Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020) - page 7

 

  Index      Manuals     Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020)

 

Search            copyright infringement  

 

   

 

   

 

Content      ..     5      6      7      8     ..

 

 

 

Abu Dhabi, United Arab Emirates. STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS (PART 2 - ROAD STRUCTURES, 2020) - page 7

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-79 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

  Details and locations of all other items to be embedded in the segments, such as inserts, 

lifting devices, and post-tensioning hardware, shall be shown. 

  Prestressing  details  shall  include  sizes  and  properties  of  tendons,  anchorages,  plates, 

assemblies,  and stressing equipment 

— as well as details of the stressing procedure and 

stressing  sequence,  details  and  locations  of  all  couplers,  and  additional  reinforcement 
necessary to resist anchor block stresses. 

  A table giving jacking sequence, jacking forces, and initial elongation of each tendon at each 

stage of erection for all post-tensioning. 

  A  table  showing  elevations  and geometry  to  be used  in  positioning the forms for  the  next 

segment to be cast. 

  Graphs,  charts,  or  tables  showing  the  theoretical  location  of  each  segment,  as  erected  or 

placed,  shall  be  furnished  to  the  Engineer  for  use  in  checking  the  erection  of  the 
superstructure. Detailed procedures for making geometry corrections shall be described. 

  Details of tie-down tendons and temporary and permanent bearing assemblies as required. 

  Details of grouting equipment, grout mix design, method of mixing, and placing grout shall be 

provided. 

21.20.4 

Forms 

Shop  drawings  shall  be  submitted  for  forms  and  form  travellers,  as  required  by  the  Contract 
documents. 

In  addition  to  the  requirements  of  the  Contract  documents,  the  forms  used  to  cast  the  concrete 
segments shall be capable of the following: 

  Match-casting for precast segmental construction. 

  Producing the segments within the tolerances permitted. 

  Accommodating block outs, openings, and protrusions. 

  Adjusting  to  changes  in  segment  geometry  as  shown  in  the  Contract  documents,  or  for 

correcting previous minor casting errors to prevent accumulations. 

  Stripping without damage to the concrete. 

  Providing a tight, leak-proof joining to the previous segment. 

Bulkheads must be capable of connecting the ducts in a manner to hold their position and prevent 
intrusion of grout.  

Where sections of forms are to be joined on the exterior face of the segment, an offset in excess of 
1.5 mm for flat surfaces and 3 mm for corners and bends shall not be permitted. Offsets between 
adjacent matching faces of cast-in-place segments shall not exceed 6 mm. 

Forms  shall  not  be  removed  until  the  concrete  has  attained  the  release  strength  specified  in  the 
Contract  documents,  as  evidenced  by  test  cubes  made  and  cured  in  the  same  manner  as  the 
segment.  Alternatively,  maturity  metres  or  instrument  control  cubes  may  be  used  to  evaluate  the 
strength of the concrete in the segment. Care shall be exercised in removing the forms to prevent 
spalling and chipping of the concrete. 

21.20.4.1  Forms for Precast Segmental Construction 

All side, bottom, inside, and header forms for precast segmental construction shall be constructed 
of steel unless use of other materials is approved by the Engineer. 

Forms shall be of sufficient thickness, with adequate external bracing and stiffeners, and shall be 
sufficiently  anchored  to withstand  the forces  due  to  placement  and  vibration  of  concrete.  Internal 
bracing and holding devices in forms shall be limited to stay bolts in webs that can be removed from 
the  concrete  surface  to  permit  patching  following  form  removal.  Joints  shall  be  designed  and 
maintained for mortar tightness. 

Form grades and alignments shall be checked each time they are set and shall be maintained during 
the casting of concrete. Slab finish grades will be checked after the concrete is in place. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-80 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

Metal forms shall be reasonably free from rust, grease, or other foreign materials. All forms shall be 
cleaned thoroughly prior to each casting operation. End headers shall be maintained to provide a 
smooth casting surface. 

Wood forms may be used on the cast-in-place longitudinal and transverse closure strips. 

All  form  surfaces  for  casting  members  shall  be  constructed  and  maintained  to  provide  segment 
tolerances in accordance with Section 21.20.2, Segmental Bridge Tolerances.  

The faces of all forms, other than end headers, shall be properly cleaned and treated with form oil 
or other bond-breaking coating prior to placing concrete. Bond-breaking material between segments 
and  headers  shall  be  provided  in  accordance  with  Article  21.20.7.2,  Separation  of  Match-cast 
Segments. Oil or other materials used for this purpose shall be of a consistency and composition to 
facilitate  form  removal.  Materials  that  appreciably  stain  or  react  with  the  concrete  shall  not  be 
constructed to facilitate segment removal without damage to the concrete. 

21.20.5 

Permanent Bearings 

This work shall furnish all materials, fabrication, and installation of the permanent bearings, as shown 
in  the  Contract  plans,  as  herein  specified  conforming  to  Chapter  25,  Bearing  Devices,  and  as 
directed by the Engineer. 

Bearings  shall  be  fabricated  in  conformance  with  the  Contract  plans,  except  as  otherwise  and 
specifically approved by the Engineer. 

Prior  to  approval  of  the  bearings  to  be  used,  the  Contractor  shall  submit  a  certification  by  the 
Manufacturer stating that it and the accessory items meet the requirements set forth. This shall not 
constitute  a  waiver  on  the  part  of  the  Owner  of  any  requirements  with  respect  to  samples  and 
sampling, and the right is retained to perform any of the tests specified or such test deemed by the 
Engineer as necessary to qualify the material. 

Installation  instructions  shall  be  obtained  by  the  Contractor  from  the  Supplier  of  the  bearing 
assemblies  and  shall  comply  with  the  procedures  specified  in  the  installation  of  the  bearing  and 
Chapter  25,  Bearing  Devices.  Shop  drawings  shall  be  submitted  to  the  Engineer  for  approval  in 
accordance  with  the  provisions  of  the  section  of  these  Standard  Specifications  applicable  to  the 
bearing being provided. Adequacy of the design and installation details shall meet with the approval 
of the Engineer, whose decision shall be final. 

21.20.6 

Special Provisions for cast-in-place Segmental Construction 

The Contract plans shall be prepared on the assumption that the superstructure will be constructed 
by  a  selected  method  of  cast-in-place  reinforced-concrete  segmental  construction.  Alternate 
construction methods may be permitted in accordance with the Contract documents. 

21.20.6.1  Forming System 

In addition to the submittals required in Section 21.20.3, Shop Drawings and design calculations for 
construction  procedures,  the following  computations  and  working  drawings  shall  be  submitted for 
the Engineer’s review and for compliance with the Contract documents: 

  Complete  details  and  computations  for  the  forms  and  form  support  system,  including 

maximum loadings and stresses created in the completed segments due to equipment forms 
and concrete placement. Design of form support system shall include adequate allowances 
for impact loadings which may occur during concrete placement and advancement of forming 
system. 

  Computations of deflection of the forming system during concrete placement. 

  Details for temporary supports and tie-downs as needed to stabilize the cantilevers during 

construction. 

  Detailed step-by-step procedures for concrete placement, stressing and advancing the form 

support system, and adjusting the system for calculated deflection. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-81 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

  Detailed procedures for fixing the cantilever ends against changes in position or rotation of 

one cantilever relative to the other during and following placement of concrete for the closure 
between the cantilevers. 

In every stage of construction, the stability of the partially completed structure is a major concern. 
Therefore, the Contractor shall evaluate the stability of partial structures to avoid any collapse due 
to various combination of loads, including construction, wind loading, and vibration from equipment.  

21.20.6.2  Superstructure Construction 

This work shall consist of setting temporary bearings, if applicable; casting segments in place; and 
setting the superstructure on permanent bearings. 

Complete details and description of the methods, arrangements, and equipment shall be submitted 
by the Contractor for t

he Engineer’s approval before superstructure construction is started. 

Chosen  construction  methods  shall  include  casting  of  the  segments,  methods  of  the  tie-down  of 
superstructures during cantilever erection, and methods of application of all temporary forces to be 
used  for  adjusting  horizontal  and  vertical  alignments  and  to  place  the  structure  on  permanent 
bearings.  This  shall  also  include  control  methods  to  ensure  the  accuracy  of  alignment  of  the 
completed superstructure. 

Work  equipment  includes  all  machinery,  devices,  labour,  and  materials  that  are  to  be  used  for 
erection but shall not become a permanent part of the completed superstructure. Equipment must 
not be operated from or placed upon any part of erected superstructure at any stage of construction 
other  than  that  which  specifically  meets  the  requirement  of  total  working  load  per  segment,  as 
allowed  by  the  Contract  documents,  or  as  approved  by  the  Engineer.  This  includes  the  post-
tensioning hardware; jointing, jacking, and grouting equipment; and personnel and materials of any 
kind. 

In addition to segment unbalanced loads that are permitted for the construction method, a (4.8 × 10

-

4

  MPa)  load  is  permissible  and  shall  include  personnel,  miscellaneous  equipment,  and  stored 

material. It shall be the Contractor's responsibility to ensure that this allowable load is not exceeded. 

Stressing may be performed in accordance with the following schedule: 

  Fifty percent of the post-tensioning force may be applied when field cured compression cubes 

indicate the compressive strength of the segment concrete is 17.2 MPa, and 18 hours have 
elapsed after completion of concrete placement. 

  Form support system may be released and advanced when 50 percent of the post-tensioning 

stress has been applied. 

  Transverse stressing shall be staged to avoid exceeding the allowable stresses in the top 

slab. 

  Tendons shall be fully tensioned prior to placement of concrete for the next segment, except 

the transverse tendon nearest the segment to be constructed. That tendon shall be stressed 
to  50  percent,  and  then  stressed  the  remainder  when  tendons  in  the  new  segment  are 
stressed. Form support systems shall be designed to avoid overstressing the top slab in the 
area of the partially stressed tendon. 

Construction joints shall be limited to locations shown in the Contract documents or as approved, in 
advance, by the Engineer. All construction joints shall be thoroughly cleaned of laitance and foreign 
material prior to placing concrete for the abutting section. 

Surface  of  the  segment  joints  shall  be  prepared  in  accordance  with  the  Contract  documents 
immediately prior to placement of concrete for the next segment. 

For  placement  of  closure  concrete  between  cantilevers,  the  cantilevers  shall  be  fixed  to  prevent 
rotation or movement of one cantilever relative to the other. Systems for locking the cantilevers and 
forming for the closure and the procedure for placing the concrete for the closure shall be such that 
the concrete after the initial set shall not be subjected to tension that could cause cracking.  

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-82 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

A construction schedule or check list that shows the chronological order of every phase and stage 
of erection and construction of the superstructure shall be submitted by the Contractor. Additionally, 
the Contractor shall prepare a table of elevations and alignments required at each stage of erection, 
as  required  by  the  Contract  documents,  at  the  check  points  listed  below,  or  an  alternative  at  the 
Contractor's option, and submit the same to the Engineer. 

  One of the lowest corners at the top surface of any temporary bearing pads to be used as 

datum  during  erection  and  to  establish  a  reference  point  with  the  actual  elevations  and 
alignment required of the permanently positioned superstructure. 

  All four corners and centreline (at segment faces) of top slab of pier segments to establish 

grade and crown. 

  Two  points  on  the  longitudinal  centreline  of  each  pier  segment,  one  on  each  edge,  to 

establish alignment. 

  One point on the longitudinal centreline and at least one corner of each segment along every 

joint between cast-in-place segments to establish elevations and alignment at every stage of 
erection. 

Temporary bearing pads, if applicable, at the piers shall be carefully placed. Surfaces tops of these 
pads shall have the correct elevations, alignments, and slopes 

— as required by the Contract plans 

and  so  established  by  the  provisions  above  for  temporary  bearing  pads.  Shims  may  be  used 
underneath the pads to accomplish accuracy. Measures to hold temporary bearing pads in position 
while the pier segment is being cast shall be devised and provided by the Contractor. 

Elevations  and  alignment  of  the  structure  shall  be  checked  by  the  Contractor  at  every  stage  of 
construction,  in  accordance  with  the  geometry  control  plan  submitted  in  accordance  with  the 
provisions of Section 21.20.1, Geometry Control, and shall maintain a record of all these checks and 
of all adjustments and corrections made. 

21.20.7 

Special Provisions for Precast Concrete Segmental 
Construction 

Superstructure  erections  shall  be  executed  by  the  method  designed  and  detailed  in  the  Contract 
documents or by an alternate method submitted by the Contractor. Alternate erection methods may 
be permitted, when specified in the Contract documents. 

When required by the  Contract documents, the stressing system  and all reinforcement and lifting 
details shall be successfully demonstrated on a segment designated in the Contract documents prior 
to  casting  any  permanent  segments.  The  segment  shall  conform  to  the  size  and  configuration 
required by the Contract documents, including post-tensioning anchorage pockets, reinforcing steel, 
concrete,  and  conduits,  including  curvature  and  spacing.  Tendons  designated  in  the  Contract 
documents for this test shall be stressed to the forces shown. No additional payment shall be made 
for this test. 

