         (3) ACI規範3種。
         (4) ASTM規範7種。
(四) 資料送審
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範
        承包商除須提出第03050章「1.5 資料送審」之文件外，並應提供下列資料：
         (1) 施工計畫。
         (2) 預拌混凝土出貨單(規定17種基本資料)。
        2. 內政部營建署施工說明書
        (1) 品質管理計畫書。
         (2) 施工計畫：
        A.澆置計畫書。
        B.若經工程司同意，標示出已完成、進行中及未來澆置工作可能修改之部分。
        C.在水中或皂土泥漿中澆置混凝土時，承包商應於事前提報有關混凝土配比、施工材料、方法及設備等資料，經工程司認可後始可進行工作。
         (3) 廠商資料。
         (4).樣品份數依工程司視需要指示提送。
         (5) 紀錄文件：
        A.紀錄表單。
        B.預拌混凝土之出貨單【基本資料與文獻(1)相同】。

四、產品差異性比較

(一) 材料
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範
        僅規定依照第03050章之相關規定。
        2. 內政部營建署施工說明書
        (1) 水泥：
        A.水泥種類及用途：
        詳表1所示。文獻(1)依第03050章之V4.0版亦使用本表，唯第V5.0版則業已刪除不用。
        B.除另有規定外，一般構造物所使用之水泥為第I型卜特蘭水泥，並應符合CNS 61 R2001之規定。在同一單元之混凝土澆築作業中，不同廠牌之水泥不得混合使用。凡受潮結塊、硬化或有硬化現象之水泥，一律視同廢品，不得使用。
         (2) 粒料之一般規定：
        A.粒料應符合CNS 1240 A2029及CNS 3691 A2046之規定。
        B.細粒料中之水溶性氯離子含量依CNS 1240 A2029之規定。
         (3) 細粒料：
        應符合CNS 1240 A2029之規定。
         (4) 粗粒料：
        A.有害物質不得超出表2所定限值。文獻(1)亦使用之。
        B.依CNS 490 A3009測定之磨損率不得大於50%。
        C.依CNS 1167 A3031，以硫酸鈉溶液進行健性試驗之平均重量損失率，不得超出12%。
        D.級配應符合CNS 1240 A2029之規定。
         (5) 水：
        A.用水應為清水，其pH值不得小於5.0或者大於8.0，且不含過量油脂、有機質或其他有害物質。
        B.水質試驗應依據CNS 1237 A3050。
        C.鋼筋混凝土用水之Cl-含量不得大於1,000ppm。預力及橋面板混凝土用水則不得大於500ppm。
        D.SO4-2含量不得大於3,000ppm。
        E.總固體量不得大於50,000ppm。
表1：水泥種類及用途一覽表

表2：粗粒料內所含有害物質上限值規定表

         (6) 混凝土用化學摻料：
        A.有7種型式，並應符合CNS 12283 A2219之規定。
        B.任何經核准之化學摻料，均應依照製造廠商之標準規範使用。
        C.其他特殊用途之化學摻料，依設計圖說之規定使用。
         (7) 飛灰：
        飛灰用於巨積混凝土為摻料時，應依據CNS 3036 A2040之F類。
(二) 工廠品質管理
        1. 行政院公共工程委員會施工綱要規範
        僅規定依照第03050章之相關規定。
        2. 內政部營建署施工說明書
        (1) 制訂並實施品質管理計畫。
         (2) 要求材料供應商實施品質管理計畫，並納入依上述所制訂者辦理。

