人行天橋檢測與維修及補強規範

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C7.4 混凝土構件維修

維修主要為防止人行天橋繼續劣化，以滿足使用功能及耐久性之對策。目前常用之維修工法如圖C7.4.1所示。維修工法常因劣化原因、損傷範圍、使用年限等一併考量決定。人行天橋養護管理機關、人行天橋養護單位進行混凝土構件維修作業時，除依據本規範規定之基本原則外，亦可參考其他相關規定或報告辦理。

混凝土剝落、鋼筋除銹維修工法
- ( 1 ) 表面處理工法：表面處理工法之基本理念為經由表面處理，減少結構物日後損壞機率，通常於混凝土表面加以打毛，保持平整、乾燥、堅固及密實，若發現鋼筋裸露且發生腐蝕等現象，應先行除銹。表面處理工法可分為表面打毛及表面塗裝，說明如下：
  - 表面打毛：混凝土表面處理可用人工打毛，再以高壓噴水、高速壓縮空氣吹淨等方法進行，最後完成表面修復。
  - 表面塗裝：對於未發生危害而情況輕微之表層裂縫，可塗刷砂漿、塗料或類似環氧樹脂等化學藥品於裂縫表層以塗封裂縫，防止進一步惡化而導致缺陷產生。使用此法進行塗裝之有效期限較短，不符經濟效益。
- ( 2 ) 剝落修補工法：剝落修補工法可分為填充工法、混凝土修復法、水泥砂漿修復法、混凝土接著劑修復法及環氧樹脂材料之修復法。當混凝土表層已不適用表面處理工法，或不宜以裂縫修復工法修復時（例如混凝土表面成片塊狀之剝離），須採用剝落修補工法。
- ( 3 ) 鋼筋除銹：混凝土剝落成因通常為鋼筋腐蝕造成，所以進行剝落修補工法時需一併處理鋼筋銹蝕問題。腐蝕鋼筋表面清潔、刮除銹蝕部位後宜塗刷聚合物水泥漿(乳膠水泥漿)或富鋅塗料等，具有主動防止鋼筋生銹，且在鋼筋修復範圍附近應避免有陽極產生，適當黏滯性以提供被銹蝕鋼筋表面缺陷一個外層保護。塗層厚度宜小於0.3 mm，以免影響鋼筋握裹強度。混凝土剝落區域，應待塗刷層乾燥30分鐘後，才可塗敷。
- ( 4 ) 混凝土裂縫剝落維修前準備工作：
  - 採取所有必要之防護措施，嚴重裂縫及損傷位置應先作好支撐。
  - 清潔裂縫及周圍鬆弱混凝土，直到乾淨堅固之混凝土表面出現為止。
  - 當需要更換鋼筋或增加鋼筋時，鋼筋附近之混凝土應去除至有足夠空間，使新增之鋼筋周圍足以澆置適當修補材料。
  - 新澆置混凝土位置可以噴砂法或高壓水加以清潔。
  - 有些構件須增加鋼筋及箍筋，以增加構件斷面強度。
  - 使用樹脂、環氧樹脂砂漿、樹脂改良砂漿等作為修復材料。
混凝土裂縫維修工法
鋼筋混凝土人行天橋構件之裂縫修復主要目的為恢復結構整體性、保持結構強度、耐久性及抗滲性。混凝土裂縫修復工法大致分為下列幾類：
- ( 1 ) 表面塗封法：採用抹漿、鑿槽嵌補、填縫等方法，使表面裂縫封閉。
- ( 2 ) 壓力灌漿修復法：壓力灌漿是以施加壓力之方式將漿液(如水泥、化學材料等)灌入構件內部損傷部位，以達到封閉裂縫之修復方法。對於已停止擴大裂縫（即穩定裂縫），或無損及結構安全之裂縫，可用無收縮砂漿或膨脹性砂漿填補。壓力灌漿修復法包括水泥灌漿及化學灌漿，化學灌漿採用化學材料灌漿修復結構裂縫。化學灌漿施工機械簡單、操件簡便，應用日趨廣泛。
- ( 3 ) 注射工法：寬度較小之裂縫，可用注射環氧樹脂修復。注射前先將裂縫分成幾個區域，再將表面封閉僅留注射孔，以防注射材料漏出，注滿一區後，繼續進行下一區。注射工法及灌漿工法在觀念及作法上大同小異，基本差異在於裂縫之大小，裂縫較大時採用灌漿工法，裂縫較小時則採用注射工法。
