本案采购标的为彰化县国永高级工业职业学校建筑物耐...

1一、前言本案採購標的為彰化縣「國立永靖高級工業職業學校建築物耐震能力詳細評估」案，係為辦理校園內『教學行政大樓』校舍建築物耐震能力詳細評估工作。本公會主要依據契約規定並參考各專業單位有關結構安全鑑定之流程及依照行政院於97.12.18頒布「建築物實施耐震能力評估及補強方案修正案」與教育部「加速國中小老舊校舍及相關設備補強整建計畫」等規定進行相關耐震能力評估。再依相關法規檢討標的物使用及修繕補強之適法性。除可讓校方瞭解目前校舍結構安全狀況，並依據評估結果規劃修繕補強方案與相關費用估算及建物繼續使用應注意事項，以做為校方進行後續作業之參考依據。本報告即為本案--「教學行政大樓」耐震能力詳細評估工作之期末報告。本計畫標的物為「國立永靖高級工業職業學校之教學行政大樓」，為座落於彰化縣永靖鄉永坡路101號，教學行政大樓結構係由伸縮縫分隔為三棟獨立建築物(後續稱為A、B、C棟)，教學行政大樓A、B、C棟均屬一字型配置，其地理位置圖、校園平面配置圖及外觀照片，詳附件一。興建時間：教學行政大樓興建年代為民國84年。2二、建築物基本資料蒐集2.1使用(建築)執照彰化縣政府工務局使用執照85彰工管使字第16號，詳附件十一。2.2建築設計圖說(1)使用單位提供設計圖說包括永靖高工教學行政大樓原建築設計圖，詳附圖四。2.3結構設計圖說(含配筋圖)(1)使用單位提供設計圖說包括永靖高工教學行政大樓結構設計圖，詳附圖四。(2)本公司依現況重新繪製現況結構平面圖，詳附圖一。2.4原設計圖說採用之規範及設計方法(1)設計規範：標地物興建完成於84年，在71年6月建築技術規則針對地震力內政部進行修訂；本案結構體鋼筋混凝土構造桿件配筋設計應採強度設計法(U.S.D)，但並未滿足現行韌性設計之規定，其設計載重之靜、活重等垂直載重與現行規範相仿。設計地震力則應採靜力分析，本案興建年代為84年間，故其地震力計算方式則與現行規範有較大差異，說明如下：計算公式：V=ZxKxCxIxWV=地震設計總橫力Z=震區係數(強震區1.0、中震區0.8、弱震區0.6)K=組構係數(由韌性優劣區分為0.67、0.80、1.00、1.33)C=震力係數=MIN(0.10,1/(8√T))T=建物周期=0.06hn0.75；I=用途係數W=建物全部靜載重3(2)設計方法：依建造日期推測，其設計方法應採用強度設計法(U.S.D)。2.5地質調查報告等相關資料本案採用地質資料來源：依永靖高工教學資源中心興建工程(95年)地質鑽探報告(詳附件十二)，經分析後地質條件為第三類地盤。以上資料收集成果彙整如下表：項目名稱建築設計圖說結構設計圖說結構計算書地質鑽探報告收集結果有有無有4三、工作事項檢核表本報告依合約內容規定執行各項作業，執行結果如下表所示：工作事項完成狀況CHECK(1)基本資料調查收集及研判應用。◎使用執照收集完成◎鑽探報告收集完成OK(2)現場勘查與損壞紀錄：含結構體裂縫位置、寬度、長度調查及桿件配置調查比對。◎現場調查完成(紀錄結構體裂縫位置、寬度、長度)◎斷面尺寸梁測工作完成◎測量工作完成OK(3)混凝土鑽心取樣，進行抗壓、中性化試驗及氯離子含量試驗。◎混凝土鑽心取樣工作完成◎混凝土鑽心抗壓試驗工作完成◎混凝土中性化試驗工作完成◎混凝土氯離子試驗工作完成OK(4)梁柱主、箍筋探測比對與桿件保護層厚度檢核。◎梁柱主、箍筋探測工作完成◎桿件保護層厚度檢核工作完成OK(5)繪製現況結構平面圖。◎現況結構平面圖繪製完成OK(6)結構體耐震能力詳細評估分析(現況、補強)。◎現況耐震能力詳細評估分析完成◎補強方案耐震能力詳細評估分析完成OK(7)現況結構安全及耐久性檢討評估。◎現況結構安全及耐久性檢討評估完成OK(8)現況損壞原因研判及修復建議與初步修復補強設計。◎現況損壞原因研判及修復建議與初步修復補強設計OK(9)結構耐震補強方案建議：達現行法規耐震標準建議，至少2個方案。◎結構補強提供2個方案OK(10)修復補強經費概算，2個方案。◎修復補強經費概算2個方案完成OK5四、結構現況調查4.1建築物使用現況(含加蓋、違建、夾層、提高使用載重或更改結構主構件等)建築物名稱國立永靖高級工業職業學校教學行政大樓（A、B、C棟）構造鋼筋混凝土造屋齡約14年(以興建年代民國84年計)。