Casting beds and forms shall be structurally adequate to support the segments without settlement 
or distortion. Casting beds shall be designed for a method and the hardware needed to adjust and 
maintain grade and alignment. Details for hardware and adjustment procedures shall be included in 
the Contract plans and specifications for the casting bed. 

Grading  of  the  soffit  form  and  the  top  portion  of  each  segment  shall  take  into  consideration  the 
relative position of the member in the structure.  

After the first segment of each unit is cast, all succeeding segments shall be cast against previously 
cast segments to ensure complete bearing and proper alignment on all mating surfaces. 

Anchorage systems shall permit tendons to be inserted in the member after erection of segments. 

Tendon  couplers  shall  be  used  only  at  locations  specifically  shown  in  the  Contract  documents  or 
when approved by the Engineer. Not more than 50 percent of the tendons shall be coupled at anyone 
section. When temporary external tendons are required by the Contract documents, the tendons and 
anchors shall be in a protective enclosure capable of protecting the tendons from damage by erection 
equipment and capable of confining a strand or bar tendon that breaks or otherwise releases tension 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-83 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

rapidly during or after tensioning and anchorage. Protective enclosure proposals shall be submitted 
to the Engineer for approval. 

Care shall be taken to ensure that deformations of match-cast segments due to thermal gradients 
caused by the heat of hydration of the new cast concrete do not exceed, at the time of initial set of 
the  new  concrete,  0.8  mm  for  a  single  segment  or  19  mm  cumulative  for  an  entire  span.  These 
deformations shall be prevented by properly protecting both the match-cast and new cast segments 
in an isothermal enclosure or with curing blankets and plastic sheeting. The design gradient in the 

AASHTO LRFD Bridge Design Specifications

 can assist the Contractor in determining to what extent 

this  type  of  deformation  will  occur  and  if  additional  protection  of  the  match-cast  segment  is 
necessary. 

21.20.7.1  Fabrication 

Reinforcing steel shall be fabricated and placed according to the Contract documents. Any conflict 
or interference with the proper location of ducts, reinforcing, or block outs shall be promptly resolved 
and corrections made 

— as directed by the Engineer. No reinforcing steel shall be cut and removed 

to permit proper alignment of stressing conduits. Any bar that cannot be fabricated to clear the post-
tensioning duct shall be replaced by additional bars with adequate lap lengths and shall be submitted 
to the Engineer for approval. 

All segments shall be marked on the inside with a unique identification at the time of form removal. 
This identification shall be used to identify each segment on shop drawings, post-tensioning details 
and  calculations,  and  any  other  document  pertaining  to  the  fabrication  and  erection  of  precast 
concrete segments. 

Positive means of holding the conduit in its correct position shall be provided in all cases and shall 
be  indicated  on  the  working  drawings  submitted  for  approval.  The  conduit  shall  be  supported  at 
intervals as specified in Chapter 22, Prestressing Systems, Section 22.8.4.2, Placement of Ducts, 
or as shown in the Contract documents, and shall be securely fastened to prevent movement during 
placement of concrete.  

21.20.7.2  Separation of Match-cast Segments 

Equipment  to  be  used  for  uniform  separation  of  match-cast  segments  shall  be  provided  by  the 
Contractor without damage. Methods, as well as details of the equipment to be used for separating 
match-cast  segments,  shall  be  included  in  the  shop  drawings.  A  bond-breaking  material  shall  be 
used on the web and flanges of the previously cast segment to facilitate separation of segments. 
Bond-breaking materials shall be used to break the bond of concrete between the face of previously 
cast segments and a newly cast segment, as well as the end headers, when required. Bond breakers 
shall consist of flax soap and talc, or another material approved by the Engineer. A demonstration 
shall be performed on a 600-mm by 1,200-mm specimen, prior to the casting of segments, to prove 
the adequacy of the material. Materials shall not be injurious to the concrete and shall permit removal 
of a segment without pullouts caused by adhesion of the concrete. 

21.20.7.3  Handling and Erection of Segments 

Proper handling, lifting, storing, transporting, and erection of all segments shall be the responsibility 
of the Contractor so that they may be placed in the structure without damage. 

Segments shall be maintained in an upright position at all times and shall be stored, lifted, or moved 
in a manner to prevent torsion and other undue stress. Members shall be lifted, hoisted, or stored 
with lifting devices approved on the shop drawings or by another method approved by the Engineer, 
in writing. 

Segments shall not be moved from the casting yard until all curing and strength requirements have 
been attained and shall be supported in a manner that will minimize warping. 

A full-scale test of the lifting and temporary holding hardware shall be performed to demonstrate the 
adequacy of this equipment prior to beginning any erection of the segments. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-84 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

21.20.8 

Special Provisions for Incremental Launching 

Structures  built  by  the  incremental  launching  method  shall  comply  with  the  provisions  of  Section 
21.20.3,  Shop  Drawings  and  design  calculations  for  construction  procedures,  and  the  additional 
provisions of the following section. 

21.20.8.1  Casting of Segments 

Construction of incrementally launched bridges shall be based on a weekly cycle for the construction 
of each segment. When the bottom flange and webs, or portions of webs, of segments are cast first 
and the top flange afterward, the time between concrete placements shall not exceed three days. 

21.20.8.2  Geometric Tolerances 

The following tolerances shall not be exceeded in the region of the sliding surfaces: 

  In the Forms: 

  Vertical deviations in longitudinal and transverse direction: ±0.8 mm 

  Horizontal deviation at the outside of webs: ±1.5 mm 

  On the Launching Bearings:  

  Vertical: Longitudinally between piers: ±1.5 mm  

  Transversely between bearings: ±0.8 mm 

  Horizontal: Deviation of lateral guides: ±1.5 mm 

21.20.8.3  Launching Force 

Launching  forces  shall  be  monitored  continuously  and  checked  against  the  theoretical  value.  A 
friction  value  between  0 percent  and  4  percent  shall  be maintained. Grease may  be  used  on  the 
sliding plates, as required to maintain friction values. Friction values of zero shall be considered in 
calculation of the force required to hold back a structure launched on a negative gradient. 

21.20.8.4  Pier Monitoring 

Pier top deflection shall be continuously monitored. Monitoring devices that automatically switch off 
the launching equipment in case the permissible pier deflections are exceeded are recommended. 
Communication between each sliding bearing and the launching equipment shall be provided. 

At regular intervals, the Contractor shall check the correct level of all sliding bearings. Shim plates 
shall be kept in stock for all sliding bearings to compensate for pier settlements, if any. 

21.20.9 

Defects and Breakage 

Failure of individual wires in a seven-wire strand is acceptable with the approval of the Engineer, 
provided the total area of wire failure is not more than 2 percent of the total cross-sectional area of 
the tendon. 

Minor or non-structural cracks or checks on the surface of the member which, as determined by the 
Engineer, do not extend to the plane of the nearest reinforcement, will be acceptable unless they 
are numerous and extensive. Diagonal cracks that indicate damage from torsion, longitudinal cracks 
that  follow  stressing  tendons,  or  any  cracks  that  extend  into  the  plane  of  the  reinforcing  steel  or 
prestressed tendons shall be subject to a structural review prior to acceptance. If found acceptable, 
the cracks shall be repaired by veeing out 6 mm deep and wide and sealing with epoxy or shall be 
repaired by epoxy injection. 

Prior  to  the  start  of  segment  fabrication,  the  Contractor  shall  repair  minor  breakage,  spalling,  or 
honeycombing not more than 25 mm deep in accordance with an established repair procedure, as 
approved by the Engineer. Major breakage or honeycombing in excess of that specified herein shall 
be subject to structural review. If  the established repair procedure is found to be satisfactory, the 
Contractor  shall  repair  these  areas  as  directed  by  the  Engineer.  Breakage,  spalling,  or 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-85 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

honeycombing  on  any  mating  surface found  to be  acceptable shall  be  repaired  and the  concrete 
cured prior to casting the mating segment 

— if such segment has not yet been cast. 

21.21 

Architectural Surface Treatment for Tunnel and 
Underpass Walls 

The  Contractor  shall  furnish  and  install  the  architectural  surface  treatment  on  the  tunnel  and 
underpass walls and any associated structures as shown on the Contract plans, as specified herein, 
or as directed by the Engineer. 

The Engineer shall provide the Contractor with conceptual design details and the Contractor shall 
develop complete design details and shop drawings for the Owner

’s review and approval. 

21.21.1 

Types of Surface Treatment 

The Contractor shall furnish and install surface treatments of the types specified herein, as shown 
on the Contract plans, or as directed by the Engineer. 

The specific type of finishing technique and materials to be applied at the various structures may be 
subject  to  change  and  the  Contractor  shall  take  account  of  this  likelihood  as  no  additional 
reimbursement shall be made for such revisions. All finishes shall be of the highest quality, and the 
Contractor  shall  provide  samples  and  mock-up  for  all  the  types  of  finishes  on  the  Project  for  the 
Engineer’s approval. The surface treatment for each structure shall be one or more of the following: 

1.  Ceramic wall tiles 
2.  Textured concrete finish 
3.  Painting of exposed concrete 
4.  Fire protection boards 

All concrete surfaces not in contact with soil and not shown on the Contract plans to be painted, shall 
be sealed as per the requirements of Section 29.6 of Chapter 29, Miscellaneous Items for Structures, 
of these standard specifications. 

21.21.1.1  Ceramic Wall Tiles 

Ceramic wall tiles shall be clay body, heavy duty type with nominal sizes as noted on the Drawings, 
and thickness not less than 6mm. The tiles shall have reasonably flat matte surface and bondable 
back and shall be UV, and acid/alkali resistant. 

Ceramic wall tiles shall contain a wide range of shades and colours matching with the colours shown 
on the approved design or pattern. The final shades and colours shall be selected by the Engineer 
and  approved  by  the  Owner.  The  surface  finish  of  all  the  selected  shades  and  colours  shall  be 
uniform and consistent unless otherwise required by the Engineer. 

Where required, the Contractor shall cut tiles to achieve the required design or pattern approved by 
the Owner. Cutting shall be by water jet cutting or another approved technique. 

Final colours shall be selected by the Engineer, installed at locations indicated on the Contract plans 
and  as  directed  by  the  Engineer.  Five  full  size  sample  units  of  each  of  the  selected  colours  and 
representative of the anticipated shade range of each colour shall be submitted to the Engineer for 
approval. Upon delivery, all tiles furnished shall be inspected by the Engineer and shall match the 
previously approved samples within the approved shade range. Tiles outside the approved shade 
range  will  be  rejected,  removed  from  the  job  site,  and  replaced  with  approved  material  at  no 
additional cost to the Owner. 

a.

 

Sampling, Inspection and Test Procedures for Tiling 

In  addition  to  the  visual  colour  inspection  specified  above,  the  sampling,  inspection,  and  test 
procedures and the basis for acceptance and rejection shall be as specified hereinafter. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-86 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

1.  Samples 

Samples of tile for test purposes shall be selected by the testing laboratory's inspector at the place 
of manufacture. Each sample shall consist of 5 tiles taken at random from each manufactured lot of 
8,000 units, furnished at the Contractor's expense.  No tile from any lot  shall be shipped from the 
point of manufacture until the samples from that lot have successfully passed all tests. If a sample 
fails to meet the requirements and a maximum of two additional samples also fail, the lot shall be 
rejected. Tile which has been rejected at the place of manufacture shall not be shipped to the work 
site, and any tile which may be rejected at the work site shall be promptly removed from the site. 
Such rejected tiles shall not be resubmitted for inspection or tests. 

2.  Certification of Tests 

Tests shall be performed by an engineer approved independent testing laboratory at the Contractor's 
expense. The Contractor shall submit duplicate certified reports to the Engineer. Such test reports 
shall clearly identify the tile tested and the boxed tiles represented by the tile tested, which shall be 
clearly identified.  

3.  Inspection 

Tile  samples  shall  be  carefully  inspected  for  compliance  with  dimension  requirements  specified 
herein. The backs shall be free from glaze, glaze sheen or film. The edges shall be reasonably free 
from a glaze coating and shall not have drops or globules exceeding 0.4mm thickness. The body 
shall be free from concave warpage exceeding 0.2 of one percent of the diagonal of the rectangle 
and shall be free from convex warpage 0.3 of one percent of the diagonal. They shall be free from 
wedging  or  crooked  edges  exceeding  0.5  of  one  percent.  Tiles  shall  also  be  free  from  other 
imperfections such as pressing cracks, dents, swelling, and chipping. The glazed surface shall be 
smooth,  easily  cleaned,  and  free  from  all  imperfections  or  defects  such  as  waviness,  pinholes, 
specks,  spots,  blisters,  feathering,  crawling,  crazing,  scumming,  discolouration,  or  sanding  to  an 
extent which would affect the appearance of the tile. 

