109 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
在營建工程中,為保障業主權益與交易安全,營造公司可能需支付哪些保證金或保留款項?並請詳細說明其意義為何?
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核心觀念
本題測驗營建工程專案管理中的「合約風險管理」與「財務擔保機制」。在土木營建實務中,工程具備資本龐大、工期長、履約風險高及資訊不對稱等特質,業主(定作人)為防範營造廠(承攬人)違約、惡意倒閉、施工瑕疵或拒不簽約,會依專案生命週期設置相應的財務擔保工具。
法規與規範依據以命題當年(民國 109 年)法規為準(現行法規架構亦同):
- 《政府採購法》第 30 條(押標金、保證金之繳納規定)。
- 《押標金保證金暨其他擔保作業辦法》。
- 行政院公共工程委員會《工程採購契約範本》及民法債編「承攬」相關規定。
解題方法
本題屬申論題型,答題切入點應按「營建工程推動時程/生命週期」依序推展:「招標階段 簽約動員階段 施工估驗階段 完工驗收保固階段」。
針對題旨要求之「哪些保證金或保留款項」與「詳細說明其意義」,應就每一款項具體交代:
- 繳交/扣留時機與常見額度比率。
- 實質意義與所防範之合約風險(保障業主何種權益)。
- 退還/發還條件。
選項分析
本題為非選擇題(申論題),無選項分析。考生應特別釐清「保證金」與「保留款」之法律與財務本質差異:
- 保證金:多由營造公司於事前主動提出實質擔保(如現金、銀行本票、不可撤銷擔保信用狀或連帶保證書),作為違約時業主扣抵之用。
- 保留款:係業主於「施工估驗計價」時,直接從營造公司當期應得之工程款中扣留一定比例,非營造公司額外拿出流動資金,待驗收合格後再行給付。
解題技巧
- 時序記憶口訣: 「押(押標金) 履/差(履約/差額保證金) 預(預付款保證金) 留(工程保留款) 固(保固保證金)」。
- 答題陷阱提醒:
- 題目明確指出「保證金或保留款項」,切勿漏答「保留款(估驗保留款)」。
- 「差額保證金」屬於防範廠商低價搶標的關鍵特殊保證金,提及此項能顯著提高專業得分。
- 說明「意義」時,必須寫出違約後「業主如何獲得補償」(如:沒收充公、代僱工改善並扣抵),而非僅抽象說明「確保安全」。
【答案】
在營建工程生命週期中,為防範營造公司毀約、進度落後、品質瑕疵或惡意倒閉,營造公司依約需支付的保證金及保留款項說明如下:
一、 招標階段:押標金(Bid Bond)
- 繳納額度:實務與政府採購通常為標價之一定比例(例如標價之 以內)或固定金額。
- 意義與目的:
- 擔保投標廠商履行投標承諾,維持投標秩序。
第 二 題25 分
試述混凝土配比設計時,由哪些因素決定粗骨材最大粒徑?如何決定?並說明影響混凝土抗壓強度之因素為何?
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核心觀念
本題評量重點為「混凝土材料性質與配比設計之幾何限制」及「影響硬固混凝土力學強度之微觀與宏觀因素」。涉及之規範與學理依據如下(以命題當年民國 109 年之內政部《混凝土結構設計規範》第 13.3 節與《結構混凝土施工規範》為準):
- 粗骨材標稱最大粒徑(Nominal Maximum Size of Aggregate, NMSA):規範限制粒徑大小係為確保混凝土拌和物於模板及鋼筋密集處具備充分通過性與填充密實性,防止蜂窩(honeycomb)、孔隙過大及鋼筋握裹不良。
- 抗壓強度(Compressive Strength, )理論:以亞伯蘭氏定律(Abrams' Law)為核心,即混凝土強度主要取決於自由水與膠結料之重量比值(水膠比),同時受界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)緻密度、骨材力學性質、水化反應程度(養護齡期)與空隙率等因素支配。
解題方法
本題為土木施工與材料學之經典申論題,採層次條列法切入作答:
- 粗骨材最大粒徑決定因素:自「結構幾何幾何空間限制」、「施工機具與流動性限制」、「界面微觀結構與經濟性」三個構面切入。
- 如何決定:直接引用法定幾何限制公式(斷面 、版厚 、淨距 ),說明其取「交集最小值」之判定邏輯,並對照標準標稱篩號規格選定。
- 影響抗壓強度之因素:依材料內在配比(水膠比、材料特性)、現場施工品質(搗實、含氣量)、養護環境(溫濕度、齡期)及試驗條件建立系統化分類說明。
選項分析
本題為申論試題,無選擇題選項;依國家考試閱卷標準,子題之得分關鍵與作答層次分析如下:
- 子題一(決定粗骨材最大粒徑之因素,占分約 30%):考生若僅回答「鋼筋間距」,得分僅止於及格邊緣;必須涵蓋構件尺寸、版厚、鋼筋淨間距、保護層厚度及泵送機具管徑等全盤限制條件方能獲取高分。
- 子題二(如何決定,占分約 30%):必須精確寫出法規明定之三個幾何臨界比值數值,並指出實務上以「上述三者所求得限制值中取最小者」,再對照標準骨材粒徑(如 、、)選取小於該值之標準尺寸。
- 子題三(影響混凝土抗壓強度之因素,占分約 40%):必須以「水膠比(水灰比)」作為首要核心,若未提及亞伯蘭氏水灰比定律將嚴重失分;其餘需補充水泥種類、骨材特性、含氣量(每增加 1% 約折減 3%~5% 強度)、養護齡期與試驗端面平整度等要素。
解題技巧
- 粒徑比值口訣記憶:數字記為「五、三、四分之三」,依序對應「斷面最小厚度之 」、「實心樓版厚度之 」、「鋼筋最小淨距之 」。
- 專有名詞辨析:答題時務必寫出「標稱最大粒徑(Nominal Maximum Size)」,避免混淆為絕對最大粒徑;泵送施工時管徑通常需為粗骨材最大粒徑之 倍,為實務重要評估點。
- 抗壓強度展開邏輯:按照工程生命週期記憶——「材料選定(水泥、骨材、水膠比) 施工澆置(均質性、振動密實) 後續養護(濕度、溫度、齡期) 試驗品管(加載速率、試體尺寸)」,條理清晰不漏項。
【答案】
一、決定粗骨材最大粒徑之因素
在混凝土配比設計中,粗骨材標稱最大粒徑主要由下列因素綜合評估決定:
- 構件斷面尺寸:結構構件模板兩側面間之最小淨寬。
- 樓版之厚度:對於扁平構件(如實心版、基腳),受限於厚度方向之空間。
- 鋼筋排列密度與最小淨間距:主筋之間、束筋之間、預力套管之間,以及鋼筋與模板間之保護層厚度淨距。
第 三 題25 分
試述如何應用非破壞檢測技術來評估結構物混凝土之品質?並說明其精度性及補救措施為何?
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核心觀念
本題測驗考生對「結構物混凝土非破壞檢測(Non-Destructive Testing, NDT)」之基本原理、實務應用、精度限制及工程處置程序之掌握程度。核心概念涵蓋:
- 非破壞檢測之定義與常用技術:包含表面硬度法(反彈錘試驗,CNS 10733 / ASTM C805)、超音波波速法(UPV,CNS 15305 / ASTM C597)、複合檢測法(SONREB法)、衝擊回波法(Impact Echo,ASTM C1383)及電磁感應探測法。
- 精度性限制與影響因子:非破壞檢測多為「間接推估」,受含水率、碳化深度、骨材種類粒徑、表面平整度及內部配筋等變數影響,個別單一方法之推估強度誤差偏高(一般約在 )。
- 品質評估流程與補救措施:非破壞檢測適用於大範圍初步篩檢(Screening)。當檢測結果顯示品質存疑時,須依規範進行**鑽心取樣(CNS 1238 / ASTM C42)**比對校正;若實體強度確屬不足,則須進一步進行結構耐震評估、載重試驗或實施結構補強。
解題方法
本題為標準之申論問答題,架構應分為三大主軸切入,層次分明:
- 第一部分:非破壞檢測技術之應用分類
- 區分「混凝土強度推估」與「內部缺陷/構件幾何檢測」兩大構面。
- 逐一說明反彈錘法、超音波波速法、複合檢測法、衝擊回波法之檢測原理與評估指標。
- 第二部分:精度性(Reliability and Precision)分析
- 闡明「間接量測」之本質限制。
- 列出影響量測精確度的關鍵環境與物理因子(碳化、含水、空隙、鋼筋干擾)。
- 第三部分:補救措施(Remedial Measures)
- 採「程序性確認」至「實體工程修復」兩階段處置。
- 第一階段(確認與覆核):鑽心驗證與校正、結構耐力複算、載重試驗。
- 第二階段(工程實體補救):裂縫灌注、斷面修補、結構補強(鋼板包覆、碳纖維貼片、擴大斷面)。
選項分析
本題為申論題,無選項分析。
解題技巧
- 答題架構三段論:題目問三點(如何應用、精度性、補救措施),作答時務必以醒目標題(一)、(二)、(三)對應,切勿混在同一段落。
- 答題關鍵字:非破壞檢測的核心是「間接推估」、「大面積快速篩檢」;精度的救星是「複合檢測法(SONREB)」與「鑽心試驗校正」;補救措施不可只寫「拆除重建」,必須依循「鑽心複驗 載重試驗 結構分析 補強或修復」之標準工程邏輯。
- 法規標註:評估與補救措施應以命題當年(民國 109 年)現行之內政部《混凝土結構設計規範》及相關 CNS 檢驗標準為依據。
【答案】
一、非破壞檢測技術評估結構物混凝土品質之應用