五、施工差異性比較

(一) 準備工作
        1. 澆置前之準備
        澆置前之通知，文獻(2)規定：若未通過檢查，承商應即時進行改善並延後澆置時間，經再次申請檢查獲得工程司同意，方得澆置混凝土。唯文獻(1)對於本條款則付之闕如。
        2. 施工設備
        (1) 行政院公共工程委員會施工綱要規範：
        A.混凝土拌和車、泵送機及現場輸送混凝土之滑槽須照第03050章之相關規定。
        B.無「推車應於獨立之高架走道上通行，使其不致與結構體之鋼筋接觸。」之規定，文獻(2)則另闢一節敘述。
         (2) 內政部營建署施工說明書：
        A.混凝土輸送拌和車作為拌和機或攪拌運送車使用時，均應符合ASTM C94之規定，拌和車應依ACI 304每3個月檢驗1次。文獻(1)及其第03050章均無此項規定。
        B.特別規定：瀉槽之坡度不得陡於(V/H=1/2)，亦不得緩於(V/H=1/3)。
        3. 施工方法
        (1) 一般規定：
        文獻(2)增加下列條款：
        A.岩石面之雜物清除，以高壓水噴射清洗，經工程司同意後，清除積水。
        B.土壤表面整平並清除多餘的水、泥土及其他有機物質。
        C.澆置混凝土前，所有鋼筋應紮固妥善，並應具有規定之最小保護層，以確保鋼筋最佳之位置。
        D.所有混凝土需在新拌時及初凝前澆置完畢，已部分硬化者，應予廢棄不准加水重新拌和使用。
        E.巨積混凝土澆置每層厚度20∼50cm。溫度最高21℃。
        F.澆置柱時應使用可調長度柔性管或象鼻管。
        G.陽光曝曬、高溫、大風或設備限制時，不得澆置。
        H.氣溫降至5℃以下時，非經工程司同意不得繼續澆置。
        I.在澆置混凝土期間及澆置後24小時內，除非有妥善排水坑設施與混凝土分開，不得進行抽水。
         (2) 水中混凝土之澆置：
        文獻(2)增列：「水中吊斗緩慢將混凝土卸出，完成後再緩慢將吊斗吊出。」之規定。
         (3) 搗實：
        A.文獻(2)規定依ACI 309辦理。
        B.振動器之振動頻率，文獻(1)規定為：一般每分鐘約5000次，文獻(2)則規定為：不得小於每分鐘7000次。
        C.文獻(2)特別規定：所有混凝土澆置15分鐘內，應即使用振動器振動。
         (4) 低溫之澆置作業：
        文獻(2)特別規定模板之隔熱：「混凝土上方除隔熱層外，應再覆以油布或其他經核可使用之防水材料。」。
         (5) 施工接縫：
        A.文獻(1)特別規定：橫穿施工縫鋼筋之長度至少為30cm。
        B.文獻(2)特別規定：
         (A) 清理混凝土表面時，應避免損及止水帶。
         (B) 覆蓋水泥砂漿之厚度不得少於6mm，且澆置面應保持濕潤至少12小時。
         (C) 水平施工縫在混凝土澆置後，尚未初凝前，應立即清除積存在外露鋼筋上及模板表面上之泥垢。
         (6) 文獻(2)增列項目：
        A.開口、預埋件及其他需求。
        B.鏝平及掃飾。
        C.混凝土顏色。
        4. 現場品質管理
        (1) 試驗室：
        A.養護室之溫度控制，文獻(1)規定為：25℃±1℃，文獻(2)規定為：23℃±1.7℃。
        B.文獻(2)增列下列規定：
         (A) 初期養護用之儲存箱，應裝有經工程司認可之鎖。
         (B) 採樣、樣品運送及試驗，均限由核准之試驗室進行之。
         (2).抗壓強度試驗：
        A. 取樣組數依第03050章3.4.3款之規定，文獻(1)所提及之03050章第V4.0版、V5.0版及V6.0版均業已改版為3.3.2款(詳表3)。文獻(2)則仍維持3.4.3款(詳表4)。
        B.合格標準：
        (A) 行政院公共工程委員會施工綱要規範：
表3：混凝土每批量試體取樣組數（28天抗壓強度）﹝文獻(1)﹞
        a.現場拌和混凝土：任一個試體均不得低於0.85fc'，且百分之五十以上的試體數，其每個試體之抗壓強度須等於或超過fc'，及[75%][ ]以上的試體數（不為整數者均進位為1，例如4.3個即為5個）之平均抗壓強度須等於或超過fc'。
        b.預拌混凝土：任一個試體均不得低於0.85fc'，且 [三分之二][ ]之試體數（不為整數者均進位為1），其每個試體之抗壓強度須等於或超過fc'，及[六分之五][ ]的試體數（不為整數者均進位為1）之平均抗壓強度須等於或超過fc'。
