111 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
請說明 BOT(Build, Operate and Transfer)與 ROT(Rehabilitate, Operate and Transfer)兩種不同形式的公共工程專案之執行意涵與差異性;並任舉兩項國內之實例。
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核心觀念
本題測驗「民間參與公共建設」(Public-Private Partnership, PPP)之專案執行模式及其生命週期特性。法源與核心理論依據如下:
- 法規依據:以命題當年(民國 111 年)適用之《促進民間參與公共建設法》(以下簡稱《促參法》)為準(註:促參法雖於民國 111 年 12 月有部分條文修正公布,但第 8 條關於民間參與公共建設之基本模式定義與內涵維持一致)。
- BOT(民間興建營運後轉移):依《促參法》第 8 條第 1 項第 1 款規定,由民間機構投資新建並為營運;營運期間屆滿後,移轉該建設之所有權予政府。
- ROT(民間改建營運後轉移):依《促參法》第 8 條第 1 項第 3 款規定,由民間機構投資增建、改建及修建政府現有建設並為營運;營運期間屆滿後,營運權歸還政府。
- 工程專案特性觀念:
- BOT 屬綠地開發(Greenfield Project):從無到有,面臨用地取得、環境影響評估、融資風險、規劃設計及長期營建風險,資本支出(CAPEX)規模龐大。
- ROT 屬棕地開發(Brownfield Project):以活化現有資產為導向,重點在於結構安全補強、室內外裝修、機電設備汰換升級與商業空間再造,前期工程風險較低、投資回收期較短。
解題方法
解答此類制度比較與實例論述題,建議採取「定義破題 維度對比 實例驗證」的三段式架構:
- 法源與執行意涵:先按法條精準定義 BOT 與 ROT 的英文全名、中文法定名稱,並簡述其核心推動目的。
- 多維度差異性分析:建立比較架構(包括:專案起點與設施現況、所有權歸屬、資金與風險負擔、期滿處置方式),以結構化條列或表格呈現,展現營建管理系統思維。
- 國內實例舉隅:各挑選指標性案件,不僅寫出名稱,更扼要點出民間機構之「興建/改建」內容與「營運」內容,切合專案管理特徵。
選項分析
本題為申論題,非選擇題型。在答題架構上,應針對「BOT」與「ROT」兩大概念的構成要素進行逐項剖析,避免混淆以下核心異同:
- 興建行為的性質差異:BOT 為「全新興建(Build)」,工程生命週期自規劃、設計至施工完整進行;ROT 則為「增建、改建、修建(Rehabilitate)」,工程範疇受限於既有結構體與基地限制。
- 產權狀態的本質差異:BOT 在特許期內,新建工程之產權常登記於民間機構(或以設定地上權方式興建),期滿「所有權移轉政府」;ROT 標的物原即為政府既有設施,產權始終屬於政府,期滿係將「營運權歸還政府」,此為評分關鍵。
解題技巧
- 字首拆解記憶法:
- B(Build):從「無」到「有」的新建工程,資金需求高、工期長、介面多。
- R(Rehabilitate):既有設施的「修復、活化、改建」,重在空間再利用與營運模式創新。
- 產權轉移判定竅門:
- BOT 期滿移轉的是「所有權」(Title/Ownership Transfer)。
- ROT 期滿歸還的是「營運權」(Right of Operation Transfer),切勿寫成期滿移轉所有權(政府原即擁有產權,無移轉問題)。
- 實例書寫技巧:
- 實例宜挑選全國知名、促參主管機關評選為典範之案件(如 BOT 選台灣高鐵或交九台北轉運站;ROT 選華山 1914 文創園區或國立傳統藝術中心),可大幅提高閱卷評分信賴度。
【答案】
第 二 題25 分
一般營建工程專案的主要參與成員包括:業主(投資者)、設計者(通常亦包含監造工作)和承包商(施工者);請說明此三種主要參與成員的基本任務,包含那些事項?