4.  Absorption Test 

A sample lot of tiles shall be dried in an oven for 2 hours at 100°C, cooled to room temperature, and 
weighed separately on a scale sensitive to 0.5 gram. The dry samples shall then be placed in water 
at a temperature of 15 to 30°C. The tile samples shall be boiled in water for two hours and permitted 
to cool gradually to within 15 to 27°C. The samples shall be removed from the water 24 hours after 
the initial immersion, their surfaces wiped dry with a clean damp cloth, and the tiles quickly weighed 
separately. The percent absorption of each sample shall be calculated on the basis of its dry weight. 
The  average  water  absorption  of  the  5  samples  tested  shall  not  exceed  2  percent.  The  water 
absorption of any individual sample shall not exceed 2.75 percent. 

5.  Crazing Test 

An autoclave with sufficient capacity to contain a sample lot of tiles shall be used. The apparatus 
shall be equipped with a safety valve,  blow-off valve,  pressure gauge whose accuracy is within 2 
percent of the scale range, and a burner of sufficient capacity to ensure a constant steam pressure. 
A sufficient amount of water shall be placed in the autoclave so that after a  one-hour test at 1.38 
MPa steam pressure, a slight excess of water will remain. A sample lot of tiles shall be loosely placed 
on edge in a suitable wire container above the water line within the autoclave at room temperature. 
The autoclave head shall be securely fastened in place. The water in the bottom of the autoclave 
shall be heated from an external source. The blow-off valve shall be kept open until steam begins to 
escape, thereby expelling most of the air. After closing the blow-off valve, the water shall be kept 
boiling and the steam pressure increased at a uniform rate until 1.38 MPa of pressure is reached 
within a period not exceeding one hour. Sufficient heat shall be applied to maintain constant steam 
pressure of 1.38 MPa for an additional hour. The burner shall be shut off and the steam pressure 
immediately released by opening the blow-off valve. The autoclave head shall be loosened but not 
removed until the samples have cooled slowly to room temperature in a period not less than one 
hour. The samples shall then be removed and a liquid dye rubbed on their surfaces to aid in the 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-87 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

detection and examination for failure. After being subjected to 5 consecutive cycles of the foregoing 
crazing test, the sample lot tested shall show no crazing, chipping, spalling, or cracking of either the 
body or glaze. The glazed surface of the tile shall show no permanent clouding, dulling, or pitting. 
Slight  dull  streaks  will  be  permitted,  provided  they  do  not  comprise  more  than  20  percent  of  the 
glazed surface area. 

6.  Thermal Shock Test 

A sample of tiles shall be placed in an oven at room temperature. The temperature within the oven 
shall be uniformly raised to 110

o

 C, in a period of one hour after which the tiles shall be removed 

from the oven and immediately plunged into a mixture of ice and water having a temperature of not 
more than two degrees C. At the end of 10 minutes the tiles shall be removed from the water mixture 
and a liquid dye applied upon the glazed surfaces and bodies to aid in the detection and examination 
of failures.  After  being  subjected to  5  consecutive  cycles  of the foregoing thermal  shock  test, the 
sample lot shall show no crazing, chipping, spalling, or cracking of either the body or glaze. 

7.  Weather Test 

A sample lot of tiles shall be placed in water at room temperature. The water shall then be boiled for 
a  period  of  2  hours  and  permitted  to  cool  gradually  to  room  temperature.  The  tiles  shall  then  be 
removed from the water and their surfaces wiped dry with a clean damp cloth. Immediately thereafter 
they  shall  be  placed  in  a  freezing  chamber  (not  immersed  in  water)  for  a  period  of  4  hours.  The 
freezing chamber shall be maintained at a temperature of -12

o

 C. The tiles shall then be immediately 

immersed in water at room temperature. After the tiles have completely thawed in the water they 
shall be removed, their surfaces wiped dry with a clean, damp cloth and a liquid dye rubbed upon 
their surfaces. After being examined, the tiles shall again be immersed in water until such time as is 
convenient to again place them in the freezing chamber for the additional cycles of the weather test. 
After being subjected to 5 consecutive cycles of the foregoing weather test, the 5 samples tested 
shall show no crazing, chipping, spalling, or cracking of either the body or glaze. 

8.  Glaze Hardness Test 

A sample lot of tiles shall be used in the glaze hardness test utilizing Mohs Scale of Minerals. A piece 
of mineral having a hardness of 4 as measured by  Mohs Scale shall be slowly drawn across the 
glazed surface of the tiles with a steady, uniform pressure approximately 11.3 kg. When subjected 
to the above test, the glaze shall not show a scratch. 

9.  Flexural Strength 

When tested according to EN 100 the flexural strength 

shall be ≥ 27 PMa. 

b.

 

Standards and Codes for Tiling 

Unless  otherwise  specified  herein,  installation  procedures  for  ceramic  tiles  shall  comply  with  the 
current edition of the Tile Council of America (TCA) Installation Guide Handbook, ASTM Standards 
listed  herein,  the  American  National  Standards  Institute  (ANSI),  as  endorsed  by  the  tile 
Manufacturer, and as listed below: 

  ANSI A108.1B-1999   

  ANSI A108.5-1999 

 

  ANSI A108.10-1999   

 

 

  ANSI A108/A118/A136.1-2012 

  

  ANSI A137.1:2008 

  ASTM C150 / C150M - 12 

 

  ASTM C207 - 06(2011) 

 

  ASTM C778 - 12 

 

 

  ASTM C126 - 12 

 

 

  ASTM C499 - 09 

 

  ASTM C627 

– 10 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-88 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

c.

 

Submittals for Tiling 

The  Contractor  shall  submit  shop  drawings  to  the  Engineer  showing,  in  detail  the  dimensions, 
sections, jointing, anchoring devices, and tile setting numbers. No final sizing or finishing shall be 
done until the shop drawings for that part of the work have been approved. Typical sections of the 
wall shall be included on the shop drawings showing all configurations to be utilized on the walls. 
Also full size details of perimeter terminations and details of joint conditions at concrete structural 
wall  expansion  joints  as  well  as  at  intermediate  control  joints  in  tile  field  between  wall  expansion 
joints shall be shown. 

The Contractor shall submit, for selection by the Engineer, samples of available stock tile colours in 
the size and face finish specified, and available stock shades of tile grout compound and expansion 
joint and control joint sealant proposed for use. After selection by the Engineer, the Contractor shall 
prepare a site mock-up for review. 

The Contractor shall submit for approval, as applicable, three samples for each of the following: 

1.  Waterproofing and anti-fracture membrane 
2.  Latex liquid, one-half litre with manufacturer's data 
3.  Dry set mortar compound, one kilogram 
4.  Dry set tile grout, one kilogram 

Also, the Contractor shall submit the following: 

1. 

A detailed method statement for tile fixing with specific Manufacturer’s recommendations. 

2.  Certified copies of results of tests performed on the facing tile as specified hereinafter. 

d.

 

Delivery, Storage, and Handling for Tiling 

Where  applicable,  the  Contractor  shall  deliver  the  materials  in  original  unopened  containers  with 
labels legible and intact, identifying brand name and contents. Manufactured mortars, additives, and 
grouts shall bear hall-marks certifying compliance with specified standards. Materials shall be stored 
under cover in a manner to prevent damage and to keep all material dry. 

e.

 

Site Conditions for Tiling 

The Contractor shall adapt techniques approved by the Engineer to ensure that storage, handling, 
and execution methods suit the environmental conditions that are encountered at the site and cause 
no damage to the products or to the performance of the products in use. The Contractor shall follow 
the  recommendations  of  the  product  Manufacturers  for  storage  of  their  products  on  site. 
Environmental conditions shall include, but shall not be limited to, ambient temperature, humidity, 
excessive sand/dust laden winds moisture in the air and on the products and surfaces with which 
they are in contact, moisture content of the products and materials with which they are in contact, 
and temperature of the product and the materials with which they are in contact. 

f.

 

Sealing for Tiling 

The joints to be sealed shall be raked out free of mortar and grout compounds, dust and other foreign 
material.  The  joints  in  contact  with  the  sealant  shall  be  primed  or  surface  conditioned  if 
recommended by the sealant Manufacturer. A joint backer rod of proper diameter for the joint width 
and to the depth recommended by the sealant Manufacturer shall be installed to provide the proper 
sealant depth for the product used. Proper sealant as specified for the different joint widths shall be 
applied, in a continuous operation, using positive pressure adequate to properly fill and seal the joint 
against  the  backer  rod  and  joint  surfaces.  The  joints  shall  be  lightly  tooled  to  a  smooth,  slightly 
concave surface. Surfaces adjacent to the sealant shall be protected by an approved means and 
misplaced sealant removed from surfaces outside the recess provided for the sealant. 

g.

 

Cleaning for Tiling 

Tiles  shall  be  cleaned  as  the  work  progresses,  and  tile  setting  and  grouting  material  shall  be 
prevented  from  accumulating  on  the  tile  faces.  The  area  of  the  work  shall  be  kept  clean  and  all 
cuttings,  droppings  and general  debris  shall  be  removed.  Upon  completion  and  curing  of  sealant 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-89 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

material, the tiles shall be washed down with a solution of detergent and water only, using soft fibre 
brushes and clean cloths. No acids or metal tools of any kind shall be used. The tile surface shall be 
rinsed with clean water and wiped dry with clean, soft cloths. 

21.21.1.2  Textured Concrete Finish 

Textured architectural concrete surfaces shall be as indicated on the Contract drawing, or as directed 
by the Engineer, and shall be formed using proprietary architectural form liners. 

21.21.1.3  Painting of Exposed Concrete 

The surface preparation and painting of the exposed surfaces of the structures shall be as indicated 
on the Contract drawings, as specified herein, and as directed by the Engineer. 

Painting  of  exposed  concrete  shall  comply  with  the  requirements  of  Section  24.7  of  Chapter  24, 
Painting, of these Standard Specifications. 

21.21.1.4  Fire Protection Boards 

This section includes, but is not limited, to the supply and installation of fire boards to provide fire 
protection  to  the  tunnel/underpass  ceiling  and  critical  areas  of  the  side  walls,  as  shown  on  the 
Contract  plans,  including fixing  screws  and  anchors,  and  all  accessories,  to  prevent the  concrete 
spalling in the event of a fire. 

a.

 

Tolerances 

Fire protection boards shall be installed within 3 mm of the dimensioned height above the finish floor 
level  at  any  location,  and  shall  be  level  within  a  maximum  tolerance  of  3  mm  in  3  meters.  Each 
individual component shall have length and width tolerance of  ± 1 mm in 2 meters and thickness 
tolerance of ± 0.5 mm in 20 millimeters. 

b.

 

Quality Assurance 

The installation of the fire boards shall be performed by a firm who has adequate equipment and 
skilled mechanics to perform it expeditiously, and is known to have been responsible for satisfactory 
installations similar to that specified during a period of at least five years. 

c.

 

Submittals 

The  Contractor  shall  submit  shop  drawings  and  material  submittals  showing,  but  not  limited  to, 
details of all materials, boards layout, and the fixing screws and anchors layout with their type and 
weight supported. A 600 mm x 600 mm sample of the fire board, and samples of screws and anchors, 
shall be submitted to the Engineer for approval. 

d.

 

Materials 

The following requirements are for the fire boards and their fixing system to the concrete. The fire 
boards shall have a minimum two (2) hour fire rating as measured against the Rijkswaterstaat (RWS) 
time-dependent curve. The temperature at the contact between the concrete and the fire board shall 
not exceed 380

o

 C and the temperature of the reinforcement within the structure shall not exceed 

250

o

  C.  The thermal  performance  of the fire  protection  system  shall  be such  that  spalling  of the 

concrete is prevented. A fire test report of a certified test laboratory shall be submitted by the board 
manufacturer. The test report shall describe fire test in which boards are tested on a similar concrete 
surface. Extrapolations on the basis of other test reports are not permitted. The fire boards shall be 
noncombustible in accordance with ASTM E136 - 12, and/or as defined in EN 13501, and shall meet 
the requirements of NFPA 502 with a melting point of not less than 1350

o

 C. It shall not produce toxic 

smoke or fumes under fire exposure in accordance with ASTM E84 - 12b or equivalent international 
standards.  The  complete  fire  protection  system  shall  be  designed  to  withstand  a  maximum  wind 
speed through the tunnel/underpass of 12m/s. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-90 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

e.

 

Site Conditions 

The Contractor shall adapt techniques specified by the manufacturer and approved by the Engineer 
to  ensure  that  storage,  handling,  and  execution  methods  suit  environmental  conditions  that  are 
encountered at the site, and cause no damage to the products or to the performance of the products 
in use. The Contractor shall follow the M

anufacturer’s recommendations for storage of their products 

on  site.  Environmental  conditions  shall  include,  but  shall  not  be  limited  to,  ambient  temperature, 
humidity, moisture in the air and on the products and surfaces with which they are in contact, and 
temperature of the products and the materials with which they are in contact. 

f.

