112 司法特考三等 檢察事務官營繕工程組 施工法(包括土木、建築施工法與工程材料) 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分)
(一) 反循環樁(Reverse Circulation Drill Pile)
(二) 潛盾施工法(Sub-shield Construction Method)
(三) 蜂窩(Honeycomb)
(四) 島區式開挖工法(Island Excavation Method)
(五) 噴凝土(Shotcrete)
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核心觀念
本題考查五種施工法與施工缺失的基本定義。作答時要掌握各工法的施工原理、主要作業方式及適用情境;「蜂窩」則是混凝土澆置、振動或配比不當所造成的外觀與品質缺失。
解題方法
名詞解釋可依「定義 → 施工方式或形成原因 → 特點與用途」作答。各題不必長篇敘述,但要寫出足以與相近工法區辨的關鍵特徵。
(一)反循環樁(Reverse Circulation Drill Pile)
反循環樁是以反循環鑽掘設備於地中鑽掘樁孔的基樁施工法。鑽頭切削土層或岩層,泥漿由鑽桿外側與孔壁間的環狀空間流入孔底,再由鑽桿內管將泥漿、鑽碴及地下水吸升至地面,經沉澱或分離處理後循環使用。
此法利用孔內泥漿水頭穩定孔壁,適合較大直徑、較深的樁孔施工;施工時須控制泥漿性能、液面及孔底沉碴,完成清孔後再下放鋼筋籠並灌注混凝土。反循環的辨識重點是鑽碴由鑽桿內管排出,與正循環由鑽桿送入泥漿、再由環狀空間攜碴返回地面的方式不同。
(二)潛盾施工法(Sub-shield Construction Method)
潛盾施工法是以具有盾殼的潛盾機在地下開挖隧道,盾殼於開挖面提供支撐與保護,避免開挖面及周圍地層失穩;機體前進後,於盾尾內逐環組裝預鑄襯砌,並以千斤頂推進潛盾機。
施工時通常同步進行開挖、出碴、盾體推進與襯砌安裝,盾尾與地層間隙並須適當背填,以減少地層沉陷。此法適用於都市地下隧道、地表不宜大幅開挖或需降低交通與地面設施干擾的工程。其核心是以盾殼支撐開挖面,並以預鑄襯砌形成隧道結構。
(三)蜂窩(Honeycomb)
蜂窩是混凝土硬化後,局部砂漿未能充分填充骨材間隙,造成粗骨材外露、孔洞密集、表面呈蜂巢狀的缺失。常見原因包括混凝土工作性不足、骨材級配不良、澆置不當、鋼筋過密、模板漏漿,以及振動搗實不足或不均。
蜂窩會降低混凝土的密實性與耐久性;嚴重時可能影響構件強度、鋼筋保護層及鋼筋防蝕。修補前應先確認缺失範圍與深度,剔除鬆動、不密實部分,再依缺失程度採適當修補材料及工法,不能只以表面抹平掩蓋。
第 二 題25 分
隨著道路鋪面服務品質之提升,柔性路面益形重要,而柔性路面主要係採用瀝青混凝土材料,請說明瀝青混凝土路面於面層鋪築時,其施工作業要點有哪些?
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核心觀念
本題考查熱拌瀝青混凝土面層從施工準備、拌合料運送、攤鋪、壓實到品質檢驗的完整作業流程。瀝青混凝土是將加熱的粗粒料、細粒料、瀝青膠泥及礦物填縫料,依配合設計拌合均勻後,按設計線形、坡度、高程及橫斷面鋪築,再經滾壓達到規定壓實度的鋪面材料。
施工品質的關鍵,在於基底與黏結處理適當、混合料溫度受控、攤鋪均勻連續、及時完成壓實,以及接縫妥善處理。下列溫度與檢驗數值應依契約圖說及適用施工規範辦理。
解題方法
題目問的是「面層鋪築時」的施工作業要點,可依施工先後順序作答:施工前準備 → 混合料拌合與運送 → 攤鋪 → 滾壓 → 接縫與成品檢查。依流程列出每一階段的控制事項,即可涵蓋施工方法與品質管制。
施工作業要點
一、施工前準備
- 檢查基層或既有路面:確認底層已整平、壓實,表面堅實、乾燥、潔淨,無積水、鬆散粒料、泥土或其他妨礙黏結的雜物;不平整或局部缺陷應先處理。
- 施作透層或黏層:依設計及施工規範,在適當基面施作瀝青透層或黏層;與緣石、邊溝、人孔、既有鋪面切面及其他構造物接合處,也應妥善塗布黏層,使新舊材料緊密結合。
- 測設控制線:依設計測定高程、坡度、路拱及鋪築寬度,作為鋪築機行進與厚度控制依據。分層施工時,應安排各層接縫位置,避免上下層接縫重疊。
- 確認天候及施工條件:熱拌瀝青混凝土通常應於路面乾燥、無雨且氣溫符合規範時鋪築;雨天、潮濕或低溫條件下施工,容易造成降溫、黏結不良及壓實不足。
二、混合料拌合與運送
- 粗粒料、細粒料、填縫料及瀝青膠泥須按核定配合設計比例拌合,粒料應乾燥,混合料應均勻且不得有瀝青包裹不均或粒料析離。
- 混合料出廠及抵達工地的溫度,應符合所用瀝青種類及契約規定。過熱、溫度不足、遭雨淋濕、含水或有異常泡沫的混合料,不得使用。
- 運料車應保持清潔,適度覆蓋帆布或其他遮蓋物,以減少熱量散失及雨水、灰塵污染。裝料與卸料宜均勻,避免粗細粒料分離。
- 鋪築機前應有足夠的運料車供料,使攤鋪作業連續穩定,避免供料中斷造成表面不平或冷接縫。
三、攤鋪作業
- 瀝青混凝土宜使用狀況良好的自走式鋪築機,依設定的線形、寬度、高程及橫斷面均勻鋪築;攤鋪厚度須考量壓實後的設計厚度。
- 鋪築機速度應均勻,與供料及施工量相配合;
第 三 題25 分
鋼筋混凝土建築物於施工過程中需預先設置適當的水電管線,一旦此等管線須穿越 RC 牆、樓板或梁等構件時,需將穿越之開口設置於適切的位置;請說明此等 RC 構件之開口須加以設置補強鋼筋之原因,並舉例說明若於 RC 梁設置開口時之設置原則及補強要領有哪些?