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核心觀念
本題測驗營建專案管理中,傳統「設計—招標—施工」(Design-Bid-Build, DBB)交付模式下三大核心參與者之角色定位與權責劃分。作答重點在於依循工程生命週期(規劃、設計、發包、施工、完工驗收),對應我國工程實務管理架構及「公共工程施工品質管理制度」(三級品管架構:第一級廠商自主品管、第二級監造品保、第三級機關查核,以命題當年民國 111 年規定為準),完整列舉各成員之法定與契約基本任務。
解題方法
本題為標準申論題,切入點採用「主體角色 工程生命週期歷程」展開:
- 縱向區隔:依題目指定之「業主」、「設計/監造者」、「承包商」分段立標。
- 橫向貫穿:各角色內部依「規劃招標階段」、「設計/施工階段」、「竣工移交階段」列點,確保涵蓋範圍、進度、成本、品質、安全衛生等專案管理核心要素,層次分明且不遺漏關鍵實務作為。
選項分析
本題為申論問答題,無選擇題選項。答題評分著重於內容完整度與組織邏輯:
- 業主部分:不可僅寫「出資」,必須涵蓋需求界定、法規許可取得、招標決標、履約決策及驗收付款。
- 設計/監造部分:題幹特別提示「通常亦包含監造工作」,必須明確區分「設計」與「監造」兩階段不同任務(如圖說預算編製 vs. 現場品質查證與估驗計價)。
- 承包商部分:不可僅寫「施工」,必須包含施工計畫擬定、資源動員、自主品管、職業安全衛生與保固修繕責任。
解題技巧
- 口訣記憶聯想:
- 業主=出資、策劃、授權、驗收(決策核心)。
- 設計監造者=構想具體化、標準訂定、品質把關(技術顧問)。
- 承包商=資源整合、按圖施工、自主品質確保(執行主體)。
- 避免常見陷阱:
- 監造職責不可越俎代庖直接指揮承包商工人,監造為「查證與監督」,承包商為「直接管理與施作」。
- 切勿忽略「完工與保固階段」,各方皆有驗收、移交與保固期間之法定義務。
【答案】
一般營建工程專案中,業主、設計/監造者及承包商之基本任務說明如下:
一、業主(Owner / Investor,投資者/起造人)之基本任務
業主為專案之發起人與最終資產擁有人,主導專案方針並承擔最終營運風險,其基本任務包括:
- 專案定義與目標設定:研擬興建計畫、釐定工程需求規模、編列專案總預算及預定期程。
- 用地取得與法規許可:負責取得工程所需用地及地上物處理,辦理土地開發許可、環境影響評估等前期法定程序。
- 資金籌措與財務調度:確保專案資金充足到位,依契約約定按時核撥估驗工程款及尾款。
- 採購招標與簽約授權:依法令規範遴選設計/監造技術顧問機構及施工承包商,簽訂專業服務契約與工程契約。
- 重要決策與變更核定:審定重大設計變更、工程展期與追加減預算;協調外部利害關係人及主管機關界面。
第 三 題25 分
非破壞檢測(Nondestructive Testing;簡稱為 NDT)係應用各種科學性的方法,在未破壞所欲檢測之材料的情況下,得知材料品質的瑕疵。請分別說明鋼構材料所常採取之磁粉探傷檢驗(Magnetic Particle Inspection)與放射線檢驗(Radiography Inspection)兩種非破壞檢驗法之檢測原理。
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核心觀念
本題評量鋼結構工程施工品質管理中「非破壞檢測(Nondestructive Testing, NDT)」之基本檢驗物理原理。
- 非破壞檢測定位:依據「鋼結構銲接規範(AWS D1.1 / CNS 相關規範)」與公共工程施工規範,銲道與構件品質檢驗主要分為表面檢驗(VT、PT、MT)與內部體積型檢驗(RT、UT)。
- 磁粉探傷檢驗(MT / MPI):
- 核心物理現象:鐵磁性材料之「漏磁現象(Magnetic Flux Leakage)」。
- 適用範疇:鐵磁性金屬(碳鋼、低合金鋼)之「表面」及「近表面(微表面,約 深度內)」缺陷。
- 放射線檢驗(RT / RI):
- 核心物理現象:高能電磁波穿透物質時之「強度指數衰減法則(Beer-Lambert Law)」與「差量吸收(Differential Absorption)」。
- 數學公式: 其中 為入射射線強度, 為穿透後射線強度, 為材料之線性衰減係數(與材料密度 及原子序相關), 為穿透厚度。
- 適用範疇:材料內部體積型缺陷(氣孔、夾渣、未銲透等)。
解題方法
本題為純申論原理題。作答切入點應涵蓋完整的物理與工程邏輯鏈,建議依循以下架構展開:
- 先決條件與材料限制(如 MT 需為鐵磁性材料、RT 需防護輻射穿透)。
