108 地方特考四等 土木工程 營建管理概要與土木施工學概要(包括工程材料) 考古題詳解
第 一 題25 分
公共工程之進度常使用分工結構(WBS)與要徑法(CPM)來進行規劃與排程工作,請依據你對於工程進度管理之知識回答以下問題:
(一) 試說明應用分工結構(WBS)將工程專案解構至排程所需之詳細作業項目清單,所依據的基本方法與原則為何?(13 分)
(二) 試依據先行圖排程法之計算原理,回答以下問題:
如下圖,前置作業 A 之最早開始時間()為 10、作業需時(Duration)為 5;A B 之關係為「完成→開始」(FS),具有延時 2(Lag = 2),關係浮時為 5;後續作業 B 之作業需時為 7、最晚結束時間()為 29;作業 A 之作業總浮時()為 5、自由浮時()為 0。請列出計算式,求取:
- 作業 A 之最早結束時間()。
- 作業 A 之最晚結束時間()。
- 作業 B 之最晚開始時間()。
(12 分)
符號說明:
- :最早開始時間
- :最晚開始時間
- :最早結束時間
- :最晚結束時間
- :作業總浮時
- :自由浮時
- :關係浮時
- :延時
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核心觀念
工作分解結構(WBS)是依專案範圍,將整體工程逐層拆解成可管理、可估算、可分派及可追蹤的工作。WBS 描述「專案要完成哪些工作」,再由各工作包進一步辨識排程所需的作業、工期、先後關係與資源需求;WBS 本身不是施工時序表。
解題方法與基本原則
- 以成果或可交付標的為導向:從工程最終成果開始,依工程範圍、設施、系統或階段逐層拆解。
- 符合百分之百原則:下一層工作項目合計須涵蓋上一層的全部工作範圍,不得遺漏,也不得納入範圍外工作。
- 逐層分解至可管理的工作包:拆解至工作內容明確,能合理估算工期與成本、分派責任並檢核完成情形的程度。
- 工作項目彼此界定清楚:各項目應避免重複或範圍重疊,使工作責任與成果歸屬明確。
- 逐項確認完整性與可執行性:每個工作包均應能辨識所需資源、負責單位、完成標準及相關限制。
- 以工作包建立排程作業:將工作包轉成具體作業,估算作業工期,確認作業間的邏輯關係,再據以編製進度網圖與時程。
- 建立編碼與工作說明:以 WBS 編碼追蹤各層工作,並以工作說明文件補充範圍、責任與驗收標準,方便進度及成本控制。
解題技巧
掌握「先界定完整範圍,再分解成果,最後形成可估算、可分派、可追蹤的工作包」即可。分解過粗會難以估算及控制;分解過細則增加管理成本,應以能有效管理與追蹤為準。
二、先行圖排程法計算
核心觀念
先行圖排程法(PDM)以作業為節點,依作業工期及作業間的邏輯關係,計算最早與最晚時點。作業總浮時可表示為:
完成至開始(FS)關係的關係浮時為:
第 二 題25 分
混凝土為土木、建築工程最常見的工程材料,請依據你對混凝土材料之知識回答以下問題:
(一) 請說明「水灰比」之定義及其在混凝土配比設計之重要性。(10 分)
(二) 請說明水灰比與混凝土之強度、工作度及耐久性之關係為何?(15 分)
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核心觀念
本題考查混凝土配比中水灰比的定義,以及它如何影響混凝土的強度、工作度與耐久性。水灰比是配比設計的重要控制參數;理解時須同時掌握「水量增加對拌合物的影響」與「硬固後孔隙及密實程度的變化」。
水灰比通常以 表示,定義為拌合水重量 與水泥重量 的比值:
例如,每立方公尺混凝土含水泥 、拌合水 ,則水灰比為 。計算時以重量比表示,不是水與水泥的體積比。
解題方法
先說明水灰比的定義,再從新拌混凝土與硬固混凝土兩個階段分析其影響:
- 新拌階段:水量影響水泥漿的流動性、黏聚性及施工便利性,因此與工作度有關。
- 硬固階段:多餘水分逸出或蒸發後會留下孔隙;孔隙多寡影響強度與水、氯離子等有害物質進入混凝土的難易,因此與強度及耐久性有關。
配比設計不能只追求高工作度或高強度,而須在施工所需的工作度下,採用符合強度與耐久性要求的適當水灰比。
(一)水灰比之定義及配比設計重要性
水灰比是拌合水重量除以水泥重量的比值,亦即 。在其他材料、養護及施工條件相同時,水灰比會影響水泥漿體硬固後的孔隙結構,因此是控制混凝土品質的重要因素。
配比設計中,水灰比主要有以下重要性:
- 控制抗壓強度:水灰比愈低,通常硬固後毛細孔愈少、混凝土愈密實,強度愈高。
- 控制工作度與施工性:提高水量通常能增加流動性、改善拌合物的施工便利性;但水量過多會造成離析、泌水及硬固後孔隙增加。
- 控制耐久性:較低的水灰比通常可減少水分及侵蝕性物質滲入的通道,有助於抵抗凍融、鋼筋腐蝕及化學侵蝕等劣化。
- 協調配比目標:設計時須依結構用途、施工方式及環境條件,在滿足工作度的前提下,選定能符合強度與耐久性要求的水灰比。
水灰比並非唯一決定混凝土品質的因素,水泥種類與用量、骨材性質、拌合及搗實品質、養護條件等也會影響結果;比較水灰比的影響時,須以其他條件大致相同為前提。