 

Products 

Where indicated on the Contract plans, the system shall consist of light weight boards complete with 
all accessories, fixing screws and anchors, and other standard metal accessories of strength and 
design compatible with Lost Formwork method and system specified by the Manufacturer. The board 
thickness shall not exceed 270mm and shall be as recommended by the manufacturer to meet the 
requirements of the relevant supporting fire test. All fixings used to secure the boards to the structure 
shall be Stainless steel as follows. For boards fixed as “Lost Formwork” screws shall be stainless 
steel 

Grade 304 or A2 (1.4567). For boards “Post Fixed” anchors shall be stainless steel Grade 316 

or A4 (1.4401). The complete fixing and anchoring system shall be such that, when used in practice, 
will not fail or collapse during tunnel/underpass operation and during a fire. The fixing details shall 
have an adequate level of redundancy to prevent any failure during its service life, as recommended 
by the manufacturer and as approved by the Engineer. 

g.

 

Execution 

Prior to installation of the fire protection system, the Contractor shall prepare a complete mock-up 
(approximately  2.5m  x  2.5m)  for  the  Engineer’s  approval.  The  Contractor  shall  coordinate  the 
installation of the fire boards specified in this article with that of other sections and articles. Adequate 
preparation shall be made for attachment of fixing screw and anchors. Provision shall be made for 
support and incorporation of flush-mounted and recessed service components. The fire protection 
system shall be installed in accordance with the M

anufacturer’s recommendations and as approved 

by the Engineer. Where boards are to be installed at the concreting stage they shall be anchored to 
the concrete by means of 50mm screws set into the boards prior to concreting. Type of screws and 
spacing of same, must be as recommended by the board Manufacturer and in compliance with the 
relevant  supporting  fire  test  as  approved  by  the  Engineer.  Where  boards  are  to  be  fixed  to  the 
finished concrete surface stainless steel anchors are to be used. Size, type and spacing of same to 
be as per the board M

anufacturer’s recommendation and in accordance with the relevant supporting 

fire test, as approved by the Engineer. 

h.

 

Extra Stock 

The Contractor shall provide 2 percent of the quantity of each specified fire protection board, in each 
finish,  for  extra  stock.  Extra  stock  shall  be  delivered  in  sealed  labeled  packages  to  a  location  as 
directed by the Owner at completion of the maintenance period. 

21.21.2 

Miscellaneous Materials 

Other miscellaneous materials used in conjunction with the surface finishing shall include, but not 
be limited to the following. 

1.  Waterproofing and anti-fracture membrane shall be used in wet tiled areas and shall be thin, 

cold  applied,  load  bearing  and  non-toxic.  The  waterproof  membrane  shall  be  resistant  to 
urine, dilute acid, alkali, sugar, brine, and food waste products. Reinforcing fabric shall be 
nonwoven rot-proof fabric specifically for use with waterproof membrane. All materials shall 
be  non-toxic,  non-flammable,  and  non-hazardous  during  storage,  mixing,  application  and 
when cured. Waterproofing, crack suppression and anti-fracture membranes shall meet the 
following requirements: 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-91 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

Water Permeability 

 

(at 91.2 kPa) Nil 

Elongation at break   

(ASTM D751 - 06(2011)) 40% 

Service Temperatures 

-28° to +137°C 

Tensile breaking strength 

 

20.4 MPa 

Thickness 

 

0.5mm 

Bond strength to concrete 

 

2.4MPa 

Resistance to chemicals (90 day immersion): 

Brine solution 

not affected 

Sugar solution  

not affected 

Milk 

 

not affected 

10% Acid 

 

not affected 

10% Alkali 

 

not affected 

Rubber solvents or ketones 

not recommended 

Calcium chloride 

 

excellent 

Aromatic solvents 

 

not recommended 

Floor tile installation evaluation 

(ASTM C627 - 10) 900 cycles 

Service Rating (TCA)  

extra heavy duty 

2.  Cement shall be Portland Cement complying with ASTM C150 / C150M - 12, SRC Type V. 
3.  Aggregate shall be washed, sharp, natural sand complying with ASTM C144 - 11. Rounded 

shape sand will not be acceptable. 

4.  The mortar bed shall be 15 mm thick (-2 and +5 mm) with styrene butadiene rubber (SBR) 

emulsion additive, and meet the following requirements: 

Sand 5.0 mm (max.) 

Natural 

As per BS EN 12620:2002+A1:2008 

Cement 

SRC Type V 

ASTM C150 / C150M - 12 

Compressive Strength (MPa) 

28 days 

27.0 (ASTM C109 / C109M - 11b) 

Tensile Strength (MPa) 

28 days 

2.5 (ASTM C496 / C496M 

– 11) 

With at least 70.0% strength recovery in 7 days 

5.  Tile  adhesive  shall  be  cementitious  with  a  thickness  of  3.0  mm 

  1.0  mm,  and  meet  the 

following requirements: 

Compressive Strength (MPa) 

1 day 

5.0 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-92 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

Tensile Strength (MPa) 

3 days 

1.5 

6.  Tile grout shall be cementitious and have the following properties. 

Compressive Strength (MPa) 

1 day 

4.0 

Tensile Strength (MPa) 

28 days 

2.7 

7.  Joint  sealant  for  application  at  15  and  30  mm  wide  expansion  joints  shall  be  a 

multicomponent, non-sag expoxidised polyurethane complying with ASTM C920 - 11, Type 
II, Class A, 19-GP-24. Sealant for application at 10 mm wide control joints shall be single 
component acrylic terpolymer complying with U.S. Federal Specification TT-S-230, non-sag, 
19-GP-5b,  AAMA  808.3;  or  single  component  polyurethane  complying  with  U.S.  Federal 
Specification TT-S-230, Type II, Class A; or single component silicone complying with U.S. 
Federal Specification TT-S-1543, Class A or TT-S-230, Type II, Class A, 19-GP-9M. Colour 
shall be dark brown or dark bronze as approved by the Engineer. The Contractor shall provide 
joint  primer  or  conditioner  if  required  by  the  sealant  Manufacturer.  The  Contractor  shall 
provide expanded, flexible and compressible closed cell polyethylene or butyl rubber backer 
rod for all joints to be sealed. Backer rod shall be 12.7 mm in diameter for 10 mm wide joints, 
19 mm in diameter for 15 mm wide joints and 38 mm in diameter for 30 mm wide joints.  

8. 

Debonders  shall  be  bituminous  or  tar  based  paint  (two  coats)  as  per  the  Manufacturer’s 
recommendations and as approved by the Engineer. 

9.  Wire mesh reinforcement shall be galvanized welded steel wire fabric, 50mm by 50mm, 16 

ga. (U.S. Std.). 

10. Powder actuated fasteners shall be standard velocity, 31.75mm long by 3.57mm diameter 

shank,  tempered  steel  drive  pins  meeting  the  requirements  of  U.S.  Federal  Specifications 
FF-P-395  and  QQ-Z-325.  The  Contractor  shall  provide  38mm  diameter  galvanized  sheet 
steel washers for use with each drive pin in fastening wire reinforcement. 

21.22 

Scarifying Concrete Bridge Slabs 

This  work  consists  of  scarifying  concrete  bridge  slabs;  removing  and  disposing  of  the  cuttings 
produced in accordance with these specifications; and conforming to the depths, profile grades, and 
cross slopes at locations shown in the Contract documents. 

21.22.1 

Scarifying Equipment 

Scarifying equipment provided by the Contractor shall be capable of the following: 

  Maintaining accurate depth of cut and slope; 

  Accurately establishing profile grades along each edge of the machine; 

  Automatically controlling cross slope at a given rate; 

  Uniformly varying the depth of cut while the machine is in motion; and, 

  Controlling dust created by the cutting action. 

Unless otherwise permitted by the Engineer, the Contractor shall provide a machine equipped with 
integral loading and reclaiming devices to immediately remove the cuttings from the surface of the 
roadway and discharge them into a truck, all in a single operation. 

Chipping tools shall be provided by the Contractor to remove concrete in small areas not accessible 
to the mechanical scarifier. 

21.22.2 

Concrete Bridge Slab Construction 

Existing concrete slabs shall be scarified to a uniform, rough surface having a chipped appearance 
suitable for bonding a concrete overlay. Locations shown in the Contract plans, or as directed by the 
Engineer,  shall  be  scarified  by  the  Contractor  to the  depths  shown  in  the  Contract  plans.  Depths 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-93 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

shall be measured by the Contractor from the level of the existing surface to the high points on the 
scarified surface. 

Appropriate care shall be taken by the Contractor to prevent damage to the bridge slab reinforcing 
steel, armoured joints, slab joints, drainage hardware, and other appurtenances. 

When  appropriate,  or  required,  the  Contractor  shall  establish  and  maintain  independent  grade 
control for concrete scarifying operations. 

Chipping tools shall be used to remove concrete in small areas not accessible to the mechanical 
scarifier. 

Deck  surfaces  shall  be  immediately  cleaned  by  the  Contractor  to  remove  all  cuttings  and  debris, 
which shall be disposed by the Contractor in locations outside the right-of-way (ROW). 

21.23 

Extending Concrete Structures 

This work shall prepare and construct extensions and widenings of existing structures in accordance 
with  these  specifications  and  conforming  to  requirements  and  details  shown  in  the  Contract 
documents.  Materials  shall  be  furnished  by  the  Contractor  in  accordance  with  the  pertinent 
requirements of the following: 

  Chapter 4, Concrete Works, of these Standard Specifications;  

  Chapter 5, Reinforcing Steel, of these Standard Specifications; and,  

  Chapter 21, Concrete Structures, of these Standard Specifications. 

21.23.1 

Concrete Structure Construction 

Work shall be performed by the Contractor in accordance with Section 4.4 of Chapter 4, Concrete 
Works,  of  these  Standard  Specifications;  and  the  requirements  of  this  chapter  and  this  section. 
Pertinent dimensions and elevations of existing structures shall be verified by the Contractor before 
ordering any required materials. 

21.23.1.1  Removal of the Existing Structure 

Portions of the existing structure shall be removed by the Contractor to the lines and dimensions 
shown in the Contract plans, or as directed by the Engineer. These materials shall be disposed of 
by the Contractor as shown in the Contract plans, or as directed. Any metal railing shall be removed 
without damaging it, and shall be stacked neatly along the ROW, at locations that do not interfere 
with  traffic  or  construction  or  at  locations  shown  in  the  Contract  plans.  All  removed  metal  railing 
remains the property of the Owner, unless otherwise shown in the Contract plans. Any portion of the 
remaining structure damaged as a result of construction shall be repaired by the Contractor. 

Explosives shall not be used to remove portions of the existing structure, unless approved in writing 
by the Owner. A demolition ball, other swinging weight, or impact equipment shall not be used by 
the Contractor, unless show in the Concrete plans. Pneumatic or hydraulic tools shall be used for 
final  removal  of  concrete  at  the  break  line.  Removal  equipment  shall  be  used  as  approved  in  a 
manner not to cause any damage to the remaining concrete. 

21.23.1.2  Reuse of Removed Portions of the Structure 

All  portions  of  the  old  structure  that  shall  be  incorporated  into  the  extended  structure  shall  be 
detached and removed to the lines and details as specified in the Contract plans, or as directed by 
the Engineer. Units to be reused shall be moved by the Contractor to new the new location specified 
using approved methods. Reinforcement and extension concrete shall be placed according to the 
Contract plan details. 

21.23.1.3  Breaking Back Bridge Slabs 

For bridge slabs and direct traffic slabs of box culverts, the Contractor shall saw the top surface of 
the slab along the break line to a depth of 12.5 mm before breaking back. Reinforcements shall not 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-94 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

be  cut  at  the  break  line  and  shall  sever  the  concrete  at  the  break  line.  During  removal  of  the 
designated  portion  of  the  existing  structure,  the  Contractor  shall  not  damage  the  remaining 
reinforcement within 1 lap length of the break line. 

21.23.1.4  Splicing Reinforcing Steel 

New  reinforcing  bars  shall  be  spliced  by  the  Contractor  to  exposed  bars  in  the  existing  structure 
using lap splices in accordance with Section 5.5.4 of Chapter 5, Reinforcing Steel, of these Standard 
Specifications

,

 unless otherwise shown in the Contract plans. New reinforcing steel does not need 

to be tied to the existing steel, where spacing or elevation does not match that of the existing steel, 
provided that the lap length is attained. Welding shall be in accordance with Article 5.5.4.2 of Chapter 
5, Reinforcing Steel, when welded splices are permitted. Any required dowels shall be installed by 
the Contractor in accordance with Section 21.8 and Section 4.4.4 of Chapter 4, Concrete Works, of 
these Standard Specifications

.  