- 物理作用過程與機制(MT 磁化後產生漏磁場;RT 射線穿透物質產生衰減吸收差)。
- 缺陷顯示與顯影判讀方式(MT 靠漏磁場吸附磁粉成磁痕;RT 靠感光底片之光學黑度對比呈現)。
- 可偵測之缺陷類別與空間定位(MT 鎖定表面及近表面缺陷;RT 鎖定內部體積型缺陷並留存永久底片紀錄)。
題旨剖析與檢測原理詳解
本題為非選擇題,以下針對題目要求之兩種非破壞檢測法逐項進行深度的原理剖析:
一、磁粉探傷檢驗(Magnetic Particle Inspection, MT / MPI)
- 磁化與磁力線均勻分布: 受檢材料必須具備鐵磁性(Ferromagnetic)。檢驗時利用磁軛(Yoke)或通電方式將工件局部磁化,使磁力線均勻穿過待測區(如銲道及其熱影響區)。
- 漏磁場(Magnetic Flux Leakage)之產生: 當材料表面或近表面存在不連續的缺陷(如裂紋、氣孔、未熔合)時,由於缺陷內部介質(空氣或非金屬夾雜物)之磁導率遠低於周圍鋼材(磁阻劇增),磁力線無法順利通過,被迫繞道並洩漏出工件表面至空氣中,形成局部「漏磁場」,並在缺陷兩側感應出微小的 N 極與 S 極。
- 磁粉聚集顯像(磁痕形成): 在磁化區域施撒細微磁粉(乾式或懸浮於液體之濕式磁粉,分為黑磁粉、紅磁粉或螢光磁粉)。漏磁場產生的磁吸力會強烈吸附磁粉,使其在缺陷上方堆積成「磁痕(Magnetic Indication)」。磁痕寬度遠大於實際缺陷開口寬度,可達到目視放大的判讀效果。
二、放射線檢驗(Radiography Inspection, RT / RI)
- 高能射線穿透與衰減機制: 利用波長極短、穿透力強之游離輻射(X 射線或 射線,如銥-192、鈷-60)照射鋼構材。射線穿透物質時,能量會與原子發生作用(光電效應、康普頓散射等)而被吸收或散射,射線強度依指數函數關係衰減:
- 密度與厚度差造成之透射強度差異: 若材料內部健全無瑕,射線衰減均勻;
第 四 題25 分
某延壽工程共有 A 至 I 等九項作業,其依先行式網狀圖法(Precedence Diagram Method;簡稱為 PDM)之原則所繪製之 PDM 網狀圖如圖一所示,若各項作業之延時(Duration)如表一所示。請將此 PDM 網狀圖依箭線式網狀圖法(Arrow Diagram Method;簡稱為 ADM)之原則轉繪成 ADM 網狀圖,並完成此箭線式網狀圖(ADM 網狀圖)之日程計算(包含所有作業之各種浮時、完工工期與要徑)。
🖼️【此處有附圖,請對照原卷】
圖一之作業先後關係如下:
A 完成後,進行 B、C。
B 完成後,進行 D。
C 完成後,進行 D、E、F。
D 完成後,進行 G。
E、F 完成後,進行 H。
G、H 完成後,進行 I。
表一:各作業延時(天)
| 作業 | 延時(天) |
|---|---|
| A | 4 |
| B | 12 |
| C | 10 |
| D | 5 |
| E | 6 |
| F | 7 |
| G | 5 |
| H | 16 |
| I | 9 |
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核心觀念
PDM 的方框代表作業;轉成 ADM 時,作業改以箭線表示、節點表示事件。虛作業以虛線箭線表示,工期為 0,用來表達作業間的先後關係。
本題有兩處須用虛作業維持正確的先後關係:
- D 須等 B、C 都完成,但 E、F 只須等 C 完成,因此不能把 B、C 的合流節點直接當作 E、F 的起點。
- H 須等 E、F 都完成;I 須等 G、H 都完成,因此這兩處也要合流。
ADM 的事件時間與浮時計算式如下。令 為事件 的最早時間, 為事件 的最遲時間:
對作業 ,總浮時、自由浮時、獨立浮時與干擾浮時分別為:
解題方法與 ADM 網狀圖
以下以「起點事件、終點事件、箭線標示」表示 ADM 網路;虛作業工期均為 0:
| 箭線 | 作業/工期 | 用途 |
|---|---|---|
| A/4 | ||
| B/12 | ||
| C/10 | ||
| 虛作業/0 | 使 D 等待 B 完成 | |
| 虛作業/0 | 使 D 等待 C 完成 | |
| D/5 | ||
| E/6 | ||
| F/7 | ||
| 虛作業/0 | 合併 E、F 的完成條件 | |
| 虛作業/0 | 合併 E、F 的完成條件 | |
| H/16 | ||
| G/5 | ||
| 虛作業/0 | 使 I 等待 H 完成 | |
| 虛作業/0 | 使 I 等待 G 完成 | |
| I/9 |
日程計算
由起點向終點推算最早事件時間,再由終點反向推算最遲事件時間: