115 高普考高考三級 土木工程 營建管理與工程材料 考古題詳解

核心觀念

本題考查施工前的施工規劃與審查管理。施工計畫書是承攬廠商依契約、設計圖說、施工規範及工址條件，將工程如何施工、如何管理、如何控制風險具體化的執行文件；審查目的在確認計畫可行、各項工作彼此銜接，且符合契約與法令要求。

施工計畫書的內容會依工程性質、規模、契約及機關要求調整。整體施工計畫通常說明工程全貌與施工管理安排；特定分項工程施工計畫則針對重要或高風險工項，補充作業步驟、施工方法、檢查及安全措施。施工計畫與品質計畫、職業安全衛生計畫等文件功能相關，但不宜以其中一份取代其他契約要求提送的計畫。

法規與作業要點部分，以命題當年（民國 115 年）法規為準。可援引《公共工程施工品質管理作業要點》及《監造計畫暨品質計畫製作綱要》所揭示的公共工程計畫管理與審查原則；本題未指定特定工程或契約範本，故以下依一般公共工程作答。

解題方法

可採「計畫內容」與「審查重點」兩段式作答。先依施工管理流程整理計畫書的章節：工程概況、施工組織、工期進度、施工方法、資源與工區安排，再納入品質、安全、環境、交通、風險及文件管理。接著由審查者角度，檢核計畫是否符合契約及法令、是否配合現地條件、各項安排是否可執行，以及是否具備查核與改善機制。

施工計畫書通常包含的主要內容

1. 工程概要及計畫範圍 說明工程名稱、位置、主要工程項目與數量、契約工期、施工範圍、適用的圖說及規範，以及工程特性、工址環境和施工限制。

2. 施工組織與權責分工 列示廠商組織架構、主要管理人員及其職掌、工地聯絡與通報方式，並交代協力廠商、分包商及各工項間的管理介面。

3. 施工程序、方法及分項施工安排 說明整體施工順序、主要工項的作業流程、施工方法、施工機具與人力配置、材料及設備進場方式，以及必要的施工場地、臨時設施和工作面安排。重要或特殊工項宜另提分項施工計畫。

4. 施工進度及工期管理 提出施工網圖或進度表、重要里程碑、關鍵作業、各工項預定起迄時間、資源配置與進度追蹤方式；並說明落後時的檢討與趕工措施。進度安排須反映合理施工順序及契約工期。

5. 品質管理與檢驗安排 說明品質管理組織、施工要領、品質管理標準、材料與施工檢驗程序、自主檢查、試驗或功能測試、紀錄保存及不合格品處理方式。品質計畫仍應依契約及相關規定另行製作、提送者，應按要求辦理。

6. 職業安全衛生及施工風險管理 說明危害辨識、作業安全措施、個人防護具、機械設備及臨時用電安全、高風險作業管制、緊急應變、工地安全巡查及事故通報方式。

7. 環境保護與交通維持 視工程需求說明噪音、振動、粉塵、廢棄物、污水及水土保持等措施；若施工影響道路或周邊通行，應規劃交通維持、行人安全、施工告示及必要的協調措施。

8. 工區配置、臨時設施及材料設備管理 交代工地出入口、施工動線、材料堆置、機具停放、臨時辦公設施、供電供水、排水及圍籬等安排，並說明材料設備的進場、保管與使用管理。

9. 協調、通報及文件紀錄管理 說明施工協調會議、與機關、監造及管線或相關單位的聯繫方式，提送文件與審查流程、施工紀錄、變更及異常通報、文件版本和紀錄保存管理方式。

10. 特殊條件與應變措施 依工址及工法需要，納入地下管線、鄰房保護、交通衝擊、汛期防災、夜間施工、停水停電或緊急事件等因應計畫。

監造單位或主辦機關審查重點

1. 契約與法令符合性 核對施工計畫是否符合契約、設計圖說、施工規範、核定文件及相關法令，施工範圍與責任分工是否清楚；契約要求提送的專案計畫是否完整。

2. 工址條件與施工可行性 確認計畫有納入現地地形、地質、既有設施、管線、周邊建物、交通與環境限制；施工方法、工區配置、臨時設施和工作面安排須能在現場執行。

核心觀念

本題考查公共工程全生命週期的風險管理：在不確定事件發生前，先找出風險、判斷其發生機率與影響程度，再規劃處理措施，並持續追蹤其變化，以降低工程目標受影響的程度。風險管理不只是施工安全管理，尚包括工期、成本、品質、環境、法令、採購及利害關係人等風險。

工程風險可用下式表示其基本概念：

$$風險值 \approx 發生可能性 \times 影響程度$$

實務上可用風險矩陣或風險登錄表排序；分析較複雜的風險時，也可考量影響的範圍、持續時間及可偵測性。工程風險管理應貫穿規劃、設計、招標、施工及營運維護階段，並納入機關、設計監造單位與承包商的責任分工及溝通。