21.23.1.5  Concrete Preparation 

Concrete surfaces that are in contact with new construction shall be roughened and cleaned by the 
Contractor  before  placing  of  the  forms.  These  construction  joint  surfaces  shall  be  prepared  in 
accordance with this chapter.  Roadway slabs shall be finished and cured in accordance with  this 
chapter. 

21.24 

Raising Existing Structures 

This  work  consists  of  raising  existing  structures  in  accordance  with  these  specifications  and 
conforming to requirements and details shown in the Contract plans. Materials shall be furnished in 
accordance with the pertinent requirements of the following: 

  Chapter 4, Concrete Works, of these Standard Specifications;  

  Chapter 5, Reinforcing Steel, of these Standard Specifications; and,  

  Chapter 25, Bearing Devices, of these Standard Specifications. 

21.24.1 

Construction While Raising Existing Structures 

Detailed  plans  to  raise  the  structure  shall  be  submitted  by  the  Contractor.  Approval  of  plans  is 
required before work may begin. A licensed professional engineer must sign and seal the plans and 
the  methods,  materials,  cribbing,  falsework  or  other  supports,  and  equipment  proposed  shall  be 
clearly indicated by the Contractor. Any portions of the structure damaged by the raising operation 
shall be repaired or replaced by the Contractor. Approval of these plans by the Engineer does not 
relieve the Contractor from responsibility for the completion of the work nor from liability for repair or 
replacement of damaged portions of the structure due to the methods approved and employed. 

21.24.1.1  Preparation of Plans 

Loads shall be applied so that the load capacities in bearing, shear, and flexure are not exceeded 
for any material or member carrying the load. Jack positions and capacities and temporary hardware 
attachments shall be indicated on the plan. Jackings shall be avoided by the Contractor against the 
bottom of the slab. A jack with a minimum capacity of two times the dead load shall be used. Traffic 
on the structure shall be prohibited until the structure is supported by cribbing, falsework, or the final 
supports. 

Suitable cribbing, falsework, or other supports shall be provided by the Contractor until the span or 
unit is resting on its final supports to prevent the various spans or units from dropping due to jack 
failure or other causes during the lifting operation. Supports shall be designed to carry the greater of 
the following loads: 

  Two times the dead load if traffic is not allowed on the structure; or,  

  One and one-quarter times the dead load plus 1.75 times the live load, including impact if the 

plans allow traffic on the structure before it is placed on the final supports. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-95 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

21.24.1.2  Raising of Spans 

Before jacking, the Contractor shall verify that anchor bolts, closed joints, or other appurtenances do 
not  restrict  vertical  movement.  Spans  shall  be  jacked  from  the  existing  bent  cap  or  temporary 
falsework, unless otherwise shown on the  Contract plans.  All anchor bolts shall be loosened and 
removed  by  the  Contractor;  or  shall  cut  the  anchor  bolts  to  allow  free  vertical  movement  before 
raising. All damaged or cut anchor bolts shall be replaced either by butt welding to existing bolts or 
by drilling into the existing concrete cap a minimum of 300 mm and grouting in new bolts. Bent cap 
reinforcing steel shall not be damaged when installing new anchor bolts. All damaged or lost anchor 
bolt  nuts  shall  be  replaced.  Welding  shall  be  in  conformance  with  23.4.11  of  Chapter  23,  Steel 
Structures. 

Adequate guides or force shall be provided by the Contractor to ensure vertical lifting and prevent 
drifting of the structure during the jacking operation. Pedestals shall be provided as shown  in the 
Contract plans. 

a.

 

Simple Spans with an Expansion Joint in the Deck at Every Bent 

Spans shall be raised by jacking, as shown in the Contract plans. All of the beams shall be raised 
on one side of the bent simultaneously. Raising one end of a simple span more than 100 mm before 
raising the opposite end shall not be allowed. 

b.

 

Simple Beam Spans with a Continuous Deck over the Bent 

All  beams  shall  be  raised  on  both  sides  of  the  bent  simultaneously  by  jacking,  according  to  the 
Contract plans. Raising one end of a span more than 50 mm before raising the opposite end of the 
span shall not be allowed. 

c.

 

Continuous Beams 

Units shall be raised by jacking, according to the approved Contract plans. All beams shall be raised 
at a single bent simultaneously. Units may be raised incrementally from bent to bent. Raising the 
unit more than 50 mm at any bent before raising it at the adjacent bents shall not be allowed. 

21.25 

Spread Footings 

This  work  shall  construct  reinforced-concrete  spread  footing  foundations  and  shall  include 
dewatering,  when  necessary;  excavating to the required  limits;  compacting  the  underlying  soil  as 
required;  and  constructing  seals,  when  required 

—in  accordance  with  these  specifications  and 

conforming  to  requirements  and  details  shown  in  the  Contract  documents.  Materials  shall  be 
furnished by the Contractor in accordance with the pertinent requirements of the following: 

  Chapter 4, Concrete Works, of these Standard Specifications;  

  Chapter 5, Reinforcing Steel, of these Standard Specifications; and, 

  Chapter 21, Concrete Structures, of these Standard Specifications. 

21.25.1 

General Requirements for Spread Footings 

The Contractor shall meet the following requirements for all spread footings: 

  Perform excavations, including the removal of all material, of whatever nature, necessary for 

the construction of spread footings. As used herein, the term soil shall constitute any material, 
whether soil, rock, or other materials. 

  Slope excavations, as required, or support them with sheeting, and shore them to provide a 

safe excavation that is adequate for construction purposes and that will adequately protect 
any existing adjacent structures. 

  Ensure that the foundation soils are firm, stable, and, in the opinion of the Engineer, meet or 

exceed the design bearing and compressibility requirements before constructing the footings 
or any required seals. Owner may elect to use any type of tests to evaluate the foundation 
soils that is appropriate in the opinion of the Engineer. When evaluating the foundation soils, 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-96 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

the Contractor shall cooperate and assist the Engineer, as necessary, to provide access to 
the site. 

  Elevations of the bottom of footings or seals or the depth of over-excavation shown in the 

Contract plans is approximate and the Engineer may order, in writing, such changes as may 
be necessary to secure a satisfactory foundation. 

  Place all spread footing concrete in the dry. 

21.25.2 

Protection of Existing Structures 

Existing  structures  shall  be  protected  in  accordance  with  Section  1.16.6  of  Chapter  1,  General 
Requirements. Also, if not otherwise provided in the  Contract plans, the Contractor shall evaluate 
the  need  for,  design,  and  provide  all  reasonable  precautionary  features  to  prevent  damage, 
including, but not limited to, the installation of sheet piling, shoring as necessary, maintenance of the 
water table beneath such structures as nearly as practical to existing conditions, and monitoring and 
controlling vibrations from construction activities including driving of sheeting or from blasting. 

21.25.3 

Dewatering 

Design,  installation,  and  operation  of  an  adequate  dewatering  system to  dewater  excavations  for 
spread footings is the responsibility of the Contractor, which shall use a well point or well system, 
and submit a dewatering plan to the Engineer for its records before beginning construction. 

Well points or wells shall be used by the Contractor where the piezometric water level is above an 
elevation of 0.9 m below the bottom of the excavation. Water tables shall be maintained at 0.9 m or 
more  below  the  maximum  depth  of  excavation.  Continuous  dewatering  shall  be  provided  until 
completing  construction  of  the  footing  and  backfill  the  excavation  at  least  0.9  m  above  the 
piezometric water table elevation. During dewatering operation, the shoring system shall be carefully 
monitored  until  construction  is  completed  and  shoring  system  is  no  more  needed,  to  avoid  any 
migration  of  soil from  behind  the  shoring system  to  avoid  any  caving  under  adjacent  locations  to 
deter  the  collapse  of  soil  /  structures.  Dewatering  shall  continue  until  the  Engineer  considers 
conditions safe to discontinue dewatering. If a dewatering failure occurs, the Contractor shall assist 
the Engineer, as required in determining the effects of such a failure on the foundation soils, and 
take whatever corrective measures are required at no additional expense to the Owner. When the 
Engineer  approves  the  discontinuing  of  dewatering,  the  Contractor  shall  decrease  the  rate  of 
pumping, allowing the water level to rise slowly. Rates measured in metres per hour shall be used 
by the Contractor to ensure that the water table is allowed to rise equal to the total number of metres 
the water table was lowered, divided by ten hours or a rate of 1 m/hr, whichever is less. 

One  piezometer  well  shall  be  installed  by  the  Contractor  approximately  every  4.5  m  of  footing 
perimeter. A minimum of two and a maximum of six piezometers shall be provided at locations within 
0.6 m from the outside of the footing perimeter. Piezometer wells shall be installed by the Contractor 
to a depth at least 3 m below the bottom of footing elevation, or as directed by the Engineer. Water 
elevation  shall  be  measured  in  the  piezometer  wells  prior  to  excavation  and  at  12-hour  intervals 
between excavation and discontinuation of dewatering. Piezometers shall be maintained in working 
condition throughout the dewatering process, and the Contractor shall repair or replace them when 
damaged at no expense to the Owner. 

21.25.4 

Excavations 

21.25.4.1  Dry Excavations 

Dry excavations are excavations that can be completed without the need to lower the piezometric 
water level. Dry excavations shall be performed by the Contractor when the piezometric water level 
at the time of construction is and, in the opinion of the Engineer, will remain at least 0.9 m below the 
bottom of the authorized excavation or over-excavation. It shall be demonstrated by the Contractor 
to the Engineer that a stable excavation can be made without dewatering. Adequate provisions shall 
be made to divert surface runoff and to collect and remove any water entering the excavation. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-97 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

Excavation  shall  occur  to  the  bottom  of  the  footing,  to  the  over-excavation  limits  shown  in  the 
Contract plans,  or  as  directed  by  the  Engineer. Any  suitable materials  shall  be  saved for  backfill. 
Areas for the disposal of all unsuitable materials shall be provided by the Contractor, which shall 
dispose of them in a satisfactory method. Foundation soils shall be compacted below the footing, as 
shown in the Contract plans or described herein before constructing the footing. 

21.25.4.2  Dewatered Excavations 

Dewatered excavations are excavations made after first lowering the piezometric water level with 
well points  or  wells. Dewatering shall be performed as described in  Section 21.25.3, Dewatering. 
Excavation shall occur in the dry after lowering of the water table. 

When dewatering is required, the Contractor may excavate within 0.9 m of the ground water table 
before  dewatering  begins 

—  if  the  dewatering  system  is  operating  and  the  Contractor  has 

demonstrated that the water level has been lowered to and maintained at acceptable limits. Where 
large excavations require stage lowering of the water table, and where additional well point systems 
are  installed  at  lower  elevations,  the  Contractor  may  continue  excavating  as  long  as  the  water 
elevation is maintained at least 0.9 m below the excavation. 

Surface runoff shall be diverted from the excavation. Foundation soils shall be compacted as shown 
in the Contract plans or as described herein before constructing the footing. 

21.25.4.3  Wet Excavations 

Wet  excavations  are  excavations  made  below  the  existing  water  table,  without  prior  dewatering. 
When the Contract plans show a cofferdam and seal, the Contractor shall perform the excavation in 
the wet. Water levels shall be maintained during excavation at or above the water level outside the 
cofferdam. 

Seals shall be placed by the Contractor directly upon the foundation soils or rock when using wet 
excavations. Foundation soils shall not be compacted for wet excavations. Foundation soils or rocks 
shall be disturbed by the Contractor as little as practical. All materials that  are determined by the 
Engineer to be loose or disturbed before placing the seal concrete shall be removed. 

21.25.5 

Fill or Backfill 

The Contractor shall only use fill or backfill, including over-excavations below the footing that is clean 
cohesionless  material,  free  of  rubble,  debris,  or  rocks  that  would  prevent  uniform  placement  and 
compaction. For backfill materials, the Contractor shall use A-1, A-2, or A-3 materials conforming to 
AASHTO M 145-91 (2008), materials as shown in the Contract plans, or materials approved by the 
Engineer. 

21.25.6 

Compaction and Density Requirements 

Excavation bottoms shall be compacted by the Contractor with suitable equipment. Soils beneath 
footing excavation shall be compacted 

— whether dug to the bottom of footing or over-excavated — 

to a density not less than 95 percent of the maximum density, as determined by AASHTO T180, for 
a minimum depth of 60 mm below the bottom of the excavation or to the depth shown in the Contract 
plans  before  backfilling  begins.  At  least  one  density  determination  shall  be  performed  by  the 
Contractor at each footing excavation at a depth of 0.3 m to 0.6 m below the bottom of the excavation. 
Backfill shall be compacted by the Contractor in footing excavations that have been over-excavated 
in 0.3-m maximum loose lifts to a density not less than 95 percent of the maximum density 

— as 

determined by AASHTO T180 to the bottom of footing elevation. At least one density determination 
shall be performed in each lift of backfill at each footing excavation. 