樓層數地上4層，地下1層總樓地板面積約6759.78m2用途B1F1F2F3F4F原設計防空避難室辦公室辦公室、教室教室教室使用現況防空避難室辦公室辦公室、教室教室教室備註本案標的物應執行之檢測項目與數量如下表，試驗位置配置如下表所示。材料檢測項目數量統計表（教學行政大樓A、B、C棟）項目名稱總數量本案規則最低需求備註混凝土保護層檢測66處B1F/10處1F~4F/14處梁柱各5處/B1F梁柱各7處/1F~4F隨鋼筋探測實施梁柱鋼筋配置探測66處B1F/10處1F~4F/14處梁柱各5處/B1F梁柱各7處/1F~4F梁端部及柱端部4.2損壞(含裂縫)現況(1)柱：現勘結果各樓層就柱體部份並未發現明顯之結構性裂損。詳附件四。(2)梁：現勘結果各樓層就梁體斷面僅部份梁側粉刷層裂縫並未發現明顯之結構性裂損。詳附件四。6(3)樓版：部分樓層有局部樓版粉刷油漆層剝落之損壞及滲漏水情況。詳附件四。(4)牆：部分樓層有牆面粉刷油漆層剝落之損壞及滲漏水情況。詳附件四。◎樓板及牆面滲水、粉刷層剝落之現象(俗稱「壁癌」)，為建築物經年使用後常見之損壞，一般屬「非結構性」之建築機能缺陷，對結構體尚不致引起立即之危害。4.3標地物結構體基本調查原有結構設計圖說整理：本案標的物教學行政大樓A、C棟皆為地面4層，B棟為地面4層、地下1層，具鋼筋混凝土梁柱構架，A、C棟基礎為聯合基礎，B棟為筏式基礎。A、C棟平面約呈22.0mx31.7m、B棟平面約呈22.0mx36.4m，1FL距地面抬高1.3m，其他各樓層高約3.6m，距地面總高度約15.7m。經現場勘測結構桿件尺寸(扣粉刷層)，說明如下：(a)主柱尺寸：60cmx40cm、40cmx60cm、50cmx50cm、45cmx45cm、40cmx40cm、60∮(b)主樑尺寸：40cmx60cm、25cmx60cm(c)樓版尺寸：T=15cm(d)長向外牆為12cmRC台度牆、隔間牆為15cmRC牆。(e)短向外牆及隔間牆皆為15cmRC牆。7與原設計圖說比較梁柱斷面，如下表所示教學行政大樓A、B、C棟：量測尺寸分析用尺寸樓層桿件形態桿件位置桿件編號(cm)(cm)柱○02-○KC342*6340*60柱○05-○KC1262*4160*40B1F柱○04-○LC1263*4160*40柱○02-○BC341*6440*60柱○02-○MC1445*6340*601F柱○02-○MC344*6540*60柱○02-○BC345*6440*60柱○04-○LC1262*4260*402F柱○01-○LC344*6640*60柱○01-○GC574*4460*40柱○01-○JC1266*4560*403F柱○01-○RC566*4460*40柱○02-○CC344*6640*60柱○04-○KC1260*4260*404F柱○02-○UC345*6440*60梁○K○2-○4G1742*5940*60梁○K○5-○6G1941*5840*601FL梁○L○2-○4B841*6040*60梁○B○1-○2G841*6440*60梁○M○1-○2G1545*6340*602FL梁○R○1-○2B844*6540*60梁○1○B-○CB1141*5940*60梁○L○1-○4G2142*6240*603FL梁○P○1-○2B741*5940*60梁○G○1-○2G841*6040~604FL梁○2○J-○KB3040*5740*608梁○S○1-○2G848*6640*60梁○4○C-○DB342*6040*60梁○4○K-○LB2540*5940*60RFL梁○U○1-○2G441*6140*60量測尺寸與原設計尺寸比對後大致與圖說相符，部份斷面尺寸比原設計斷面尺寸小約1~3cm，因差異不大，故本案梁柱尺寸建議採用原設計尺寸進行該校舍之耐震能力詳細評估。有關本案標的物結構體經現場調查後繪製現況結構平面圖，如附圖一。4.4鋼筋配置查核(梁柱主、箍筋、保護層厚度檢測【非破壞性檢測】)鋼筋探測可檢核梁、柱鋼筋之配置號數、數量、間距及保護層厚度是否與設計圖說相符合，檢測方式採電磁波之非破壞性檢測；其探測結果於實際應用上僅供研判鋼筋數量、號數之參考(鋼筋探測比對表、探測結果及位置詳見附件二)。