110 地方特考三等 土木工程 營建管理與土木施工學(包括工程材料) 考古題詳解
第 一 題25 分
近年來營建工程之發展日愈趨向高層乃至超高層建築,故於施工階段在工地現場設置施工電梯之情況也日益增加,然此一設備若無良善的安全管理,則可能發生極為重大的職災事故。
請說明施工電梯組裝與拆除作業之安全準則與營運時之管理事項應有哪些?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查「營建用提升機(施工電梯)」在組裝、拆除及日常使用階段的危害控制。主要風險包括:
- 吊籠墜落或衝頂、撞底。
- 桅柱、導軌、附著架或基礎失穩。
- 吊籠門、樓層防護門未關閉造成墜落。
- 超載、偏載、機械故障及電氣漏電。
- 組拆作業中的高處墜落、物體飛落及吊掛事故。
- 強風、地震、雷雨造成設備倒塌或失控。
法規依據以命題當年(民國110年)之《職業安全衛生法》、《職業安全衛生設施規則》及《營造安全衛生設施標準》為準;現行法規內容已修正,實際施工仍應依最新法令辦理。
「營建用提升機」係供營建工程運送勞工、器材或材料,在垂直方向升降使用之設備,通常由吊籠、桅柱或導軌、驅動機、煞車、鋼索或齒條齒輪、附著架、樓層防護門及安全裝置組成。
解題方法
本題可依施工電梯生命週期,採「組裝安全、拆除安全、營運管理」三部分作答。每一部分均應從下列四個角度說明:
- 作業前的計畫、資格及檢查。
- 作業中的人員防護及操作順序。
- 設備本體的結構與安全裝置。
- 作業後的檢查、紀錄及維護。
答題時應同時掌握「人員不得墜落、設備不得倒塌、吊籠不得失控、門口不得形成開口」四項核心要求。
一、組裝作業之安全準則
(一)組裝前之規劃與資格
- 應由雇主、承攬人及相關專業人員事先擬定組裝計畫,內容包括:
- 設備型式、規格及最大荷重。
- 基礎、地耐力及排水設施。
- 桅柱、導軌及附著架之配置。
- 各樓層出入口及防護門位置。
- 組裝順序、吊裝方法及作業半徑。
- 人員配置、指揮信號及緊急應變方式。
- 強風、地震、停電及設備故障之處置方法。
-
組裝、試運轉及檢查工作,應由受過訓練且具備相關技術能力之人員辦理。
-
應指定現場主管或作業主管,統一指揮組裝作業,避免多人各自下達相互矛盾之指令。
-
組裝人員應依危害性辨識結果接受安全教育,並正確使用安全帽、安全帶、安全鞋及其他必要防護具。
(二)基礎及設備位置
-
施工電梯基礎應設於堅實、平整且足以承受設備荷重及動態荷重之位置。
-
基礎應考量:
- 吊籠及桅柱自重。
- 最大載重及啟動、停止時之衝擊荷重。
- 風力及地震力。
- 地基沉陷、排水及積水影響。
-
設備周圍應保持足夠作業空間,避開深開挖邊緣、鬆軟地盤、架空電線及其他障礙物。
-
基礎完成後,應確認水平度、固定螺栓、排水及接地措施均符合設計要求。
(三)桅柱、導軌及附著架組裝
-
桅柱應依製造商規定之順序逐節組裝,連接螺栓、銷栓及鎖固裝置應完整可靠。
-
桅柱應保持垂直,並依規定高度及間距與建築物設置附著架。附著架不得任意固定於強度不足之牆面、磚牆或臨時構造物。
-
附著架及其錨栓應能承受施工電梯運轉時之水平力、風力及振動,不得以臨時焊接、鐵絲或不合規格材料代替。
-
桅柱增高時,應隨組裝高度同步完成附著及校正,不得先大幅增高後再補設附著架。
-
各節桅柱、齒條或導軌之接合處應平順,避免造成吊籠運轉時之卡滯、跳動或異常振動。
-
組裝過程中,吊籠不得載人,並應依製造商規定採取防止吊籠意外移動之措施。
(四)高處作業及吊裝防護
-
組裝人員於桅柱、吊籠頂部、建築物邊緣等處作業時,應設置安全上下設備、護欄、工作平台及安全帶掛設設備。
-
安全帶應確實掛於獨立且足以承受墜落荷重之固定點,不得掛在尚未固定完成之構件上。
-
吊裝桅柱、附著架及機械零件時,應確認吊具、吊索及卸扣之強度,並檢查吊點是否牢固。
-
吊掛物下方及旋轉半徑內不得有人員停留或通行,並應設置警戒區及禁止進入標示。
-
起重吊裝應由專人指揮,使用明確一致之手勢或通訊信號;視線受阻時,應配置合格之指揮人員。
-
強風、豪雨、雷擊、濃霧或能見度不足時,應停止組裝作業。風速標準應依製造商規定及現場安全評估辦理。
(五)電氣及安全裝置安裝
組裝完成後,應確認下列裝置均已安裝並具備正常功能:
- 上、下限位裝置。
- 極限開關或終端停止裝置。
- 超載防止裝置。
- 失速、斷索或超速防止裝置。
- 煞車及緊急煞車裝置。
- 吊籠門與樓層防護門之連鎖裝置。
- 緊急停止開關。
- 警鈴、警示燈及樓層指示設備。