For compaction, the Contractor shall use an approved heavy vibratory roller with a static drum weight 
of at  least 4 tons. Each lift shall be compacted to the required density. Also,  the  Contractor shall 
compact the final lift below the footing with a suitable sled vibratory compactor to remove any upper 
disturbance  caused  by  the  drum  roller.  When  conditions  require  use  of  smaller  compaction 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-98 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

equipment, the Contract

or shall obtain the Engineer’s approval for the equipment, and reduce the lift 

thickness to achieve the required density. 

Backfilling shall be performed by the Contractor  to the original ground surface, finished grade, or 
subgrade 

— as required by the  Contract plans in the immediate vicinity  by approved mechanical 

compactors  weighing  less  than  450  kg.  Backfill  located  more  than  4.5  m  away  from  the  exterior 
periphery of the footings may be compacted by the Contractor with heavier compactors. Backfill shall 
not be placed on the footings until the Engineer has given permission and until the concrete is at 
least seven days old. 

21.25.7 

Forming 

Spread footings shall be formed by the Contractor if it cannot be demonstrated that the natural soil 
or  rock  is  strong  enough  to  prevent  caving  during  construction.  For  forms,  the  applicable 
requirements of Section 1.20 of Chapter 1, General Requirements, shall be met. When forms are 
not required, where footing concrete can be placed in dry excavation, the Contractor may omit cribs, 
cofferdams, and forms, subject to compliance with the following limitations and conditions: 

  Use this procedure only in locations not exposed to view from travelled roadways. 

  Obtain required elevations shown in the Contract plans. 

  Obtain neat line dimensions shown in the plans. 

  Fill the entire excavation with concrete to the required elevation of the top of the footing. 

  The Engineer will determine the volume of footing concrete to be paid for from the neat line 

dimensions shown in the Contract plans. 

21.25.8 

Reinforcing Steel Placement 

Reinforcing  steel  for  footings  shall  be  placed  and  fastened  by  the  Contractor  according  to  the 
applicable  provisions  of  Section  5.5.2  of  Chapter  5,  Reinforcing  Steel,  of  these  Standard 
Specifications. 

21.25.9 

Concrete Placement 

21.25.9.1  Placement 

All  footing  concrete  shall  be  placed  by  the  Contractor  in  the  dry  and  according  to  the  applicable 
provisions of this chapter. Joints shall not be constructed in the footings. 

21.25.9.2  Finish 

After  placing  and  consolidating the  concrete,  the  Contractor  shall  strike-off the top  surface to  the 
grades  shown  in  the  Contract  documents,  leaving  the  surface  smooth  and  free  of  undesirable 
cavities and other defects. A special finish shall not be provided by the Contractor unless the footing 
will be visible after construction, in which case, the applicable provisions of this chapter shall be met. 

21.25.9.3  Curing 

Continuous-moisture-curing for footings shall be provided by the Contractor. For cover materials, the 
Contractor shall use clean sand, sawdust, or other materials meeting the approval of the Engineer. 
Continuously the cover materials shall be wetted for a period of 72 hours. 

21.26 

Steps 

Steps,  ramps,  or  other  grade  adjustment-type  concrete  works  shall  be  constructed  where  final 
sidewalk grades are too low or too high to match existing plot entries, building floor levels or other 
existing paving or sidewalk areas. When required, each site shall be designed site-specific by the 
Contractor, and shown in the plans and sections in the shop drawings for approval by the Engineer. 
This  section  covers  any  concrete  work  required  to  match  paved  pedestrian  areas  to  existing 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-99 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

pedestrian areas or other features that require some type of concrete grade adjustment structure 
such as steps, ramps, barriers or low retaining walls. 

Although each site is to be designed site-specific, steps shall be maintained as close as possible to 
the ideal dimensions of 30-cm tread width to 15-cm rise, with the tread sloping down 12.5 percent 
from inner to outer edges, and the riser sloping inwards 14.3 percent from top to bottom. Step edges 
shall also be rounded 1.5 cm and provided with a nonslip surface by lightly brooming the finished 
tread surface lengthwise, all as approved by the Engineer. Steps, ramps, and other concrete grade 
adjustment works shall be reinforced with minimum shrinkage and cracking reinforcement, or to the 
reinforcement percentage required for structural load bearing capacity as per  American Concrete 
Institute (ACI) codes, as required and approved by the Engineer. 

21.26.1 

Materials for Steps 

All reinforcing steel and concrete shall comply with the requirements under Chapter 5, Reinforcing 
Steel,  of  these  Standard  Specifications;  and this  chapter. The  class  of  concrete  shall  be  C35/20. 
Reinforcement shall be Grade 60 rebar or welded wire mesh complying with Section 5.3 of Chapter 
5,  Reinforcing  Steel,  of  these  standard  specifications.  Concrete  surface  sealants  shall  meet  the 
requirements of Section 29.6 of Chapter 29, Miscellaneous Items for Structures, of these standard 
specifications. 

21.26.2 

Steps Construction 

All steps, ramps, and other concrete works under this section shall be cast-in-situ. Forms shall be 
smooth and tight-fitting, which can be held rigidly to line and grade during placing of concrete, and 
which can be readily removed without injuring the green concrete. All form detail work shall comply 
with the requirement as specified in Section 1.20 of Chapter 1, General Requirements. 

Expansion and contraction joints shall be placed in all concrete sections larger than 3 m in any one 
direction, and between existing concrete works and the new concrete. Where steps and ramps abut 
existing concrete grade structures, the new concrete shall be tied to the existing concrete by shear 
dowels drilled and epoxied into the existing concrete face, which shall be used where the possibility 
of excessive load transfers may exist or where the foundation for the steps or ramps is of marginal 
support capability. 

Tread surfaces of steps and ramps shall be finished with at least two passes of a trowel to a smooth, 
even finish, then roughed up for a nonslip surface by lightly brooming 90 degrees to the travel axis 
of the ramp or steps with a wet straw broom. Step riser faces, sidewalls, and fronts of barriers and 
retaining walls shall receive a Class 2, Rubbed Finish. In some instances, the steps or ramp treads 
may be faced with Quarry Tiles, in which case the tread shall be finished to a level surface with the 
Quarry Tiles grouted into place 

— as per the requirements of Article 7.6.2.1 of Chapter 7, Incidental 

construction,  of  these  Standard  Specifications.  Exposed  surfaces  of  all  steps,  ramps,  and  other 
concrete grade adjustment structures shall be protected by a clear penetrate sealer 

— as per the 

requirements of Section 29.6 of Chapter 29, Miscellaneous Items for Structures, of these standard 
specifications. 

21.27 

Concrete for Minor Structures 

This work shall construct minor concrete structures, such as pipe culvert headwalls, wing-walls and 
aprons, spillways, slope paving, sidewalks, curbs, and other minor concrete structures in accordance 
with  these  specifications  and  in  reasonable  close  conformity  with  the  lines,  grades,  details  and 
locations shown on the Contract plans or established by the Engineer. 

21.27.1 

Materials for Minor Structures 

All  minor  concrete  structure  materials  shall  conform  to  the  requirements  contained  in  Chapter  4, 
Concrete Works, of these Standard Specifications

and this chapter. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-100 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

 

21.27.2 

Composition of Concrete for Minor Structures 

Concrete for minor structures shall conform to the requirements of Chapter 4, Concrete Works, of 
these  Standard  Specifications

and  this  chapter.  Before  batching  concrete,  the  Contractor  shall 

submit  the  proposed  concrete  proportions  for  approval.  As  a  minimum,  the  following  shall  be 
submitted: 

  Type and sources of all material proposed for use. 

  Material certification for all material proposed for use including cement. 

  Saturated surface dry weight of the fine and coarse aggregate per cubic metre of concrete. 

  Gradation of fine and coarse aggregate. 

  Weight of mixing water per cubic metre of concrete. 

  Weight of cement per cubic metre of concrete. 

For structural applications,  Class C35/20 concrete complying with  Chapter 4, Concrete Works, of 
these  Standard  Specifications

,

  will  be  acceptable  as  an  approved  mixture  with  appropriate 

certification. 

Preparatory  work  shall  be  performed  by  the  Contractor  in  accordance  with  the  applicable 
requirements of Chapter 1, General Requirements, and Chapter 2, Earthworks, of these Standard 
Specifications, for the structure excavation and backfill. Forms shall be designed and constructed by 
the Contractor in accordance with Section 1.20.8 of Chapter 1, General Requirements. Forms shall 
be free of bulge and warp and allow for removal without injuring the concrete. Reinforcing steel shall 
be placed in accordance of Chapter 5, Reinforcing Steel, of these Standard Specifications. When 
concrete contains a retarding admixture, fly ash, or other pozzolan replacement for cement, forms 
shall be designed for a lateral pressure equal to that exerted by a fluid having a mass of 2,400 kg/m3. 
Wood, metal, or other suitable material shall be used. Forms shall be kept clean and coated with 
form release agent or form oil before placing concrete. 

21.27.3 

Placing of Concrete 

Forms and foundations shall be moistened immediately before placing concrete. Concrete shall be 
discharged within the proper time limit specified in Chapter 4, Concrete Works, of these Standard 
Specifications

.  

Concrete  shall  be  handled  and  placed  to  avoid  segregation  in  accordance  with  Section  21.7, 
Handling  and  Placing  Concrete.  Aluminium  pipe  for  transporting  or  placing  concrete  shall  not  be 
used. Intervals between batch deliveries for a single pour on a structure shall not exceed 20 minutes, 
unless suitable concrete admixtures are used. The formation of cold joints shall be strictly avoided. 

Placement of concrete shall conform to the requirements of  Section 21.6, Protection of Concrete, 
when there is a forecast of air temperatures above 32 degrees Celsius. 

Water shall not be supplied to plastic concrete finishes during finishing operations. 

21.27.4 

Curing of Concrete 

Minor concrete shall be cured a minimum of seven days. Curing shall be according to Section 21.11, 
Curing Concrete. 

21.27.5 

Acceptance 

Concrete  for  minor  structures  will  be  subject  to  acceptance  or  rejection  by  visual  inspection  and 
review of the load certification at the placement site. Re-tempering of concrete shall not be permitted. 
Quality control shall be as per Chapter 4, Concrete Works, of these standard specifications. 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-101 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

I

NDEX

 

abutments, 21-46, 21-73 
Accessories, 21-11 
additional testing, 21-10 
anchorages,  21-50,  21-55,  21-67,  21-70,  21-

79 

anodic, 21-16 
Approach slabs, 21-27 
Arch ring, 21-23 
architectural rustication, 21-46 
armour, 21-32, 21-33, 21-35 
autoclave, 21-86 
backfill, 21-75, 21-96, 21-97, 21-100 
base slab, 21-24, 21-33, 21-36, 21-73 
beams, 21-20, 21-23, 21-27, 21-49, 21-50, 21-

55, 21-62, 21-95 

Bituminous protective coating, 21-67 
Blinding concrete, 21-27, 21-28 
bonding  agents,  21-11,  21-55,  21-56,  21-57, 

21-58, 21-59 

bridge  decks,  21-1,  21-20,  21-21,  21-37,  21-

38,  21-39,  21-41,  21-42,  21-44,  21-71,  21-
75 

bridges,  21-1, 21-9, 21-12, 21-23, 21-37, 21-

38, 21-40, 21-44, 21-76, 21-77, 21-84 

brooming, 21-40, 21-41, 21-49, 21-99 
burlap, 21-40, 21-42, 21-45 
camber,  21-27,  21-38,  21-40,  21-49,  21-54, 

21-61,  21-63,  21-64,  21-65,  21-66,  21-68, 
21-76, 21-78 

cathodic, 21-16 
Cementitious materials, 21-9, 21-10 
Ceramic, 21-2, 21-7, 21-85 
Certificates, 21-67 
chairs, 21-11, 21-60 
chemical admixtures, 21-9 
Coarse aggregate, 21-10 
coated reinforcement, 21-11 
columns, 21-22, 21-50 
compaction,  21-29,  21-60,  21-61,  21-69,  21-

97 

Concrete classes, 21-9 
concrete placement plan, 21-22 
Concrete sequence placement, 21-23 
concrete surface, 21-20, 21-26, 21-36, 21-38, 

21-39,  21-41,  21-43,  21-44,  21-49,  21-59, 
21-68, 21-73, 21-79, 21-89, 21-90 

construction  joints,  21-22,  21-23,  21-31,  21-

32, 21-36, 21-37, 21-42, 21-81 

contraction joints, 21-32, 21-33, 21-34, 21-39, 

21-99 

copper, 21-35 
core temperature, 21-28, 21-29 

couplers, 21-67, 21-79, 21-82 
crack controlling additive, 21-28 
cracks, 21-22, 21-24, 21-39, 21-61, 21-66, 21-

71, 21-73, 21-84, 21-86 

culverts, 21-1, 21-9, 21-12, 21-24, 21-93 
dead-load deflection, 21-66 
deck girder spans, 21-23 
deck panels, 21-27, 21-50, 21-51, 21-54, 21-