非破壞檢測(NDT)能在不破壞結構承載力與外觀之情況下,進行大範圍混凝土品質普查與初步篩檢。常用技術與評估內容如下:
- 反彈錘試驗(Schmidt Rebound Hammer,CNS 10733 / ASTM C805)
- 原理:利用彈簧驅動質量塊撞擊混凝土表面,量測其回彈值()。回彈值大小反映混凝土表層硬度。
- 應用:評估硬化混凝土之表層均勻性,並藉由經驗公式推估抗壓強度;常用於快速標定結構中劣質或強度不足之區域。
- 超音波脈衝波速法(Ultrasonic Pulse Velocity, UPV,CNS 15305 / ASTM C597)
- 原理:發射縱波(P波)穿透混凝土,量測波傳遞時間及距離以計算超音波波速(): 其中 為傳播路徑長度, 為傳遞時間。波速高代表混凝土緻密、彈性模數大;波速低則代表內部含孔隙或劣化。
- 應用:評估混凝土內部緻密度與均質性、推估深層抗壓強度、檢測內部蜂巢空隙及裂縫深度。
- 複合檢測法(SONREB Method, Sonic-Rebound)
- 原理:同時量測表面回彈值()與內部超音波波速(),利用多元迴歸公式綜合推算抗壓強度()
第 四 題25 分
試述施工規範之類型及制定施工規範應注意事項為何?
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核心觀念
本題旨在測驗考生對工程契約核心文件——「施工規範」(Specifications)之本質、分類架構與編制實務之掌握程度。
- 法規依據:以命題當年(民國 109 年)之《政府採購法》第 26 條(技術規格訂定原則)為核心,規範之訂定須依功能效益或國家/國際標準,不得造成不當限制競爭。
- 制度依據:行政院公共工程委員會所推動之「公共工程施工綱要規範」架構(CSI MasterFormat 架構延伸之 16 篇章系統)。
- 契約位階:施工規範係用以補足施工圖說中無法表達之材料品質、施工程序、試驗標準及計量計價規定,在契約文件體系中具有法律與技術約束力。
解題方法
本題為標準的雙核心問答題,切入點應分為兩大部分:
- 施工規範之類型:切忌單一維度列舉。閱卷評分標準中,多重分類角度可展現廣度,因此採用雙軸分類:
- 依技術規定方式(內容性質)分類:說明處方型規範、性能型規範、專利商標規範、參考標準規範之差異。
- 依工程編制範圍(層級體系)分類:說明標準規範、一般規範(通則)、特別規範(特訂規範)之區別。
- 制定施工規範應注意事項:結合法規限制(採購法)、工程技術可行性、契約權利義務及驗收計價四大實務構面,條列關鍵要點。
選項分析
本題為申論問答題,非選擇題型。在作答論述時,應特別辨析兩組極易混淆的規範類型概念,以利拿取高分:
- 處方型規範(Prescriptive Specification) vs. 性能型規範(Performance Specification):處方型嚴密規定「施工材料、方法與機具」,工法責任由業主/設計者承擔;性能型僅規定「最終品質、強度與機能」,承包商享施工自主權並承擔工法成敗風險。
- 一般規範(General Specifications) vs. 特別規範(Special Provisions):一般規範為適用於整體工程或多數工程之通用條款;特別規範則針對本案獨特性質、特殊地質或特定材料所增刪修訂之專屬條款,其解釋效力通常優先於一般規範。
解題技巧
- 類型記憶口訣:
- 性質類:「處、性、專、參」(處方、性能、專利、參考)。
- 體系類:「標、通、特」(標準、通則、特訂)。
- 注意事項答題心法(五字訣「清、公、行、協、計」):
- 清(清晰明確,無模糊字眼)。
- 公(公平競爭,符採購法第 26 條)。
- 行(可行性高,合乎國內技術水準)。
- 協(協調一致,圖說規範無衝突)。
- 計(計量計價明確,避免履約爭議)。
- 常見陷阱:許多考生漏答《政府採購法》第 26 條有關「專利商標」與「同等品」之限制規定;若僅純粹從技術角度回答而未提及法規防弊與公平性,無法獲得滿分。
【答案】
一、施工規範之類型
施工規範依分類角度不同,主要可劃分為「依規定方式(內容性質)」與「依適用範圍(編制體系)」兩大類:
(一) 依規定方式(內容性質)分類
- 處方型規範(指示型/工法型規範,Prescriptive / Method Specifications):
- 定義:詳細規定工程所使用之材料種類、配合比、施工機具、施作步驟及操作程序。
- 特點:承包商僅須按部就班施作即可,若完全依規定施工但成果不良,責任多由業主或設計單位承擔。