- 吊籠內外之通訊設備。
- 防止吊籠衝頂、墜落及意外移動之裝置。
- 漏電斷路器、接地及防雨電氣設備。
電氣配線應避免破損、積水、磨損及被運轉部件夾壓,控制箱及馬達應有適當防護。
(六)試運轉與驗收
-
組裝完成後,應先進行無載試運轉,再進行額定荷重試運轉。
-
試運轉時應逐項確認:
- 啟動、停止是否平穩。
- 上下限位及極限停止是否有效。
- 煞車能否可靠停止吊籠。
- 門連鎖是否能防止門未關閉時運轉。
- 超載防止裝置是否正常。
- 異常聲響、振動、漏油及漏電情形。
- 各樓層停靠位置及防護門是否配合良好。
- 試運轉及檢查結果應留存紀錄,未經檢查合格,不得交付使用。
二、拆除作業之安全準則
施工電梯拆除之危害程度不低於組裝,且常因工程接近完工、人員疏忽或趕工而增加風險,應依「組裝之逆向程序」辦理。
(一)拆除前準備
-
應擬定拆除計畫,確認拆除順序、吊裝設備、作業人員、警戒範圍及緊急處置方式。
-
拆除前應停止一般使用,切斷電源並上鎖掛牌;除經核准之拆除操作人員外,不得啟動設備。
-
應清除吊籠內及桅柱周圍之雜物,確認無人員、材料或工具遺留在可能墜落之位置。
-
應檢查建築物結構、附著架、桅柱及基礎狀況。若有傾斜、裂縫、變形、腐蝕或鬆動,應先採取補強及穩定措施。
(二)拆除程序
-
應由上而下、逐節拆除桅柱及附著架,並依計畫逐步降低設備高度。
-
拆除桅柱前,不得任意先拆除下方或中間之附著架;附著架應配合桅柱拆除順序逐段解除。
-
每拆除一節桅柱,應確認剩餘桅柱之穩定性及附著數量仍符合要求。
-
吊籠、驅動機、桅柱及附著架之拆卸,應使用適當吊具支撐,防止構件突然傾倒、滑落或擺動。
-
拆下之構件應穩定放置或立即吊離,不得任意堆放於樓板邊緣、施工架或吊籠頂部。
-
拆除樓層防護門及臨邊構件後,應立即恢復樓板開口及臨邊防護,避免留下墜落危險。
第 二 題25 分
(一)請解釋柏拉圖(Pareto Diagram)之意義。(10 分)
(二)若某年發生職業災害之統計如下表所示,試計算並繪製其柏拉圖與柏拉曲線(Pareto Curve)。(15 分)
| 災害類型 | 發生件數 |
|---|---|
| 物體飛落 | 25 |
| 物體倒塌 | 14 |
| 被撞 | 40 |
| 感電 | 92 |
| 墜落 | 11 |
| 其他 | 8 |
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核心觀念
柏拉圖(Pareto Diagram)是品質管理及職業災害分析常用的統計圖表,將各項原因依「發生次數由多至少」排列,以長條圖表示各原因的個別數量,並以折線圖表示累積百分比,藉以找出少數主要原因。
其基本精神為「少數關鍵原因造成多數結果」,亦稱二八法則。管理者可優先改善累積比例較高的前幾項,以提高改善效率。
本題應掌握三項要點:
- 災害類型須依發生件數由大至小重新排序。
- 長條圖縱軸表示各類型發生件數。
- 柏拉曲線表示累積百分比,通常以右側縱軸標示 至 。
本題不涉及法條,故無須適用特定法律規定。
解題方法
一、計算災害總件數
二、依發生件數由大至小排列
原始資料必須重新排序如下:
各災害類型的個別百分比為:
累積百分比則為:
三、製作計算表
| 排序 | 災害類型 | 發生件數 | 個別百分比 | 累積件數 | 累積百分比 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 感電 | 92 | 92 | 48.42% | |
| 2 | 被撞 | 40 | 132 | 69.47% | |
| 3 | 物體飛落 | 25 | 157 | 82.63% | |
| 4 | 物體倒塌 | 14 | 171 | 90.00% | |
| 5 | 墜落 | 11 | 182 | 95.79% | |
| 6 | 其他 | 8 | 190 | 100.00% |
百分比取小數點後兩位,故各欄合計可能因四捨五入產生極小差異。
柏拉圖與柏拉曲線繪製
一、座標設定
- 橫軸:災害類型,依發生件數由大至小排列。
- 左側縱軸:發生件數,範圍可設定為 至 件。
- 右側縱軸:累積百分比,範圍設定為 至 。
- 長條:依各類型發生件數繪製。
- 折線:依各類型的累積百分比繪製,並以直線連接各點。
長條高度依序為:
第 三 題25 分
工程專案之施工安全圍籬是假設工程中重要的工項之一,稍有不慎或疏忽,即可能肇生嚴重的意外事故。
請說明設置安全圍籬之目的,以及執行此一作業工項時之安全管理內容有哪些?
