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研究生： 邱贊儒
Tsan-Ju Chiu
論文名稱： 建立混凝土橋梁耐久性評估方法之研究
指導教授： 蔣偉寧
Wei-Ling Chiang
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 149
中文關鍵詞： 評估 、耐久性 、橋梁 、生命週期
外文關鍵詞： Life Cycle Cost, concrete bridges, durability evaluation
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    • 中文摘要
    過去由於台灣經濟快速成長，於交通建設中大量的興建橋梁。但隨著全球經濟成長的趨緩以及國內意外事件如澎湖跨海大橋因嚴重腐蝕而提前改建和民國八十九年高屏大橋落橋事件發生後，使得政府開始對國內橋梁耐久性開始逐漸重視。
    相較於日本、中國大陸以及歐盟等其他先進國家，國內由於缺乏統計資料，目前仍無專為橋梁耐久性設計、評估之規範。在本研究中即參考他國的經驗，訂定一套屬於國內之混凝土橋梁耐久性評估方法，希望能藉由此評估模式作為開端，提供日後橋梁耐久性檢測評估之用。主要的研究目的為：
    1. 以生命週期之觀念應用於橋梁耐久性方面之評估與管理。
    2. 訂定混凝土橋梁耐久性評估關鍵因素。
    希望藉由檢測評估之同時，累積足夠之橋梁檢測資訊，訂定相關之耐久性規範，健全國內橋梁耐久性之檢測評估流程，保障全體國民之生命財產安全。

    Abstract
    In recent years, performance of durability for the bridges was seriously considered. Methods to evaluate the durability of the bridges are still yet available. However, a rather mature and well defined method proposed by JSCE and will be used as a protocol for the development of a method to be used in Taiwan.
    In this thesis, we propose a method to evaluate concrete bridges. The purposes of this study are as follows:
    1. Establish a durability evaluation method of concrete bridges for BMS with Life-Cycle Cost concepts.
    2. Decide the key factors of the durability evaluation method of concrete bridges.
    This study briefly establishes a durability evaluation method of concrete bridges.The threshold for classing the level of durability of the bridges is artificial. Futher improvement can be made when more information is available.

