110 原住民特考四等 土木工程 土木施工學概要 考古題詳解

110 年・原住民特考・四等・土木工程
試題代碼 土木施工學概要

第 一 題25 分

(一) 自充填混凝土之性能是依據哪些特性來區分其性能等級?(10 分)

(二) 國內諸多工程採用後拉法預力混凝土結構,請就施加預力這項工作,說明於施加預力前及施加預力中要注意哪些事項?(15 分)

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核心觀念

自充填混凝土(Self-Compacting Concrete, SCC)在澆置時不需振動搗實,須靠自身流動能力充填模板各角落,並通過鋼筋間隙;同時,新拌混凝土不能發生明顯析離或泌水。因此,其性能主要依下列三項新拌性質評定:

  1. 填充性(流動性):混凝土能否在自重作用下流動,並充分填滿模板空間。
  2. 間隙通過性(障礙通過性):混凝土能否通過鋼筋或其他障礙物之間的狹窄間隙,而不發生阻塞或粗粒料分離。
  3. 抗析離性:混凝土流動及靜置時,能否維持均勻性,避免粗粒料下沉、漿體與粒料分離或泌水。

解題方法

以「能流動、能通過、能保持均勻」三個施工需求作答,並將每項性能對應到它所控制的施工問題。依國內工程規範常用的試驗對應如下:

性能評估重點常用試驗
填充性/流動性自重流動及填滿模板的能力CNS 14842 高流動性混凝土坍流度試驗
間隙通過性通過鋼筋間隙、避免阻塞的能力CNS 14840 障礙通過性試驗(U形或箱形法)
抗析離性流動後維持均勻、避免析離的能力CNS 14841 流下性試驗(漏斗法)

性能等級須依構造物的鋼筋間距、鋼筋量及施工條件選定;鋼筋越密、通過障礙的要求越高,越須重視間隙通過性。各工程仍應依契約圖說及適用規範的分級與檢驗標準判定。

解題技巧

記憶口訣:「填得滿、穿得過、不析離」。只寫高流動性並不足以完整回答,因為高流動混凝土若不能通過鋼筋,或流動後發生析離,仍不符合自充填混凝土的性能要求。

(二)後拉法預力施拉前及施拉中注意事項

核心觀念

後拉法是在混凝土澆置、養護並達到規定強度後,張拉預力鋼材,再以端錨固定,將預力傳入構材。施拉作業的控制重點是:混凝土及錨具能承受施拉力、施拉設備量測可靠、預力與伸長量相互核對、作業人員避開鋼材射出方向。

解題方法

依施工時序分成「施拉前檢查」與「施拉中控制」,逐項說明品質與安全要求。

一、施加預力前

  1. 確認混凝土強度 檢驗混凝土強度已達設計圖說或施工規範所定的施拉強度,未達規定不得施拉。須特別確認錨具附近混凝土及錨碇區能承受局部承壓力。

  2. 檢查預力鋼材、套管與錨具 確認鋼腱規格、數量及配置符合圖說;套管位置與線形正確、孔道通暢,沒有堵塞或受損;錨具、承壓板及夾片安裝牢固、方向正確,錨頭孔洞清潔,沒有鏽蝕、灰塵或污垢,以免影響夾持及錨固。

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第 二 題25 分

透水性鋪面之採用日漸增多,請問常用的透水性鋪面之型式有幾大類,請詳述之。

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核心觀念

透水性鋪面的共同目的,是讓雨水穿過鋪面表層,經由鋪面接縫或材料孔隙進入下方的透水、貯留層,進而入滲土壤或暫存後排出,減少地表逕流與積水。

依鋪面材料的組成方式及施工型態,常用透水性鋪面可分為兩大類:

  1. 單元塊磚鋪設型:利用磚塊之間的縫隙,或塊體本身的孔隙透水。
  2. 現場整體澆置型:利用鋪面材料本身形成的連通孔隙透水。

解題方法與型式說明

題目問「有幾大類」並要求詳述,答題重點是先說明分類依據,再分別交代透水機制、常見材料及適用特性。

一、單元塊磚鋪設透水鋪面

此類以透水磚、連鎖磚、植草磚等塊狀材料,逐塊鋪設成面。水分主要經由磚塊間的接縫下滲;部分透水磚或植草磚也可利用磚體孔隙、孔洞透水。其下通常配置透水性砂層或級配粒料層,供水分滲入或暫時貯留。

常見形式如下:

  • 透水磚、連鎖磚:以磚縫作為主要入滲通道,適用於人行道、廣場及低速車行空間。
  • 植草磚、格框磚:塊體設有孔洞或格框,孔內可填土植草或填入粒料,兼具透水與綠化效果。

此類屬於非連續拼接的鋪面,施工時應維持接縫通水,並避免細砂或泥土填塞縫隙。

二、現場整體澆置透水鋪面

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第 三 題25 分

地下結構開挖或反循環基樁施工常採用穩定液維持開挖面之穩定,此穩定液於施工過程需要經幾項檢驗,請說明這些檢驗項目及檢驗方法。

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核心觀念

穩定液(常用膨潤土泥漿)在地下開挖或反循環基樁施工中,藉由液柱壓力支撐孔壁,並在孔壁形成泥皮,以降低地下水及土砂流入。穩定液的性質會隨使用時間、土砂混入及循環處理而改變,因此施工中須檢驗其基本性質,並依施工階段判斷是否需調整或更換。