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核心觀念
本題考查施工現場「安全圍籬」作為假設工程之功能,以及其規劃、設置、使用、檢查與拆除的安全管理。安全圍籬並非單純的工地隔板,而是施工區域與外部環境之間的第一道防護設施。
法規說明以命題當年(民國110年)法規為準,主要依據《職業安全衛生法》、《職業安全衛生設施規則》及《營造安全衛生設施標準》等相關規定辦理。現行法規內容已有部分修正,但本題仍依民國110年之規範與命題背景作答。
一、設置安全圍籬之目的
1. 區隔施工區域,防止無關人員進入
安全圍籬可明確劃分施工區、材料堆置區、機具作業區及民眾通行區,限制非施工人員進入危險場所,避免發生跌落、碰撞、遭物體擊中或捲夾等事故。
2. 防止人員墜落及物體飛落
基礎開挖、地下室開口、拆除工程、吊裝作業及高處作業,均可能造成墜落或物體飛落。圍籬可形成實體阻隔,降低人員誤入及外部行人遭受落物傷害的風險。
但圍籬不能取代開口防護、護欄、護蓋、安全網或施工架防護;各危險部位仍須依其危害特性設置專用防護設施。
3. 防止施工機具、車輛與行人互相干擾
工地出入口、土方運輸路線及吊運區域,容易發生車輛撞擊行人、倒車事故或機具侵入公共通行空間。安全圍籬可配合交通動線規劃,將施工車輛與行人分流。
4. 降低施工對鄰近環境之影響
適當的圍籬可協助控制:
- 粉塵、泥水及部分飛散物;
- 噪音與施工視覺干擾;
- 建築材料、廢棄物及機具外露;
- 工地照明對周邊居民或道路交通的影響。
若有粉塵、噪音或落物危害,仍須另行採取灑水、覆蓋、隔音、密閉或防墜等措施,不能只依靠圍籬處理。
5. 維持公共安全與交通安全
工地鄰接道路、人行道或公共設施時,圍籬可避免施工活動直接影響行人及車輛,並配合警示燈、反光標誌、交通引導人員及臨時通道,維持道路使用安全。
6. 維持工地秩序與保全
安全圍籬可防止材料、機具或危險物品遭任意接近、移動或竊取,也有助於工地門禁、夜間管理及事故責任區域之劃分。
7. 作為施工安全管理的界面
安全圍籬能使施工人員、承攬人、監造人員及外部民眾清楚辨識危險界線,方便執行門禁、巡查、警示及緊急應變。
二、安全圍籬作業之安全管理內容
1. 施工前之危害辨識與計畫
設置前應先調查施工場所及周邊環境,至少包括:
- 基地界線、道路、人行道及鄰房位置;
- 地下管線、電力、瓦斯、給排水及通信設施;
- 基礎開挖、吊裝、土方運輸及高處作業位置;
- 既有建築物、圍牆或構造物之穩定性;
- 行人、車輛及施工機具的動線;
- 颱風、豪雨、強風及夜間照明等因素。
依調查結果辦理危害辨識、風險評估及施工安全計畫,明定圍籬形式、材料、固定方式、出入口、交通維持、檢查頻率及緊急處理程序。
2. 圍籬之設計與材料選用
圍籬應具有足夠的強度、剛度及穩定性,並依現場風力、圍籬高度、跨度、地基條件及周邊環境設計。主要管理重點如下:
- 使用符合強度要求且無腐蝕、裂損、變形之材料;
- 立柱、橫桿、面板及斜撐應確實連接;
- 基礎或底座應穩固,避免僅以零散物品壓重;
- 圍籬應能承受風力、碰撞及一般施工振動;
- 不得有尖銳突出物、銳利邊緣或容易割傷人員之部位;
- 面板、帆布或網片不得因破損、鬆脫而形成飛落物;
- 鄰近道路之圍籬不得侵占必要之車道或人行空間。
圍籬若採用帆布、廣告布或大面積密閉面板,須特別考慮風荷重,並加強立柱、斜撐、底座及連接件。
3. 基礎、固定與抗風管理
安全圍籬倒塌常見原因包括基礎不足、底座未固定、連接件鬆脫及帆布受風。施工時應:
- 依設計位置放樣,確認不得壓覆地下管線;
- 基礎完成並達到必要強度後,再安裝圍籬;
- 立柱應垂直,間距及埋設深度應符合設計;
- 斜撐、拉桿、螺栓及焊接部位應確實固定;
- 大雨、颱風或強風前後加強巡查;
