109 司法特考三等 司法事務官營繕工程事務組 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
今(109)年7月11日,新北市某棟集合住宅進行基礎開挖施工,因地下連續壁發生破洞,致巷道土石及地下水流失而路面凹陷,旁邊的民宅出現裂縫、傾斜、附屬建築傾塌等現象。針對上述施工缺失,防止方法有哪些?
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核心觀念
本題考查地下連續壁在基礎開挖時的止水、擋土功能,以及施工期間如何防止壁體破損、泥砂與地下水流失,進而引發地盤沉陷和鄰房損害。
地下連續壁破洞後,地下水與土砂可能由壁體缺陷流入開挖區,造成壁後土體流失、地層空洞或有效應力改變;若流失範圍擴大,地表便會沉陷,鄰近建物也可能產生裂縫、傾斜或局部倒塌。因此,防止方法須同時處理事前調查與設計、壁體施工品質、開挖與支撐管理、漏水漏砂應變、鄰房監測。
解題方法
依事故發展順序作答:先降低壁體破損機率,再控制開挖造成的水土壓力變化,最後以監測及緊急處置縮小事故影響。只寫「加強監測」並不足夠;監測須搭配明確的警戒值與處置措施。
防止方法
一、施工前調查與設計
- 充分調查地質及地下水條件:查明土層分布、地下水位、透水層與可能的承壓水層,並調查鄰房基礎型式、埋置深度及既有損傷。
- 妥善設計連續壁與支撐系統:依開挖深度、土壓、水壓及鄰房條件,檢核壁體強度、穩定性、變形量及止水需求;施工階段也應納入設計考量。
- 事先規劃周邊保護措施:依地質及建物狀況,規劃地盤改良、止水、補強或鄰房保護方案;施工前拍照、記錄鄰房現況,作為後續判讀依據。
二、確保地下連續壁施工品質
- 控制導溝與開挖槽穩定:確保導溝尺寸及位置正確;槽段開挖期間維持穩定液水頭與適當泥漿品質,避免槽壁崩塌或縮頸。
- 落實鋼筋籠及混凝土施工管制:檢查鋼筋籠位置、保護層及接頭;混凝土以導管連續澆置,避免中斷、夾泥、離析或混凝土不足,使壁體形成弱面或孔洞。
- 加強槽段接頭及止水品質:檢查接頭清潔、止水構造與施工精度,降低接頭滲水及夾泥風險。
- 確實執行施工紀錄與品質檢查:逐段記錄開挖深度、泥漿狀況、鋼筋籠吊放及混凝土澆置情形;對異常段落安排適當檢測與修補,不使缺陷留待開挖後才處理。
三、控制開挖與地下水變化
第 二 題25 分
面對氣候變遷,節能減碳是公共工程的現在及未來發展趨勢,請說明如何採用最少營建(Lean Construction),應用高效能材料、自然或再生材料達成節能減碳目的?
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核心觀念
本題考查的是:如何把**最少營建(Lean Construction)**的管理方法,與材料選用及施工技術結合,降低工程全生命週期的能源消耗與溫室氣體排放。
最少營建以「用較少資源,創造符合需求的工程價值」為核心。它不只是減少材料用量,也包括減少等待、搬運、庫存、返工等施工浪費,並透過設計、採購與施工整合,使工程流程更順暢。節能減碳則應同時考量材料生產、運輸、施工、使用維護及拆除再利用等階段,而非僅比較材料單價或施工當下的耗能。
解題方法
作答可依「規劃減量、施工減廢、材料選用、全生命週期管理」四個面向展開。先說明最少營建如何改善工程流程,再分別說明高效能材料、自然材料及再生材料的應用,最後補上量化與管理措施,使答案兼具方法、材料及成效驗證。
作答要點
一、以最少營建減少施工浪費
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前期整合規劃 在設計階段整合業主、設計者、承包商、材料供應商及使用管理單位的需求,避免設計與施工脫節。透過施工性檢討、價值工程及全生命週期成本分析,減少不必要的設計變更、材料規格過度提高及後續返工。
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穩定施工流程 將工程拆分為可管理的工作單元,依工序、資源及現場條件排定進度;落實短期施工計畫與現場協調,降低工班等待、設備閒置及工序衝突。採取拉式生產與適時供料,避免材料過量進場、堆置損耗及二次搬運。
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減少錯誤與返工 在施工前確認圖說、界面、尺寸與施工順序,並以標準作業、首件檢查及品質管制及早發現偏差。返工會重複消耗人工、材料、機具及能源,因此預防缺失是減碳的重要措施。
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提升現場效率 妥善安排動線、吊運與機具使用,減少長距離搬運及機具空轉;依現場實際條件安排施工時程,降低能源浪費與施工干擾。可運用建築資訊模型(BIM)進行碰撞檢討、數量估算與施工模擬,減少介面錯誤及材料浪費。
二、採用高效能材料與施工技術
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降低建築使用階段能耗 依建築用途與氣候條件,採用高性能隔熱材料、節能門窗、遮陽設計及高效率空調、照明設備,降低空調與照明負荷。搭配自然採光、自然通風及建築外殼整體設計,可減少營運期間的能源需求。
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降低結構材料使用及隱含碳 在滿足安全、耐久與功能要求下,透過結構系統最佳化、構件尺寸合理化及材料用量精確估算,避免不必要的超量設計。
第 三 題25 分
市區內的高樓建築基礎施工,常採用地下連續壁作為擋土措施;請說明地下連續壁的施工計畫書應包括哪些主要內容?