        c.預力梁混凝土：任一個試體均不得低於0.85fc'，且[三分之二][ ]之試體數（不為整數者均進位為1），其每個試體之抗壓強度須等於或超過fc'，及 [六分之五][ ]的試體數（不為整數者均進位為1）之平均抗壓強度須等於或超過fc'。
         (B) 內政部營建署施工說明書：
        a.結構以工作應力法設計之混凝土：
         (a) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之80％以上，且其平均28日抗壓強度在設計強度之100％以上者，視為合格。
         (b) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之80％以上，且其3只平均28日抗壓強度在設計強度之100％以下至90％（含）之間，並經原設計單位，核對原設計結構計算資料，認為對安全無影響者，得依該批混凝土契約單價，扣減該批混凝土數量僄款之20％。
         (c) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之80％以上，且3只平均28日抗壓強度在設計強度之90％以下至80％（含）之間，並經原設計單位，核對原設計結構計算資料，認為對安全無影響者，得以該批混凝土契約單價，扣減該批混凝土數量僄款之40％。
         (d) 3只試體之檢驗結果不符上列【a.-(a).至(c).】規定者，承商經工地工程司同意後得要求該批混凝土依CNS規定做鑽心試驗，但以一次為限，所需費用由承商負擔，如仍不合格，該批混凝土應拆除重做，其損失或增加之工料費均由承包商負擔。如合格時，則免拆除，但仍應扣減該批混凝土數量價款之40％。
        b.結構以極限強度法設計之混凝土：
         (a) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之90％以上，且其平均28日抗壓強度在設計強度之100％以上者，視為合格。
         (b) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之90％以上，且其3只平均28日抗壓強度在設計強度之100％以下至95％（含）之間，並經原設計單位，核對原設計結構計算資料，認為對安全無影響者，得依該批混凝土契約單價，扣減該批混凝土數量僄款之20％。
         (c) 3只試體之28日抗壓強度均在設計強度之90％以上，且3只平均28日抗壓強度在設計強度之95％以下至90％（含）之間，並經原設計單位，核對原設計結構計算資料，認為對安全無影響者，得以該批混凝土契約單價，扣減該批混凝土數量僄款之40％。
         (d) 3只試體之檢驗結果不符上列【b.-(a).至(c).】規定者，承商經工地工程司同意後得要求該批混凝土依CNS規定做鑽心試驗，但以一次為限，所需費用由承商負擔，如仍不合格，該批混凝土應拆除重做，其損失或增加之工料費均由承包商負擔。如合格時，則免拆除，但仍應扣減該批混凝土數量價款之40％。
        5. 檢驗
        (1) 文獻(1)規定就粗、細粒料之樣品進行例行性試驗之項目及頻率按照第03050章3.4.5款之規定，其第V5.0版業已修訂為第3.3.5款。
         (2) 文獻(1)並加註每日、每週與工程司要求之項目，而文獻(2)則未再加以分類。
        A.每日至少之試驗：
         (A) CNS 486。
         (B) CNS 489。
         (C) CNS 3090。
        B.每週至少之試驗：
         (A) CNS 1171。
         (B) CNS 491。
         (C) CNS 10990。
        C.工程司得要求之試驗：
         (A) CNS 1167。
         (B) CNS 490。
         (3).文獻(2)增列表5之規定。
表5：各項材料及施工之檢驗項目一覽表﹝文獻(2)﹞

六、結論

         (一) 綜觀國內常用之03310章規範，雖業界已使用多年，但其間仍存有頗多差異性；而文獻(2)延用文獻(1)之舊版者內容居多，文獻(1)至今則已推出第V5.0版，導致兩文獻之03310章內容有顯著不同，從業人員不可不慎。
         (二) 基於文獻(1)改版之速度較快且多，使得第03310章引用相同文獻之第03050章部份內容時，常有標示款項順序錯誤之現象，建議主辦單位宜再詳加校核及修訂之。
         (三) 施工規範乃為因應工程作業之所需，故勢必有時代背景與隨時修訂之認知，不可以一直使用所謂的「萬年規範」。而設計人員也務必具備逐案提送特訂條款之作為，方能確保施工的可行性與安全性。
         (四) 區區兩文獻，其內容已南轅北轍，故不同的設計準則或不同的主辦機關，萬萬不可混淆或穿插使用相同名稱的施工規範。這也是筆者歷年來一直呼籲且重要的事實。■