55, 21-63, 21-66 

defects,  21-33,  21-45,  21-61,  21-66,  21-74, 

21-86, 21-98 

Design calculations, 21-78 
Dewatered excavations, 21-97 
dimensional  tolerances,  21-51,  21-61,  21-62, 

21-63, 21-64, 21-65 

Dry excavations, 21-96 
ducts, 21-59, 21-66, 21-67, 21-68, 21-69, 21-

74, 21-77, 21-78, 21-79, 21-83 

embedded items, 21-11, 21-48, 21-69, 21-77 
enclosures, 21-20 
environmental conditions, 21-20, 21-88, 21-90 
epoxy-coated, 21-11, 21-25 
equipment loads, 21-75 
existing concrete, 21-32, 21-95, 21-99 
Existing slabs, 21-27 
existing structures, 21-93, 21-94 
expansions joints, 21-37 
exposed slabs, 21-20 
falsework, 21-19, 21-23, 21-38, 21-39, 21-66, 

21-68, 21-71, 21-78, 21-94, 21-95 

Falsework, 21-1, 21-68 
fascia elements, 21-55 
fascia members, 21-10 
filled joints, 21-32, 21-35 
fine aggregate, 21-9, 21-18, 21-72 
fire protection, 21-89, 21-90 
flexural strength, 21-33, 21-36,  21-57, 21-74, 

21-87 

fog sprayers, 21-21 
footings,  21-22,  21-24,  21-73,  21-95,  21-96, 

21-98 

frequency, 21-10, 21-17 
galvanic corrosion, 21-11 
gel time, 21-56, 21-59 
geometric control, 21-76 
girders, 21-23, 21-44, 21-49, 21-52, 21-53, 21-

54,  21-55,  21-60,  21-63,  21-68,  21-69,  21-
71, 21-76 

grout, 21-9, 21-10, 21-25, 21-32, 21-35, 21-37, 

21-45,  21-50,  21-51,  21-54,  21-55,  21-67, 
21-70,  21-71,  21-73,  21-74,  21-75,  21-78, 
21-79, 21-88, 21-92 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-102 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

grouting,  21-66,  21-67,  21-70,  21-71,  21-75, 

21-79, 21-81, 21-88, 21-95 

Grouting, 21-70 
hardboard, 21-33, 21-36, 21-74 
high performance, 21-28 
high temperatures, 21-21, 21-43 
high-performance concrete, 21-41 
high-strength, 21-11 
hold-down devices, 21-11 
honeycombed areas, 21-66 
horizontal joints, 21-31 
hot-dipped galvanized, 21-11 
immersion-type vibrators, 21-25 
inaccessible, 21-39 
incremental launching, 21-84 
independent laboratory, 21-10, 21-56, 21-75 
injection, 21-37, 21-70, 21-84 
keys, 21-24, 21-31 
Laboratory tests, 21-12 
Launching forces, 21-84 
lifting devices, 21-11, 21-52, 21-79, 21-83 
Lifting devices, 21-52 
Liquid concrete admixture, 21-16 
low humidity, 21-21 
low-alloy carbon steel, 21-11 
low-density, 21-9, 21-12 
masonry plates, 21-41, 21-74 
Mass concrete, 21-28 
match-cast  segments,  21-56,  21-76,  21-80, 

21-83 

mineral admixtures, 21-9, 21-15, 21-44 
minor concrete structures, 21-99 
miscellaneous,  21-1,  21-9,  21-12,  21-81,  21-

90 

mix designs, 21-10, 21-14 
mortar, 21-9, 21-10, 21-22, 21-24, 21-25, 21-

35,  21-36,  21-39,  21-40,  21-41,  21-45,  21-
46,  21-49,  21-54,  21-55,  21-66,  21-70,  21-
71, 21-74, 21-75, 21-79, 21-88, 21-91 

mortar-tight, 21-49, 21-54, 21-71, 21-75 
natural sand, 21-9, 21-10, 21-91 
non-shrink, 21-10, 21-51, 21-74 
Open time, 21-56, 21-57 
pedestrian, 21-41, 21-98 
permanent,  21-27,  21-77,  21-79,  21-80,  21-

81, 21-82, 21-87 

pier shafts, 21-2 
piers, 21-44, 21-46, 21-73, 21-82, 21-84 
pigments, 21-43, 21-55 
pipe sleeves, 21-11 
plant batches, 21-12 
Post-tensioned, 21-66, 21-67 
Pre-moulded, 21-32 
prestressed  members,  21-10,  21-44,  21-49, 

21-61 

prestressing forces, 21-19 

protection, 21-16, 21-19, 21-20, 21-21, 21-22, 

21-36,  21-44,  21-55,  21-77,  21-83,  21-85, 
21-89, 21-90 

pumps, 21-25, 21-26 
railing, 21-2, 21-93 
ramps, 21-98, 21-99 
reinforced-concrete bridge slabs, 21-26 
Re-injectable, 21-36 
retaining walls, 21-46, 21-73, 21-99 
risks, 21-29 
Rock surfaces, 21-24 
sag, 21-27, 21-56, 21-92 
salt water, 21-21, 21-22 
Sampling, 21-2, 21-4, 21-16, 21-17, 21-51, 21-

85 

scarifying, 21-92, 21-93 
Screed concrete, 21-28 
sealants, 21-32, 21-33, 21-35, 21-99 
segmental construction, 21-76, 21-79, 21-80 
settlement, 21-16, 21-23, 21-24, 21-38, 21-39, 

21-82 

shoring, 21-68, 21-96 
Shrinkage, 21-10, 21-18 
sidewalks, 21-35, 21-41, 21-99 
skid-resistant surface, 21-37 
slip form, 21-2 
smoothness,  21-39, 21-40, 21-61, 21-64, 21-

65, 21-66, 21-72 

solvent, 21-55 
Spacers, 21-11 
spread footing, 21-95, 21-96 
stainless steel, 21-11, 21-36, 21-90 
stainless-steel, 21-11, 21-51 
standard deviation, 21-13 
standard test cubes, 21-14 
Stay-in-place (SIP) form, 21-66 
steel shapes, 21-11, 21-71 
Steel shims, 21-51 
Steps, 21-98, 21-99 
straightedge, 21-39, 21-40, 21-41, 21-61, 21-

62 

strands,  21-19,  21-50,  21-51,  21-60,  21-61, 

21-62, 21-65, 21-66, 21-67, 21-70 

Stressing operations, 21-69 
Stuttgart, 21-16 
substructure, 21-22, 21-23, 21-73, 21-76 
sulphate soils, 21-22 
sulphate water, 21-22 
superstructure,  21-23,  21-67,  21-69,  21-71, 

21-73,  21-76,  21-77,  21-78,  21-79,  21-80, 
21-81, 21-82 

supports,  21-11,  21-38,  21-49,  21-52,  21-60, 

21-78, 21-80, 21-94 

surface mortar, 21-20 
surface treatment, 21-85 
T-beam, 21-23 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

   

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 21-103 

C

HAPTER 

21:

 

C

ONCRETE 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

First Edition -January 2018 

Temperature deflection tests, 21-58 
test specimens, 21-9, 21-10, 21-26, 21-57, 21-

58, 21-60 

testing, 21-9, 21-10, 21-16, 21-17, 21-19, 21-

27,  21-40,  21-48,  21-51,  21-56,  21-57,  21-
58, 21-60, 21-71, 21-86 

texture, 21-12, 21-40, 21-41, 21-45, 21-46, 21-

49,  21-54,  21-55,  21-72,  21-73,  21-74,  21-
75 

thermal control, 21-28, 21-29 
threaded inserts, 21-51 
ties, 21-11, 21-45, 21-49, 21-50 
time-dependent, 21-76, 21-89 
trial batches, 21-12 
tunnels, 21-1 
underpasses, 21-1 
underwater, 21-25, 21-26 

variations, 21-13, 21-14, 21-41 
Vehicles, 21-75 
vertical joints, 21-31 
Vibrators, 21-25 
Water absorption, 21-10, 21-18 
waterproof, 21-19, 21-35, 21-36, 21-42, 21-43, 

21-51, 21-74, 21-90 

water-reducing admixtures, 21-15 
Waterstops,  21-32,  21-33,  21-34,  21-35,  21-

36 

water-tightness, 21-1 
Welding electrodes, 21-12 
Wet excavations, 21-97 
windbreaks, 21-20 
wingwalls, 21-46, 21-73 
wires, 21-70, 21-84 
Workability, 21-12 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STANDARD CONSTRUCTION SPECIFICATIONS 

PART 2 

ROAD STRUCTURES 

 

CHAPTER 22 - PRESTRESSING SYSTEMS 

 

 

 

 

 

 

 

DOCUMENT NO: TR- 

FIRST EDITION 

JANUARY 2018

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page i 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

 

Chapter 22: Prestressing Systems 

T

ABLE OF 

C

ONTENTS

 

Table of Contents............................................................................................................................. i

 

List of Figures ................................................................................................................................. iii

 

List of Tables .................................................................................................................................. iii

 

22

 

Prestressing Systems ...................................................................................................... 22-1

 

22.1

 

Prestressing Definitions ............................................................................................... 22-1

 

22.2

 

Details of Prestressing Design ..................................................................................... 22-1

 

22.3

 

Reference Standards and Codes ................................................................................. 22-2

 

22.4

 

Prestressing Quality Assurance ................................................................................... 22-5

 

22.4.1

 

Qualifications of Prestressing Subcontractor ......................................................... 22-5

 

22.4.1.1

 

Precast Prestressed Girder ............................................................................ 22-6

 

22.4.1.2

 

Post-tensioned Concrete ............................................................................... 22-6

 

22.4.1.3

 

Supervision of Prestressing Operations ......................................................... 22-6

 

22.5

 

Supplementary Drawings ............................................................................................. 22-7

 

22.5.1

 

Working Drawings ................................................................................................. 22-7

 

22.5.2

 

Shop Drawings ..................................................................................................... 22-7

 

22.5.3

 

Composite Placement Drawings ........................................................................... 22-8

 

22.6

 

Submittals .................................................................................................................... 22-8

 

22.6.1

 

Qualification Details .............................................................................................. 22-9

 

22.6.2

 

Working Drawings ................................................................................................. 22-9

 

22.6.3

 

Certificates ............................................................................................................ 22-9

 

22.6.4

 

Test Reports ......................................................................................................... 22-9

 

22.7

 

Materials for Prestressing Operations .......................................................................... 22-9

 

22.7.1

 

Prestressing System Materials .............................................................................. 22-9

 

22.7.1.1

 

Post-tensioning Systems ............................................................................... 22-9

 

22.7.1.2

 

Prestressing Steel and Anchorage ............................................................... 22-10

 

22.7.1.3

 

Post-tensioning Anchorage and Couplers .................................................... 22-11

 

22.7.2

 

Grout .................................................................................................................. 22-14

 

22.7.2.1

 

Approval ...................................................................................................... 22-14

 

22.7.2.2

 

Mixing .......................................................................................................... 22-14

 

22.7.2.3

 

Grout Physical Properties ............................................................................ 22-15

 

22.7.3

 

Ducts for Prestressing Operations ...................................................................... 22-17

 

22.7.3.1

 

Metal Ducts for Prestressing ........................................................................ 22-18

 

22.7.3.2

 

Plastic Ducts for Prestressing ...................................................................... 22-18

 

22.7.3.3

 

Duct Area .................................................................................................... 22-19

 

22.7.3.4

 

Duct Fittings ................................................................................................. 22-19

 

22.8

 

General Prestressing Requirements .......................................................................... 22-19

 

22.8.1

 

Concrete Strength ............................................................................................... 22-20

 

22.8.2

 

Prestressing Equipment ...................................................................................... 22-20

 

22.8.2.1

 

Cutting ......................................................................................................... 22-20

 

22.8.2.2

 

Sequence of Stressing ................................................................................. 22-21

 

22.8.2.3

 

Measurement of Stress ................................................................................ 22-21

 

22.8.3

 

Pretensioned Members ....................................................................................... 22-21

 

22.8.3.1

 

Pre-tensioning Requirements....................................................................... 22-21

 

22.8.3.2

 

Placement of Prestressing Steel .................................................................. 22-23

 

22.8.3.3

 

Releasing of Prestressing Steel ................................................................... 22-24

 

22.8.4

 

Post-tensioned Members .................................................................................... 22-24

 

22.8.4.1

 

Post-tensioning Requirements ..................................................................... 22-24

 

22.8.4.2

 

Placement of Ducts ...................................................................................... 22-24

 

22.8.4.3

 

Placement of Concrete ................................................................................ 22-26

 

22.8.4.4

 

Placement of Post-tensioning Steel ............................................................. 22-27

 

22.8.4.5

 

Placement of Anchorage .............................................................................. 22-28

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page ii 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

22.8.4.6

 

Record of Stressing Operation ..................................................................... 22-28

 

22.8.5

 

Identification and Testing .................................................................................... 22-29