- 發現傾斜、沉陷、鬆動或變形時,應立即設置警戒區並修復;
- 不得任意拆除斜撐、底座或連接構件。
4. 出入口與門禁管理
工地出入口應集中管理,並具有足夠的寬度及清楚的進出動線。其安全管理包括:
- 設置可上鎖之大門或門禁設施;
- 明確區分人員出入口與車輛出入口;
- 車輛出入口應有警示標誌、反光設施及必要之交通引導;
- 車輛進出時應注意行人優先及視線死角;
- 倒車或視線不良處應配置指揮人員;
- 門扇開啟不得妨礙道路、人行道或緊急通行;
- 緊急狀況時應確保逃生及消防救援通道暢通。
5. 臨道路及公共通行區之安全措施
圍籬設於道路或人行道旁時,應依交通維持計畫辦理,並設置:
第 四 題25 分
請繪圖並分別說明島區式開挖工法(Island Excavation Method)與壕溝式開挖工法(Trench Excavation Method)之施工程序。
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核心觀念
本題考查深開挖之分區施工法,重點在於辨認兩種工法的「先開挖區域」及「擋土、支撐與地下結構體之形成順序」。
- 島區式開挖工法:先開挖基地中央,四周保留土方形成土堤,中央區域如同「島區」。
- 壕溝式開挖工法:先沿基地周邊開挖壕溝,施作地下連續壁、地下外牆或周邊地下結構,再開挖中央土方。
兩者均須控制開挖期間的擋土穩定、地下水、鄰房沉陷、土方運輸及施工安全。
一、島區式開挖工法
1. 平面示意圖
基地範圍
┌──────────────────────┐
│ 周邊保留土堤 │
│ ┌──────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 中央島區 │ │
│ │ 先行開挖區 │ │
│ │ │ │
│ └──────────────┘ │
│ 周邊保留土堤 │
└──────────────────────┘
2. 剖面示意圖
原地面 ─────────────────────────
周邊保留土堤 周邊保留土堤
╲ ╱
╲ 中央島區 ╱
╲_________╱
基礎及地下結構
3. 施工程序
- 完成施工準備及擋土設施
進行放樣、地下管線調查、鄰房調查,並完成必要之擋土壁、止水措施、降水設備及施工便道。
- 先開挖基地中央區域
由基地中央向下分層開挖,周邊保留適當寬度及高度之土方,形成四周土堤。
- 施作中央區域地下結構
中央區域開挖至設計深度後,依序施作墊層、防水層、筏式基礎或基礎梁柱,並向上施工地下室樓板、梁柱及牆體。
- 利用已完成結構提供支撐
中央地下結構完成至適當階段後,地下室樓板及梁柱系統可作為周邊開挖時的支撐系統,減少臨時支撐需求。
- 開挖周邊保留土堤
分區、分層移除周邊土方,配合擋土壁、內支撐、斜撐或其他臨時支撐,逐步向周邊及下方開挖。
- 完成周邊基礎及結構連接
施作周邊基礎、外牆及樓板,並與中央已完成之地下結構連接。
- 完成回填及地上結構
完成地下室防水、結構接合、管線及回填工程後,進行地上層結構施工。
4. 工法特性
- 中央區域先形成較穩定的施工核心。
- 可利用中央地下結構之樓板作為支撐,降低擋土壁變形。
- 周邊土堤保留期間,周邊開挖及地下外牆施工空間受限制。
- 基地中央大型開挖區須妥善安排土方進出及吊運。
- 適用於基地面積較大、中央區域施工空間充足之工程。
二、壕溝式開挖工法
1. 平面示意圖
基地範圍
┌──────────────────────┐
│ ┌────────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ 中央保留土方 │ │
│ │ │ │
│ └────────────────┘ │
│ 周邊先開挖壕溝區 │
└──────────────────────┘