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核心觀念
梁、牆、樓板原本依整體截面傳遞彎矩、剪力與軸力。開口會移除部分混凝土,並可能切斷鋼筋,使截面有效面積與剛度降低;開口邊緣也容易產生應力集中與裂縫。因此,開口可能削弱構件承載力、剛度與耐震性能,並造成撓度增加、漏水或耐久性問題。補強的目的,是讓開口周圍仍有連續、明確的受力路徑,並控制裂縫。
本題是施工與結構細節題,沒有特定數值可代入公式;實際開口尺寸及補強量,應由結構設計依開口位置、尺寸、梁內作用力與配筋計算決定。
解題方法
作答可分成兩段:先說明開口造成的結構影響,再以 RC 梁為例,依序交代「位置與尺寸原則」及「補強配置」。梁開口不能只看開口本身,還須檢討開口上下弦區及開口兩側的彎矩、剪力傳遞能力。
RC 梁開口設置原則
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優先避免穿梁;必要時先協調位置 應於施工圖階段整合水電管線與結構配置,避免現場任意鑿孔或切筋。開口位置、尺寸及補強方式須依核定設計圖施作。
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避開高剪力及應力集中的區域 梁端靠近柱面、支承處及集中荷重附近通常剪力較大,應避免開孔;亦應避開梁柱接頭、塑鉸區及主筋錨定區。原則上選擇剪力較小、彎矩與剪力均可安全傳遞的位置,並檢核開口所在截面的內力。
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控制開口尺寸與形狀 開口愈大,對梁截面與受力路徑的削弱愈明顯。一般構造原則以小孔為宜;教科書常以開口高度不宜超過梁深約三分之一作為初步控制概念,但這不是可取代結構計算的通用法定限值。開口宜採圓形或圓角形,以降低角隅應力集中;矩形孔角部應妥善補強。
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保留足夠上下弦區 開口上、下方必須保留足夠混凝土與鋼筋,使上下弦區能承受彎矩所造成的拉、壓力;不得使開口切斷梁的主筋或破壞箍筋配置。
RC 梁開口補強要領
第 四 題25 分
隨著國際間淨零排碳的要求,綠建材的發展亦是非常重要的議題;請說明綠建材之定義及其優點分別為何?另我國主管機關對綠建材認證所擬定之類別計分為哪四大類?
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核心觀念
本題考查我國綠建材標章制度的基本概念:綠建材的定義、使用效益,以及內政部建築研究所依建材特性所訂定的四大評定類別。法規與評定制度以命題當年(民國 112 年)為準。
綠建材是指在原料取得、製造、使用至廢棄處理等生命週期階段,能降低對環境的負面影響,並兼顧人體健康、資源有效利用及建材性能的建築材料。選用綠建材可降低有害物質逸散、減少資源消耗與廢棄物,並改善建築物使用者的健康與環境品質。
解題方法
依序回答「定義與優點」及「四大類別」即可。四類名稱可用「生、健、高、再」記憶;作答時再補上各類的核心特徵,避免只列名稱而未說明分類意義。
四大類別與特徵
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生態綠建材:採用無匱乏危機的天然材料,並以低人工處理方式製成,例如竹材、再生林木材等;重點在降低原料取得與製造過程對生態環境的負荷。
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健康綠建材:控制甲醛及總揮發性有機化合物(TVOC)等有害物質逸散,降低室內空氣污染,維護使用者健康。
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高性能綠建材:在特定性能方面達到較高標準,例如防音、透水或節能等;可提升建築物的使用品質與環境性能。