 

22.8.5.1

 

Pre-tensioning Strands ................................................................................ 22-29

 

22.8.5.2

 

Post-tensioning Tendons ............................................................................. 22-30

 

22.8.5.3

 

Anchorage Assemblies and Couplers .......................................................... 22-30

 

22.8.6

 

Protection of Prestressing Steel .......................................................................... 22-30

 

22.8.7

 

Corrosion Inhibitor .............................................................................................. 22-31

 

22.8.8

 

Grouting .............................................................................................................. 22-31

 

22.8.8.1

 

Preparation of Ducts .................................................................................... 22-32

 

22.8.8.2

 

Equipment ................................................................................................... 22-32

 

22.8.8.3

 

Batching and Mixing of Grout ....................................................................... 22-33

 

22.8.8.4

 

Injection of Grout ......................................................................................... 22-33

 

22.8.8.5

 

Grouting During Adverse Weather ............................................................... 22-35

 

22.8.8.6

 

Vertical Grouting .......................................................................................... 22-35

 

22.8.8.7

 

Post-grouting Inspection .............................................................................. 22-35

 

22.8.8.8

 

Finishing ...................................................................................................... 22-35

 

22.8.8.9

 

Protection of End Anchorages ..................................................................... 22-36

 

22.8.8.10

 

Construction Traffic and Operations Causing Vibrations .............................. 22-36

 

22.8.8.11

 

Grouting Trials ............................................................................................. 22-37

 

22.8.8.12

 

Field Testing of Grout for Quality Control ..................................................... 22-37

 

22.8.8.13

 

Admixtures................................................................................................... 22-40

 

22.9

 

Structural Cable Members ......................................................................................... 22-41

 

22.9.1

 

Description of System and General Requirements .............................................. 22-41

 

22.9.2

 

Strand for Structural Cables ................................................................................ 22-41

 

22.9.2.1

 

Materials ...................................................................................................... 22-41

 

22.9.2.2

 

Production Testing of Strand ....................................................................... 22-43

 

22.9.2.3

 

Testing of HDPE Coating ............................................................................. 22-43

 

22.9.2.4

 

Petroleum Wax Filling .................................................................................. 22-44

 

22.9.2.5

 

Delivery and Storage of Strand .................................................................... 22-44

 

22.9.3

 

Outer Casing ...................................................................................................... 22-44

 

22.9.3.1

 

HDPE Pipe .................................................................................................. 22-44

 

22.9.3.2

 

Stainless Steel Pipe ..................................................................................... 22-45

 

22.9.4

 

Anchorages and Transition Zones ...................................................................... 22-45

 

22.9.5

 

Stay Cable Testing ............................................................................................. 22-46

 

22.9.5.1

 

Strand Acceptance Tests ............................................................................. 22-46

 

22.9.5.2

 

Cable Acceptance Tests .............................................................................. 22-46

 

22.9.5.3

 

Acceptance of Prior Tests of Cables ............................................................ 22-46

 

22.9.6

 

Installation .......................................................................................................... 22-47

 

22.9.6.1

 

Handling and Installation .............................................................................. 22-47

 

22.9.6.2

 

Stressing ..................................................................................................... 22-47

 

22.9.6.3

 

Finishing Operations .................................................................................... 22-48

 

22.9.6.4

 

Re-stressing ................................................................................................ 22-48

 

22.9.7

 

Vibration Damping .............................................................................................. 22-48

 

Index   ...................................................................................................................................... 22-49

 

 

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page iii 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

L

IST OF 

F

IGURES

 

Figure 22-1: Cone for Fluidity Test. .......................................................................................... 22-38

 

 

L

IST OF 

T

ABLES

 

Table  22-1:  Designations  and  titles  for  AASHTO  and  ASTM  standards  that  apply  to  prestressing 
steel works ................................................................................................................................. 22-3

 

Table  22-2:  Designations  and  titles  for  BS  and  BS  EN  standards  that  apply  to  prestressing  steel 
works ......................................................................................................................................... 22-5

 

Table 22-3: Grout classes ........................................................................................................ 22-16

 

Table 22-4: General grout properties ....................................................................................... 22-17

 

Table 22-5: Ducts thickness ..................................................................................................... 22-18

 

Table 22-6: Duct position tolerances ........................................................................................ 22-25

 

Table 22-7: Acceptable values of primary properties for the PE material ................................. 22-44

 

 

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 22-1 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

22 

PRESTRESSING SYSTEMS 

This chapter outlines requirements with which the Contractor shall comply when prestressing precast 
or cast-in-place concrete by furnishing, placing, and tensioning prestressing steel. Such work shall 
also  comply  with  the  particular  specifications  and  details.  This  chapter  applies  to  prestressing  by 
either the pre-tensioning method, the post-tensioning method, or a combination of these methods.  

Work for which the specifications in this chapter apply includes furnishing and installing items that 
are necessary to complete the prestressing system as part of the construction of the Project. Such 
items  may  include,  but  are  not  limited  to,  ducts,  anchorage  assemblies,  grout  used  for  pressure 
grouting ducts, and gauges and testing equipment for assessing various prestressing parameters. 

When a structural member, such as a beam, girder, slab, or column, contains both pre-tensioned 
steel and post-tensioned steel, both methods shall comply with the applicable requirements of this 
chapter’s specifications. 

This  chapter  of  the  standard  specifications  also  include  requirements  for  the  supply,  fabrication, 
delivery,  testing,  installation,  stressing,  and  permanent  corrosion  protection  of  structural  cable 
members such as hanger cables and transverse tie cables. 

22.1 

Prestressing Definitions 

Pretensioned prestressed concrete is concrete in which prestressing strands or wire are tensioned 
before placing the concrete and released after the concrete has gained sufficient strength to retain 
the prestressing force by bond. 

Post-tensioned prestressed concrete refers to concrete in which the stressing steel is placed in voids 
or ducts installed within the concrete member, and is stressed and anchored after the concrete has 
developed a specified strength. As a final operation, the voids or ducts are filled with grout under 
pressure. For cast-in-place prestressed concrete, the term member, as used in this chapter, shall 
mean the concrete that is to be prestressed. 

22.2 

Details of Prestressing Design 

When the Contract plans do not fully detail the design for the prestressing work, the Contractor shall 
furnish the details or type of prestressing system for use and select materials and details that conform 
to these specifications, as needed, to satisfy the specified prestressing requirements. Each selected 
system  shall  provide  the  magnitude  and  distribution  of  prestressing  force  and  ultimate  strength 
required by the Contract plans without exceeding allowable temporary stresses. Unless otherwise 
shown in the Contract plans, all design procedures, coefficients and allowable stresses, friction, and 
prestress losses 

— as well as tendon spacing and clearances — shall be in accordance with the 

American  Association  of  State  Highway  and  Transportation  Officials  (AASHTO)  Load  and 
Resistance Factor Design (LRFD) Bridge Design Specifications, the AASHTO Guide Specifications 
for  Design  and  Construction  of  Segmental  Concrete  Bridges,  and  the  Road  Structures  Design 
Manual (ADQCC TR-516) as applicable. 

Prestressing may be performed by either the pre- or post-tensioning methods. If the Contract plans 
show  only  pre-tensioning  details,  the  use  of  a  post-tensioning  system  will  be  allowed  only  if  the 
Engineer approves the complete details of any necessary modifications. 

When  the  effective  or  working  force 

—  or  stress  —  is  shown  in  the  Contract  plans,  it  shall  be 

considered to  be  the force  or  stress  remaining  in  the  prestressing  steel after  all  losses,  including 
creep and shrinkage of concrete, elastic shortening of concrete, relaxation of steel, friction and take 
up or seating of anchorages, and all other losses particular to the method or system of prestressing 
have taken place or have been accounted for. When the jacking force is shown in the Contract plans, 
it shall be considered to be the force applied to the tendon prior to anchorage and the occurrence of 
any losses, including the anchor set loss. 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 22-2 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

22.3 

Reference Standards and Codes 

Standards and codes shall be as specified in these specifications, in the Contract documents, if any, 
and the following, in their latest edition: 

AASHTO LRFD 

American Association of State Highway and Transportation Officials - load and 
resistance factor design, Bridge Construction Specifications; 

AASHTO LRFD 

American Association of State Highway and Transportation Officials - load and 
resistance factor design, Bridge Design Specifications; 

AASHTO 

Guide  Specifications  for  Design  and  Construction  of  Segmental  Concrete 
Bridges; 

AASHTO 

Standard  Specifications  for  Transportation  Materials  and  Methods  of 
Sampling and Testing; 

ACI 

 

 

American Concrete Institute; 

ACI 503 (1997) 

Standard Specification for Bonding Hardened Concrete, Steel, Wood, Brick, 
and  Other  Materials  to  Hardened  Concrete  with  a  Multi-Component  Epoxy 
Adhesive; 

ADQCC (TR-516) 

Road Structures Design Manual; 

ASTM   

 

American Society for Testing and Materials; 

BS 

 

 

British Standards; 

BS EN

  

 

European Standards; 

CCRL   

 

Cement and Concrete Reference Laboratory; 

CEB-FIP Model 

Code1990; 

FDOT 

New  Direction  for  Florida  Post-Tensioned  Bridges,  Florida  Department  of 
Transportation; 

FS 

 

 

Federal Specification MIL-P-3420F-87; 

ISO 

 

 

International Organization for Standardization; 

PCI 

 

 

Precast/Prestressed Concrete Institute; 

PCI MNL-116-99 

Manual for Quality Control for plants and production of Structural Precast 

 

 

 

Concrete Products; 

PCI MNL-117-77 

Manual for Quality Control for Plants and Production of Architectural Precast 
Concrete Products (1977); 

PTI 

Post-Tensioning Institute - Guide Specification for Grouting of Post-Tension 
Structures, Post-Tensioning Institute; 

PTI 

Post-Tensioning Institute - Recommendations for Stay Cable Design, Testing, 
and Installation; 

U.S. Army 

 

Corps of Engineers Method CRD C79; 

U.S. Military   

Specification and Standards MIL-P-24441/20.Table 22-1 and  

 

 

S

TANDARD 

C

ONSTRUCTION SPECIFICATIONS

 

 

PART 

2

 

 

R

OAD 

S

TRUCTURES

 

 

 

Page 22-3 

C

HAPTER 

22:

 

P

RESTRESSING 

S

YSTEMS

 

 

First Edition -January 2018 

 

Table 22-2 presents American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), 
American Society for Testing and Materials (ASTM), British (BS), and European (BS EN) Standards 
that are related to materials for prestressing steel works. It also includes designations and titles. 

Table 22-1: Designations and titles for AASHTO and ASTM standards that apply to 

prestressing steel works 

AASHTO 
Designation 

ASTM 
Designation 

Title 

AASHTO M 
275M/M 275-08 

ASTM A722/ 
A722M - 12 

Standard Specification for Uncoated, High-Strength 
Steel Bars for Prestressing Concrete 

AASHTO M 
204M/M 204-06 
(2010) 

ASTM A421/ 
A421M - 10 

Standard Specification for Uncoated, Stress-Relieved 
Steel Wire for Prestressed Concrete 

AASHTO M 
203M/M 203-12 

ASTM A 416/ 
A416M - 12 

Standard Specification for Steel Strand, Uncoated 
Seven-Wire for Prestressed Concrete 

 

ASTM C1152/ 
C1152M - 04e1 

Standard Test Method for Acid-Soluble Chloride in 
Mortar and Concrete 

 

ASTM C33 / 
C33M - 11a 

Standard Specification for Concrete Aggregates 

 

ASTM C1090 - 
10 

Standard Test Method for Measuring Changes in 
Height of Cylindrical Specimens of Hydraulic-Cement 
Grout 

 

ASTM C942 - 10 

Standard Test Method for Compressive Strength of 
Grouts for Preplaced-Aggregate Concrete in the 
Laboratory 

 

ASTM C953 - 10 

Standard Test Method for Time of Setting of Grouts for 
Preplaced-Aggregate Concrete in the Laboratory 

 

ASTM C939 - 10 

Standard Test Method for Flow of Grout for Preplaced-
Aggregate Concrete (Flow Cone Method) 

 

ASTM C940 

– 

10a 

Standard Test Method for Expansion and Bleeding of 
Freshly Mixed Grouts for Preplaced-Aggregate 
Concrete in the Laboratory 

AASHTO T 277-
07 (2011) 

ASTM C1202 - 
12 

Standard Test Method for Electrical Indication of 
Concrete's Ability to Resist Chloride Ion Penetration 

 

ASTM D3895 - 
07 

Standard Test Method for Oxidative-Induction Time of 
Polyolefins by Differential Scanning Calorimetry 

 

ASTM D4101 - 
11 

Standard Specification for Polypropylene Injection and 
Extrusion Materials 

 

ASTM D3350 - 
12 

Standard Specification for Polyethylene Plastics Pipe 
and Fittings Materials 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     5      6      7      8     ..