- ( 4 ) 表面黏貼法：表面黏貼法是用接著劑將纖維強化高分子複合材料或鋼板等材料，黏貼在裂縫部位之混凝土表面上，既可達到封閉裂縫之目的，又能提高結構強度及勁度。進行表面黏貼前，應先對混凝土表面進行處理、清洗及裂縫修補。
電化學工法
- ( 1 ) 陰極保護工法：陰極保護基本原理為借外加電流或犧牲陽極方式使鋼筋電位處於較低之陰極，而得到保護之一種工法。陰極保護能有效降低鋼筋腐蝕速率，無法讓已腐蝕鋼筋回復原有機能。
- ( 2 ) 還鹼工法：當混凝土發生中性化時，可利用含Na+、K+電解滲透作用原理將鹼性電解質滲入混凝土孔隙中，恢復混凝土原有高鹼性並鈍化鋼筋。實際作法為在混凝土表面安裝含鹼性電解質儲存槽，並將一電極置於電解液中，利用直流電源在電解液中之電極與混凝土內部鋼筋間形成電場，使電解液中鹼性Na+、K+陽離子滲入混凝土孔隙中。還鹼工法可參考ACI 222.2R。
- ( 3 ) 脫鹽工法：應用電解滲透作用之原理，使鋼筋及混凝土中帶負電之氯離子經由混凝土孔隙移向正極，並集中在混凝土表面之電解質儲存槽中，藉此過程將鋼筋及混凝土中氯離子除去，避免鋼筋因氯離子存在而腐蝕。脫鹽工法相關資訊可參考ACI 222.2R。
鹼質粒料反應之修復工法
- ( 1 ) 人行天橋混凝土結構物發生鹼質粒料反應時，破裂模數及動彈模數可能急劇降低，混凝土因此產生裂縫，將增加外在氯離子之入侵機會，進而造成鋼筋腐蝕，降低結構物使用年限。此外，鹼質粒料反應使混凝土產生爆裂現象，更增加結構物之不安全性及影響觀瞻，當反應劇烈時，甚至會造成混凝土構造物崩毀，或再度因外力作用而損毀。
- ( 2 ) 確定混凝土結構物有鹼質粒料反應而尚不影響結構安全時，可進行下列步驟，或以電化學方法移除或取代混凝土結構物中之鹼離子。
  - 確認結構是否合乎原設計強度。
  - 減少所處環境溼度及水分，以減緩鹼質粒料反應之持續進行。
  - 進行裂縫填補。
  - 進行表面覆層工作。
  - 定期觀察。
- ( 3 ) 常見之鹼質粒料反應修復工法為表面被覆法、裂縫封阻法及裂縫封阻加表面被覆法。上述方法在於阻止水分進入，減緩反應程度。
  - 表面被覆法：表面被覆法所使用之材料以環氧樹脂以及高分子材料加水泥漿居多，表面封阻法僅能隔絕水進入混凝土內部，減緩或停止反應之繼續進行。若水分再進入時，反應將繼續進行，因此，表面被覆法之有效性會因封阻材料之耐久性、施工之良窳而決定其修復成效。
  - 裂縫封阻法：本法以加壓方式將封阻材料灌入裂縫中，其目的亦為防止水分進入混凝土中，以避免內部膠體吸水膨脹；另外，此法對於已降低之混凝土構造物強度，亦有提升效果。大部分使用之材料為：
    (a) 環氧樹脂（Epoxy）
    (b) 高分子水泥漿（Polymer Cement Paste）
    (c) 兩液型或單液型填縫膠
  - 裂縫封阻加表面被覆法：本法係以上述二種方法合併使用，先以灌入方法將裂縫填塞，再以覆面材料將表面被覆，使用材料亦如前述。由於封阻和被覆同時施作，因此對於阻止水分功效較佳，對於抵抗混凝土發生鹼質與粒料反應所作之防水覆層材料需有下列幾項要求：
    (a) 非滲透性材質
    (b) 對混凝土裂縫有足夠抗張能力
    (c) 耐久性佳（如抗紫外線、不脫皮起泡）
    (d) 足夠膠結力

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【註解】