    目　錄 誌謝 III 中文摘要 IV ABSTRACT V 目　錄 VI 圖目錄 VIII 表目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究內容 3 第二章 文獻回顧及分析方法介紹 4 2.1 混凝土橋梁耐久性之定義 4 2.2 國內外耐久性相關規範之比較 5 2.3 橋梁生命週期觀念之介紹 7 2.3.1 國外相關使用年限之定義 7 2.3.2 各國對於橋梁使用年限發展之比較 8 2.3.3 橋梁生命週期之概念 9 2.4 權重評估方法介紹 11 2.4.1 層級分析法（AHP）原理 11 2.4.2 評估流程 14 第三章 橋梁耐久性評估法則及各項關鍵評估因子之介紹 18 3.1 橋梁耐久性評估法則 18 3.2 橋梁耐久性關鍵因素及其評估方法 18 3.2.1 環境因素 19 3.2.2 材料因素 24 3.2.3 設計因素 31 3.2.4 施工因素 36 3.2.5 維護因素 44 3.3 橋梁耐久性指標之建立 53 第四章 橋梁耐久性評估實例分析探討 59 4.1 橋梁耐久性評估規劃 59 4.1.1 整體評估作業流程 59 4.1.2 檢測計畫之考慮因素 59 4.1.3 橋梁檢測前之準備作業 60 4.1.4 橋梁相關資料蒐集 60 4.1.5 橋梁構件定位、檢測報告表及橋梁圖示簡介 61 4.1.6 檢測工具及設備 67 4.2 耐久性檢測評估實例 68 4.2.1 一號橋 68 4.2.2 二號橋 78 4.2.3 三號橋 88 4.2.4 四號橋 98 4.3 評估結果討論 108 第五章 結論與建議 110 5.1 結論 110 5.2 建議 111 參考文獻 112 附錄 A 橋梁耐久性評估方法及準則之研究 114 A-1 層級分析法權重值調查問卷網頁內容說明 114 A-1.1 網頁設計理念 115 A-1.2 網頁填寫說明 115 A-1.3 橋梁耐久性權重評估表格介紹 118 A-2 問卷權重調查結果 124 A-3 網頁之架構與平台 130 附錄B 各類檢測表格範例 131 B-1 新拌氯離子含量檢測記錄表 131 B-2 硬固混凝土氯離子含量檢測記錄表 132 B-3 渦電流檢測記錄表 133 B-4 超音波檢測記錄表 134 圖目錄 圖2- 1 生命週期導向之系統架構圖 10 圖2- 2 生命週期與橋梁結構物耐久性之關係 10 圖2- 3層級分析法示意圖 11 圖2- 4 DAHP實施步驟流程圖 17 圖3-1 耐久性評估架構圖 19 圖3- 2 環境因素評估架構圖 19 圖3- 3 土石流危險區判定流程 21 圖3- 4 台北市土石流潛勢溪流分布圖 22 圖3- 5 材料因素評估架構圖 25 圖3- 6 RC-SC座標圖 27 圖3- 7 設計因素評估分析架構 31 圖3- 8 施工因素評估架構圖 37 圖3- 9 維護因素評估架構圖 45 圖3- 10 雷達波檢測法 49 圖3- 11 橋梁耐久性評估關鍵因素及評估架構 54 圖3- 12 混凝土橋梁耐久性評估流程圖 58 圖A- 1 問卷調查網頁首頁介面 114 圖A- 2 橋梁安全性、耐久性整體評估架構圖 116 圖A- 3 問卷填寫說明圖示 117 圖A- 4 耐久性評估層級架構圖 118 圖A- 5 耐久性評估項目權重問卷圖 118 圖A- 6 環境因素評估層級架構圖 119 圖A- 7 環境因素評估項目權重問卷圖 119 圖A- 8 材料因素層級架構圖 119 圖A- 9 材料因素評估項目權重問卷圖 120 圖A- 10 設計因素層級架構圖 120 圖A- 11 設計因素評估項目權重問卷圖 121 圖A- 12 施工因素層級架構圖 121 圖A- 13 施工因素評估項目權重問卷圖 122 圖A- 14 維護因素層級架構圖 122 圖A- 15 維護因素評估項目權重問卷圖 123 圖A- 16 橋梁耐久性DAHP專家問卷數統計圖 124 圖A- 17 橋梁耐久性DAHP問卷調查權重長條圖 125 表目錄 表2- 1歐、美、日在結構使年限特性分析比較[8] 8 表2- 2 矩陣階1～15的R.I.值 13 表3- 1 橋梁耐久性評估內容－鹽害潛勢 20 表3- 2 國內不同鹽害環境之區分 20 表3- 3 橋梁耐久性評估內容－土石流潛勢 21 表3- 4 土石流詳細列表範例（ＸＸ區ＸＸ里） 22 表3- 5 橋梁耐久性評估內容－沖刷潛勢 23 表3- 6 橋梁耐久性評估內容－重車流量 23 表3- 7 國內重車種類及軸重－總重規定標準[] 24 表3- 8 橋梁耐久性評估內容－水泥 25 表3- 9 橋梁耐久性評估內容－粒料 27 表3- 10 橋梁耐久性評估內容－摻料 28 表3- 11 橋梁耐久性評估內容－混凝土工作度 29 表3- 12 規範中所限定之混凝土坍度參考值 29 表3- 13 耐久性評估內容－抗腐蝕鋼筋 30 表3- 14 橋梁耐久性評估內容－設計圖說 31 表3- 15 耐久性評估內容－保護層 33 表3- 16 混凝土保護層最小厚度之規定 33 表3- 17 預力鋼材之最小保護層之規定 34 表3- 18 橋梁耐久性評估內容─保護層厚度（替代方案） 35 表3- 19 橋梁耐久性評估內容－強度與水密性 35 表3- 20 各種情況下水膠比之限制 36 表3- 21 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 36 表3- 22 橋梁耐久性評估內容－氯離子含量 37 表3- 23 CNS 3090[]規定防止腐蝕之最大水溶性氯離子含量 38 表3- 24 橋梁耐久性評估內容－運送、灌漿、搗實 39 表3- 25 混凝土搗實等級 40 表3- 26 橋梁耐久性評估內容－表面處理、養護 41 表3- 27 橋梁耐久性評估內容－施工縫處理 42 表3- 28 橋梁耐久性評估內容－鋼筋加工 43 表3- 29 橋梁耐久性評估內容－鋼筋間距 44 表3- 30 橋梁耐久性評估內容－表面防護 45 表3- 31 混凝土表面防護處理方法 45 表3- 32 橋梁耐久性評估內容－腐蝕狀態 46 表3- 33 中性化檢測顏色變化判定標準 47 表3- 34 腐蝕電位與鋼筋腐蝕機率評估表 48 表3- 35腐蝕電流對腐蝕速率的簡易判定表 48 表3- 36 橋梁耐久性評估內容－沖刷現況 49 表3- 37 橋梁耐久性評估內容─沖刷現況（替代方案） 50 表3- 38 橋梁耐久性評估內容－裂縫現況 50 表3- 39 橋梁耐久性評估項目 52 表3- 40 橋梁構件重要性權重 53 表3- 41 橋梁耐久性評估表 55 表3- 42 橋梁生命週期各階段所需考量耐久性評估因子 56 表4- 1 橋梁基本資料表 63 表4- 2 橋梁耐久性評估基本資料表 65 表4- 3 工具及設備檢視表 67 表4- 4 一號橋梁基本資料表 69 表4- 5 一號橋梁耐久性檢測資料表 71 表4- 6 一號橋梁耐久性評估表 72 表4- 7 二號橋梁基本資料表 79 表4- 8 二號橋梁耐久性檢測資料表 81 表4- 9 二號橋梁耐久性評估表 82 表4- 10 三號橋梁基本資料表 89 表4- 11 三號橋梁耐久性檢測資料表 91 表4- 12 三號橋梁耐久性評估表 92 表4- 13 四號橋梁基本資料表 99 表4- 14 四號橋梁耐久性檢測資料表 101 表4- 15 四號橋梁耐久性評估表 102 表A- 1 橋梁耐久性評估權重表 124

    參考文獻
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