(二)水灰比與強度、工作度及耐久性的關係
1. 水灰比與強度
第 三 題25 分
依據公共工程採購之規定,工程採購決標之方式,可分為同質性工程之最低標(LT)決標,及異質性工程之最有利標(MAT)決標與評分及格最低標(PQLT)決標等三種,請依據你對於公共工程採購之知識回答以下問題:
(一) 請說明工程採購之流程步驟。(13 分)
(二) 試列表說明最低標(LT)決標、最有利標(MAT)決標及評分及格最低標(PQLT)決標之適用工程類型。(12 分)
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核心觀念
本題考查政府工程採購從規劃到結案的主要流程,以及三種決標方式如何依工程的同質性、品質需求與評選方式選用。法源以《政府採購法》及其相關子法、作業須知為主;以下以命題當年(民國 108 年)法規為準。
《政府採購法》第 52 條列出最低標及最有利標等決標原則。最低標以符合招標文件且價格符合規定者為得標廠商;最有利標則依招標文件所定評選標準,就技術、品質、功能、商業條款或價格等綜合評選。評分及格最低標先審查投標內容是否達到規定分數,再由合格廠商以價格決標。
解題方法
先把工程採購依時間順序分成「招標前作業、招標作業、開標與決標、履約驗收及結案」四階段,再按決標核心區分三種方式:同質工程重價格比較;異質工程須比較廠商提出的品質、技術或履約能力;評分及格最低標則先評分篩選,再由及格廠商比價。
(一)工程採購流程步驟
| 階段 | 主要作業 |
|---|---|
| 1. 招標前作業 | 確認工程需求與採購範圍,核定採購計畫及經費,認定採購金額與招標方式,辦理必要的核准程序;擬訂招標文件,包括工程規範、圖說、資格條件、契約、投標須知、決標方式及評選或審查標準。 |
| 2. 招標作業 | 依規定公告招標或邀標,辦理領標及收受投標文件;於投標期間受理廠商對招標文件提出的疑義,並依規定回覆;處理廠商提出的異議,必要時修正或補充招標文件。 |
| 3. 開標、審標及決標 | 依招標文件辦理開標;審查投標文件是否符合資格、規格及其他招標條件。採最低標者辦理價格比較,必要時依規定辦理減價或比減價格;採最有利標或評分及格最低標者,依招標文件所定標準辦理評選或評分,再依各該決標方式決標。決標結果通知投標廠商。 |
| 4. 履約、驗收及結案 | 得標廠商依契約施工,機關辦理履約管理與品質監督;工程完成後辦理驗收,不符合契約者要求改善或依規定處理;完成結算、保固及相關結案作業。 |
(二)三種決標方式之適用工程類型
第 四 題25 分
模板施工為土木、建築工程常見工法之一,請依據你對模板工程之知識回答以下問題:
(一) 請舉三種常見之模板工法,並列表說明其適用之工程類型。(12 分)
(二) 請列出一般建築模板工程施工之重要檢查項目。(13 分)
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核心觀念
模板工程的功能,是在混凝土尚未硬化前,提供預定的形狀、尺寸與支承,使新拌混凝土及施工荷重能安全傳遞至地盤或已完成的結構。模板選用須配合構件形狀、工程規模、施工速度、重複使用次數及現場作業條件。
本題不涉及特定法條或計算公式;作答重點是舉出三種常見模板工法,說明各自適用的工程類型,並整理建築模板施工前及施工中的主要檢查事項。
解題方法
第一小題可從模板的材料與施工方式切入,選擇彼此容易區分的工法,再以「構件是否重複、形狀是否規則、施工是否需連續進行」說明適用範圍。
第二小題可按施工順序檢查:先核對放樣與組立尺寸,再檢查模板接縫、支撐與繫結,接著確認鋼筋、預埋件及開口位置,最後檢查清潔、澆置前準備與拆模條件。
(一)常見模板工法及適用工程類型
| 模板工法 | 工法特性 | 適用之工程類型 |
|---|---|---|
| 傳統木模板 | 以木板、角材現場裁切及組立,形狀調整彈性大,但裁切、組拆與整修作業較多,重複使用次數有限。 | 小型建築、局部修補、構件形狀不規則或尺寸變化較多的工程;例如造型特殊的梁、柱及樓梯。 |
| 鋼模板 | 以鋼板及鋼框製成,強度、尺寸穩定性及耐用性較佳,可重複使用;但自重較大,特殊尺寸或形狀的調整較不便。 | 構件規格相同、數量多且可重複使用模板的工程;例如橋梁墩柱、擋土牆、箱涵及大型建築的標準化構件。 |
| 滑動模板 | 模板沿結構表面持續或分段向上滑升,混凝土澆置及模板提升須配合連續作業,對施工組織與品質控制要求較高。 | 高聳、截面大致固定且垂直連續的構造物;例如筒倉、煙囪、水塔及高塔狀結構。 |
(二)一般建築模板工程施工之重要檢查項目
- 放樣位置與尺寸:核對軸線、牆柱位置、梁板位置及構件尺寸,確認與施工圖相符。
- 標高與水平度:檢查樓板、梁底、梁頂及其他控制標高,確認水平度及必要的起拱符合設計或施工規定。
- 垂直度與平整度:檢查柱、牆模板的垂直度,以及模板面的平整度,避免混凝土成品偏斜或表面高低不平。