常見檢驗項目為比重(單位重)、黏度、含砂量及酸鹼值(pH)。檢驗結果應與施工規範或工程核定標準比較;合格範圍依工程規範而定。

解題方法與檢驗項目

依「穩定液是否足以支撐孔壁、是否便於循環排渣、是否含有過多土砂、化學性質是否適當」四個面向作答,並逐項寫明量測器具及方法。

檢驗項目檢驗方法檢驗目的
比重(單位重)取具代表性的泥漿樣品裝入泥漿比重計(泥漿天平),使量測杯充滿並調整平衡,讀取比重或單位重。判斷泥漿液柱能否提供足夠支撐壓力;比重過低可能支撐不足,過高則可能代表土砂混入過多,並影響清孔及混凝土品質。
黏度常用馬氏漏斗(Marsh funnel)試驗:先以清水校正或確認漏斗狀況,將一定體積泥漿倒入漏斗,記錄流出指定體積所需時間,作為漏斗黏度。判斷泥漿的流動及攜砂能力。黏度過低不利於懸浮及攜帶土砂;過高則不利於循環、清孔及灌注。
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第 四 題25 分

內政部營建署所發布的「建築技術規則」及勞動部的「營造安全衛生設施標準」均對施工架之設置有所規定,請說明建築工程之施工架設置之規定。

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核心觀念

本題考查施工架的公共安全與勞工作業安全。作答時應分別說明兩套規範:

  • 《建築技術規則建築設計施工編》第 150 條及第 155 條至第 157 條,著重施工場所的安全預防、施工架材料、承載、固定及工作台等要求。
  • 《營造安全衛生設施標準》第 39 條至第 61 條,著重雇主設置施工架的義務,以及施工架的設計、組配、穩定、工作台、防墜與構材規格等要求。

以下以民國 110 年法規為準。部分規定其後曾修正;考試作答應依命題年度適用規定陳述。

解題方法

採「設置時機與設計 → 材料與基礎 → 架體穩定 → 工作台及防墜 → 組配管理與型式規格」的順序,兼顧建築規則及職安規範。施工架不是只要搭起來即可,須同時符合結構穩定、承載安全及勞工防墜要求。

法規規定

一、《建築技術規則建築設計施工編》

  1. 施工場所安全預防措施 依第 150 條,建築物新建、增建、改建、修建或拆除時,施工場所應設置適當的防護圍籬、擋土設備、施工架等安全措施,以預防人命傷亡、地層下陷、建築物倒塌等危害公共安全的情形。

  2. 施工架材料與容許載重 依第 155 條,施工架、工作台、走道及梯子所用材料,品質應良好,不得有裂紋、腐蝕或其他影響強度的缺點。施工架等的容許載重量,應按材料分別核算;懸吊工作架(台)所用鋼索、鋼線的安全係數不得小於 10,其他吊索等附件不得小於 5。

  3. 不得掩蓋材料缺陷 施工架等不得以油漆或其他處理方式掩蔽材料缺點;不得使用鑄鐵製鐵件,也不得使用曾接觸酸類或其他腐蝕性物質的繩索。

  4. 立柱固定與架體連結 施工架立柱應以墊板、鐵件或埋設等方式固定,以防滑動或下陷;架體應以斜撐加強固定,並在牆面垂直及水平方向適當距離內與建築物妥實連結。

  5. 鋼管接合與架空電線防護 使用鋼管時,接合處應以零件緊結固定。施工架接近架空電線時,應將鋼管或電線覆以絕緣體等,並防止施工架與電線接觸。

  6. 工作台規定 依第 156 條,離地面或樓地板面 2 公尺以上的工作台,應鋪設密接板料。固定式板料寬度不得小於 40 公分,板縫不得大於 3 公分,支撐點至少 2 處;活動板另有寬度、厚度、長度、支撐點與板端突出長度等要求。工作台至少應低於施工架立柱頂 1 公尺以上,四周並應設置扶手護欄。

  7. 施工架以外的通行設施 第 157 條另規範走道、梯子等設置,作答可併同指出施工架作業須有安全通行設施,避免勞工攀爬架體構件上下。

二、《營造安全衛生設施標準》

  1. 施工架設置時機 依第 39 條,雇主對於不能藉高空工作車或其他方法安全完成的 2 公尺以上高處營造作業,應設置適當施工架。

  2. 特定施工架須事前設計 依第 40 條,施工構臺、懸吊式施工架、懸臂式施工架、高度 7 公尺以上且立面面積達 330 平方公尺的施工架,以及條文所列其他工作臺等,其構築及拆除前,應依預期最大荷重按結構力學妥為設計,備妥施工圖說及強度計算書,經專任工程人員或委託相關執業技師簽章確認;並建立依圖施工的查驗機制,相關資料應保存至拆除完成。變更設計時,強度計算書及施工圖說應重新製作。

  3. 組配及拆除作業管理 依第 41 條,懸吊式、懸臂式施工架及高度 5 公尺以上施工架的組配、拆除,應指派施工架組配作業主管在現場辦理指揮、材料與工具檢點、個人防護具監督及安全措施確認等事項。

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