涉及法規或作業原則者，以下以命題當年（民國 115 年）法規為準。本題未指定特定法條，答題重點為風險管理程序及公共工程實務運用。

解題方法

先依「背景建立—風險辨識—風險分析與評量—風險處理—監督檢討及溝通紀錄」說明管理流程，再用三種不同來源的公共工程風險作例子：地質與地下條件、工期與外部介面、施工安全。每例均交代風險成因、可能影響及具體對策，完整回應題目要求。

工程風險管理步驟及管理重點

一、建立背景與管理範圍

界定工程目標、範圍、生命週期階段、內外部環境及風險管理準則。管理者應先確認成本、工期、品質、安全、環境等目標，了解工程位置、地質、水文、法令、採購方式、契約條件與利害關係人需求，並指定風險管理責任人員及通報方式。

二、風險辨識

系統性找出可能妨礙工程目標的事件、原因與後果，並記錄於風險清單或風險登錄表。可運用設計審查、現地調查、工作坊、訪談、歷史工程資料、檢核表及施工風險評估等方式。辨識時應逐階段檢視，例如規劃階段的用地取得、設計階段的地質資料不足、施工階段的吊裝與開挖，以及營運階段的維護需求。

三、風險分析

評估各風險的發生可能性及影響程度，分析其對工期、經費、品質、安全、環境及公共服務的後果。可採定性分級，也可依資料採定量分析。分析時應區分固有風險與既有控制措施後的剩餘風險，並確認風險原因、觸發條件、受影響範圍及風險間的連動關係。

四、風險評量與排序

將分析結果與事先設定的風險容忍準則比較，判定風險等級及優先處理順序。發生機率高且後果嚴重者，或雖機率不高但涉及重大人命、公共安全或重大財務損失者，應優先處理。評量結果應反映在風險矩陣、風險登錄表及工程決策中，作為預算、工期緩衝、設計方案及監造重點的依據。

五、風險處理

對優先風險選擇適當策略，並明訂措施、負責人、完成期限、所需資源及應變條件。常用策略包括：

• 避免風險：改變方案、位置或施工方法，消除風險來源。
• 降低風險：採取調查、設計改善、施工管制、教育訓練或監測，降低發生機率或影響。
• 移轉或分攤風險：透過契約責任、保險或適當採購安排分配風險；責任移轉不代表風險本身消失。
• 接受風險：在風險程度可容忍且處理成本不合理時，明確接受並預留應變資源、設定警戒值與應變計畫。

六、監督、檢討、溝通及紀錄

追蹤風險指標、對策執行狀況及剩餘風險，確認措施是否有效；當設計、現地條件、工法、工期或外部環境改變時，應重新評估。機關、設計監造單位及承包商應定期溝通並及時通報新風險；完整保留辨識、評估、處理、決策及檢討紀錄，以利管理階層監督及後續工程參考。

公共工程常見風險案例

案例一：地質或地下管線資料不足

• 風險來源：​規劃設計調查不足、既有管線圖資不完整，或地下條件與地質鑽探結果不一致。
• 可能影響：​開挖坍方、湧水、鄰房沉陷或管線破損；造成工安事故、設計變更、停工、工期延誤及追加經費。
• 因應對策：​規劃及設計階段補充地質鑽探、地下管線探測及現地調查；施工前試挖確認，對重要管線辦理會勘及保護；採適當擋土、降水及分階段開挖措施，並設置沉陷、地下水位等監測與警戒值。

核心觀念

本題考查卜特蘭石灰石水泥中石灰石粉的物理填充、成核促進、稀釋與化學反應作用，以及這些作用如何影響混凝土的工作性、早期強度、水化熱與抗碳化能力。石灰石粉的作用會受摻量、粒徑、熟料組成、水膠比與養護條件影響，因此下列趨勢是一般比較方向。

CNS 15286 IL 型為卜特蘭石灰石水泥；與 CNS 61 I 型相比，主要差別在於 IL 型以一定比例石灰石粉取代部分熟料。熟料量減少可降低水泥生產的碳排，但工程性質仍須依配比與施工條件判斷。

（一）石灰石粉在水泥水化過程中的機理（10 分）

1. 填充與級配改善作用

細石灰石粉填入水泥顆粒及水化產物之間的空隙，可改善顆粒堆積、降低初期孔隙，並提供水化產物成長的空間。當粒徑搭配適當時，漿體較密實，有助於早期強度發展。

2. 異相成核作用

石灰石粉顆粒表面可提供水化產物析出的場所，促進矽酸三鈣（$C_3S$）水化產生的 C-S-H 凝膠成核與成長，使熟料水化反應加速。此效應主要表現在早期，並不代表石灰石粉本身具有與熟料相同的水硬性。

3. 稀釋作用

石灰石粉取代部分熟料後，單位水泥中的熟料含量減少，能生成水化產物的熟料量也隨之降低。此為稀釋效應，可能抵銷填充與成核帶來的早期促進效果；摻量較高或顆粒較粗時，強度發展較容易受影響。