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核心觀念
本題考查市區高樓建築採用地下連續壁擋土時,施工計畫書應如何把「施工順序、施工方法、品質控制及風險管理」具體化。地下連續壁通常以分幅方式開挖,利用穩定液維持槽壁穩定,再吊放鋼筋籠並以特密管水中澆置混凝土;任一環節控制不當,都可能造成槽壁坍塌、接頭滲漏、鋼筋籠變形或混凝土品質不良。
此題屬施工計畫與施工管理題,沒有固定計算公式。計畫內容應依工程規模、地質與地下水條件、鄰房及管線狀況、設計圖說與契約規範訂定。
解題方法
以「工程條件、施工流程、品質檢驗、安全風險」四個面向作答,再依地下連續壁實際施工順序,列出各階段所需的施工方法與管制措施。只寫一般性施工計畫項目不足,應說明穩定液、分幅開挖、鋼筋籠、接頭、特密管澆置及監測等連續壁特有內容。
施工計畫書主要內容
一、工程概要與施工條件
說明工程位置、地下連續壁的設計用途與範圍、壁厚、深度、分幅配置及施工數量,並檢討施工場地條件。應整理地質鑽探資料、地下水位與水文條件、鄰近建築物、既有地下構造物及管線資料,作為施工方法與風險評估的依據。
二、施工組織、進度與場地配置
列明施工管理組織、各級人員職掌、專業分包與協力廠商分工,以及施工機具、人力和材料需求。進度計畫應呈現各施工區段與分幅的施工順序、作業時間及關鍵工項間的銜接。
場地配置圖應標示導溝、挖掘設備作業區、鋼筋籠組立區、穩定液製備與儲存設備、混凝土車動線、吊車位置、材料堆置區及污泥處理設施,並兼顧市區交通與鄰近設施維護。
三、施工程序與方法
依施工先後說明下列作業:
- **放樣及導溝施工:**說明中心線與分幅位置的測設、導溝尺寸及施工方式;導溝用以導引挖掘並維持槽口穩定。
- **分幅開挖及穩定液管理:**說明挖掘機具、分幅順序、槽壁垂直度控制、開挖深度確認,以及穩定液的製備、循環、補充、檢驗與廢液處理。施工中須維持液面高度,並依規範管制穩定液性質及槽底沉積物。
- **接頭與止水處理:**說明先行幅與後行幅的接頭型式、接頭清理方式及止水措施,降低接頭夾泥、漏水與連續性不良的風險。
- **鋼筋籠製作與吊放:**說明鋼筋籠加工、尺寸與續接方式、吊點及吊放設備、保護層控制、定位固定和防止吊放變形的措施。
第 四 題25 分
107年2月於花蓮近海發生芮氏規模6.0地震,花蓮約有98棟房屋全倒或半倒,造成17人死亡、200多人受傷。請說明當時的統帥大飯店、雲門翠堤大樓或吾居吾宿大樓等建築物,發生傾斜倒塌的主要施工缺失。
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核心觀念
本題考查鋼筋混凝土建築物的耐震性能,以及施工品質如何影響構件強度、韌性與整體倒塌機制。應將原因分成「設計缺失」與「施工缺失」:設計缺失使結構先天耐震能力不足;施工缺失則使材料與構件未達圖說及設計要求,令實際耐震能力進一步降低。
地震時,樓層慣性力大致隨建築物質量增加而增加,可用 說明。因此,低估靜載重會連帶低估地震力;柱截面、主筋或箍筋不足,以及鋼筋強度、搭接與錨定不合格,則會削弱構件承載力與韌性。底層柱或接頭先破壞時,上部樓層重量會加劇倒塌。
解題方法
依序從三方面作答:一是查明材料是否符合設計規格;二是核對鋼筋數量、配置、搭接及混凝土施工是否按圖施作;三是說明監造與現場管理缺失如何使錯誤未被發現。題目問「主要施工缺失」,應聚焦施工品質,同時簡要指出若個案的主要鑑定原因其實屬設計缺失,避免把兩類原因混為一談。
各建築物缺失
一、統帥大飯店
統帥大飯店倒塌的鑑定重點主要是結構設計缺失:結構計算低估建築物自重約四分之一,連帶低估地震力,造成柱斷面偏小、鋼筋配筋量不足,耐震能力未達當年設計要求。建築物低樓層空間較開放,形成軟弱層效應,也使底層承受較大地震需求。
因此,考生不宜把「鋼筋或混凝土偷工減料」直接寫成統帥飯店已確認的主要原因。較精確的寫法是:本案主要鑑定責任在設計,低樓層結構弱點與老舊建築耐震細節不足則加劇震害;施工品質仍應按個案鑑定結論陳述,不宜與其他大樓的已確認施工缺失混寫。
二、雲門翠堤大樓
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鋼筋強度與數量不符:梁柱設計使用較高強度鋼筋,現場卻使用較低強度鋼筋,且部分梁柱鋼筋量不足,未依圖說施作,構件實際強度因而下降。
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柱主筋搭接長度不足:柱主筋搭接長度遠短於鑑定所需長度,且搭接位置集中。搭接不足會降低鋼筋與混凝土間的握裹與應力傳遞能力,地震反覆拉壓時容易滑移或拔出,使鋼筋無法發揮設計強度。
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梁柱接頭施工困難未妥善處理:大樓入口處有一柱連接多梁的接頭配置,鋼筋擁擠、混凝土不易灌築與搗實,梁筋錨定也不易確保。