教學行政大樓A、B、C棟：樓層編號取樣數量(處)分析時採用柱主筋分析時採用柱箍筋分析時採用梁主筋分析時採用梁箍筋B1F（1FL）柱：5梁：5依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.17依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.1561F（2FL）柱：7梁：7依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.195依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.0722F（3FL）柱：7梁：7依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.242依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.1573F（4FL）柱：7梁：7依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.158依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.1384F（RFL）柱：7梁：7依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.224依原設計圖說依原設計圖說箍筋間距*1.148合計6694.5結構柱受損比例本案結構柱並無明顯結構性裂縫，因此結構柱受損所佔比例約為0.0%。4.6基礎型式本案基礎型式：A、C棟基礎為聯合基礎，B棟為筏式基礎。10五、建築物損壞調查5.1檢測調查檢驗調查方法：目視檢驗法。檢驗調查項目：梁、柱、頂版、牆及地坪。5.2工作流程以目視方法進行各樓層現況損壞或滲漏水調查，主要調查結構元件，包括梁、柱、版、牆是否有損壞或滲漏水及檢查建物周邊是否有沉陷情形或建物是否有全面或局部顯著傾斜。5.3結構體損壞調查彙整(各樓層情況及損壞類型整理)教學行政大樓（A、B、C棟）建築物主要損壞類型彙整如下表。樓層損壞元件損壞情形概述照片編號梁張力裂縫2、5磚牆裂縫1、3、6B1F牆牆滲水1、4梁張力裂縫7、15、16磚牆裂縫10、12牆牆滲水19版地坪裂縫8、11、13、14、18、20、21、24平頂裂縫17、231F版平頂滲水17、22版平頂裂縫37、38牆磚牆裂縫25、26、28、30、33、34、352F版地坪裂縫29、31、32、36平頂裂縫44、45版平頂滲水45梁張力裂縫39、40、42牆磚牆裂縫41、433F版地坪裂縫46梁張力裂縫47、49、50、51、55平頂裂縫54、57、58版平頂滲水54牆磚牆裂縫48、52、53、56、604F版地坪裂縫59115.4損壞修復建議依上述現勘結果知，主要損壞位置於柱剪力裂縫、梁張力裂縫、滲漏水問題等等，損壞修復計畫應包含3種損壞修復工法，其工法歸納如下：(1)混凝土結構性裂縫0.3mm以上1.構材之損壞情形：裂縫寬度0.3mm以上之結構性裂縫2.適用：梁、樓板等RC構材3.施工順序：(A)確實調查裂縫。(B)採用低壓低速注入工法，Epoxy樹脂之物性與化性必須能適用於溼潤面及油性面。(C)視裂縫的寬度和形狀，決定注入的位置。(D)灌注前使用鋼絲刷（或砂輪機）將預定塗抹密封劑的部分磨平，露出堅實的表面。(E)使用密封劑把注入用底座安裝好，使其固定於混凝土表面，需與裂縫中心吻合。(F)用密封劑將裂縫的表面確實封固，使注入的樹脂不致流失，標準為沿裂縫作寬度30m/m、厚度3m/m的封帶。(G)確定密封劑是否硬化。(H)用注射筒施行注入作業，裂縫較寬時，以低壓低速工法經由底座注入。把注射筒裝在底座上，安裝好加壓橡膠圈後開始作業，灌注間距每25cm安裝乙支。(I)施工時應注意注射筒中之環氧樹脂若已完全注入裂縫，應立即抽換注射筒，補充環氧樹脂後繼續灌注，以達到裂縫12確實填滿環氧樹脂之要求。(2)混凝土油漆剝落1.構材之損壞情形：混凝土表面油漆脫落、磚牆裂縫小