4. 化學反應與碳鋁酸鹽生成

石灰石粉主要成分為碳酸鈣（$CaCO_3$）。其碳酸根可與水泥中鋁酸三鈣（$C_3A$）水化形成的含鋁水化物反應，生成半碳鋁酸鈣（hemicarboaluminate）及單碳鋁酸鈣（monocarboaluminate）等碳鋁酸鹽相。這些產物會改變水化產物組成與孔隙結構，也可能影響鈣礬石等水化物的穩定性。

整理：​石灰石粉不是單純惰性填料；它同時有填充、成核、稀釋及有限的化學反應作用。最終表現是促進效應與稀釋效應共同作用的結果。

（二）與卜特蘭水泥 CNS 61 I 型比較（15 分）

1. 工作性：通常持平或改善，實際結果受粒徑與用水量影響

適當細度與摻量的石灰石粉可改善粒料級配與漿體潤滑性，使混凝土較易拌合、泵送或完成表面作業，因此工作性常呈持平或略為改善。

但細粉增加比表面積，也可能提高需水量；若水膠比固定、細粉偏多或粒形不利，坍度可能下降。故考題作答宜指出「一般可改善或維持，但非必然增加」，並說明其受粒徑、摻量及配比控制。

2. 早期強度（1～3 天）：常可維持或略增，但摻量高時稀釋效應可能使其降低

石灰石粉的填充與成核作用能促進早期 C-S-H 生成，故適當摻量下，1～3 天強度常可維持，甚至略有提高。碳鋁酸鹽生成亦會改變早期水化產物與微結構。

另一方面，IL 型熟料比例低於 I 型，熟料水化所能生成的強度貢獻減少；若稀釋效應大於促進效應，早期強度便會降低。因此「石灰石水泥早期強度必定較高」並不正確，應以摻量、細度及水膠比等條件判斷。

3. 水化熱：通常降低

核心觀念

本題考查兩項重點：一是 CNS 560（2018）鋼筋牌號的命名方式與鋼筋性能要求；二是熱軋鋼筋受拉時，從彈性變形到破壞的典型應力－應變歷程。

依命題所指定的 CNS 560（2018），牌號中的數字是鋼筋規格等級所代表的最低降伏強度，單位為 $\mathrm{N/mm^2}$，亦即 $\mathrm{MPa}$。牌號後綴 W 表示耐震構材用鋼筋，除強度等級外，另有化學成分、降伏強度上限及抗拉與降伏強度比等性能要求。

解題方法

先拆解牌號：SD 說明鋼筋種類，數字說明降伏強度等級，W 說明耐震用途與附加性能要求。比較 SD420 與 SD420W 時，應分別比較降伏強度等級，以及 W 所帶來的材料性能限制。接著依受拉過程的先後，將典型熱軋鋼筋曲線標出比例限度、降伏、應變硬化、極限抗拉強度與頸縮。

（一）牌號意義及 SD420 與 SD420W 差異

• SD：S 為鋼（Steel），D 為竹節（Deformed），表示竹節鋼筋。
• 數字：表示該牌號的最低降伏強度，單位為 $\mathrm{N/mm^2}$。例如，SD280 的最低降伏強度為 $280\ \mathrm{MPa}$；SD420 為 $420\ \mathrm{MPa}$。
• W：表示耐震構材用鋼筋。此類鋼筋須符合較嚴格的化學成分及力學性能要求，以提供耐震構材所需的延性與強度控制。

SD420 與 SD420W 的主要差異：​兩者最低降伏強度等級相同，均為 $420\ \mathrm{MPa}$；SD420W 除了符合強度要求，還須符合耐震鋼筋的附加規定。例如，SD420W 的碳當量上限較低，且實測抗拉強度與實測降伏強度的比值不得小於 $1.25$，實測降伏強度亦受上限控制。這些要求使材料性能更受控制，利於耐震構材形成延性變形。

因此，W 並非代表較高的降伏強度，而是代表該鋼筋須符合耐震用途的附加要求。SD420 與 SD420W 不能只憑牌號數字判定兩者性能條件完全相同。

（二）典型熱軋鋼筋應力－應變曲線

應力 σ
 ↑
 │ ● U：極限抗拉強度
 │ ／ ＼
 │ ／ ＼ 頸縮區
 │ ● Y ────────────────→ ／ ＼
 │ 降伏點 應變硬化區 ＼
 │ ／
 │ ● P
 │ 比例限度
 │ ／
 │／
 O────────────────────────────────────────→ 應變 ε

• 比例限度（P）：曲線仍近似直線的終點。在此之前，應力與應變大致成正比，符合 $\sigma=E\varepsilon$，其中 $E$ 為彈性模數。
• 降伏點（Y）：材料開始產生明顯塑性變形的位置。