110 高普考高考三級 水利工程 營建管理與工程材料 考古題詳解

核心觀念

本題考公共工程替代方案的經濟性比較。三種橋梁提供功能相當的服務，應比較各方案在相同服務基礎上的成本，而不能只比較期初投資或單一年維護費。

題目未交代工程效益、物價變動、營運維護費是否逐年相同，以及橋梁期滿後的更新安排。為使試算可比較，採下列假設：

• 三方案提供相同功能與服務量，且均符合安全、品質等基本要求。
• 最低預期資本回報率為 $i=10\%$，各方案的投資與殘值均按此折現。
• 每年營運維護費固定，於每年年末支出；期末殘值於使用年限末取得。
• 不計通貨膨脹、稅負、融資差異及未列出的外部成本或效益。
• 因使用年限不同，假設各橋梁期滿後可按相同條件重複更新，採無限期重複服務的比較基礎；工程效益相同，故以成本較低者為佳。

解題方法

採用「等值年成本法」（Equivalent Annual Cost, EAC）。先將各方案的初期投資與期末殘值換算為等值年成本，再加上每年營運維護費。

資本回收因子為：

期末殘值的等值年金因子為：

因此，方案的等值年成本為：

其中 $P$ 為期初投資、$S$ 為期末殘值、$M$ 為每年營運維護費、$n$ 為使用年限。殘值是期末回收金額，會降低方案成本，因此在公式中扣除。

逐方案計算

金額單位均為千元／年。

A 案：$P=100{,}000$、$S=0$、$M=8{,}000$、$n=15$。

B 案：$P=150{,}000$、$S=30{,}000$、$M=2{,}000$、$n=20$。

核心觀念

委託專案管理（Project Management，PM）是機關將工程生命週期中的部分或全部管理、整合與協調工作委託專業廠商辦理，以協助控制進度、品質、成本及工程界面。委託專案管理不會移轉主辦機關的業主身分、法定職權及最終決策責任；機關仍須依法核定重要事項、辦理行政程序，並對工程成果負責。

以下以命題當年（民國 110 年）法規及工程會相關手冊所採的工程生命週期權責劃分為準。

解題方法

本題分成兩個層次作答：

1. 先說明主辦機關仍須辦理的事項及權責：依工程生命週期，從可行性評估、規劃、設計、招標發包、施工到工程接管，點出機關保留的行政決策及業主責任。
2. 再舉出五項可委託的實務內容：選取不同階段的專案管理工作，說明廠商提供何種管理服務。答案應明確區分「委託廠商辦理」與「機關核定或作成決策」。

主辦機關仍應辦理的事項及權責

主辦機關委託專案管理廠商後，仍須負責工程目標與公共需求的確認、重要行政決策及必要核定，主要事項如下：

• 可行性評估階段：研擬計畫概要、辦理專案管理廠商及可行性評估廠商的甄選等。
• 規劃階段：辦理規劃單位甄選；處理用地取得及權屬；進行民意溝通、意見蒐集及跨機關協調。
• 設計階段：辦理設計單位甄選，並持續處理民意溝通及相關行政協調。
• 招標發包階段：依法辦理工程採購程序及決標等機關職權事項。
• 施工及履約管理階段：依權責分工處理需由機關核定、決定或依法辦理的事項，並監督受託廠商履約。
• 工程接管階段：辦理工程驗收、接管及後續管理等業主責任事項。

實務上，專案管理廠商可以協助擬訂文件、審查資料、追蹤進度、提出建議及協調界面；但機關仍須就依法應由機關作成的核定、決策及採購行政程序負責。

實務上可委託的五項專案管理內容

核心觀念

本題考查海砂與河砂的粒徑、顆粒特性及含鹽差異，並要求說明這些差異對鋼筋混凝土耐久性，以及密級配瀝青混凝土骨材嵌擠與黏結性的影響。海砂的性質會因產地、採集層位及是否經過淡水洗選而不同，實際工程仍須依試驗結果與施工規範判定。

解題方法

依材料性質逐項比較，再將差異連結到兩種混凝土的失效機制：

1. 物理性質：比較細度、單位重及顆粒形狀。
2. 化學性質：比較氯離子及其他可溶性鹽分。
3. 鋼筋混凝土：沿「氯離子破壞鋼筋鈍態膜 → 鋼筋腐蝕 → 體積膨脹 → 混凝土裂縫或剝落」說明。
4. 瀝青混凝土：沿「粒料級配與顆粒形狀 → 骨材嵌擠與混合料穩定性 → 瀝青黏結及鋪面耐久性」說明。

（一）海砂與河砂的物理、化學差異

物理性質

1. 細度模數：海砂常較細，細度模數常見約為 $1.6\sim2.3$；河砂常見約為 $2.3\sim3.1$。數值會因砂源與篩分析結果而變動，不能取代實際級配試驗。
2. 單位重：海砂常見單位重較低；河砂相對較高。比較時應確認採用相同的測定方法及含水狀態。
3. 顆粒形狀與表面：海砂經海水搬運、磨蝕，顆粒常較圓滑；河砂則常有較粗糙或具稜角的顆粒。砂源及搬運歷程不同，實際形狀仍須依粒料判定。

化學性質

1. 氯離子與可溶性鹽分：未經充分淡水洗選的海砂，通常含有較多氯離子及可溶性鹽分；河砂通常較少。
2. 酸鹼性：海砂可能因海水鹽分及附著物而呈現與河砂不同的酸鹼性；應以試驗結果判定，不宜僅憑來源推定。

（二）海砂用於鋼筋混凝土的問題

海砂所含的氯離子會進入混凝土孔隙溶液。混凝土原有的高鹼性可使鋼筋表面形成鈍態保護膜；當氯離子濃度達到破壞條件時，保護膜局部失效，鋼筋開始腐蝕。

核心觀念

本題考查道路表面抗滑能力的現地檢測方法，以及影響鋪面與標線抗滑表現的材料、表面狀況和環境因素。依題目指定的民國 104 年修正公布之交通部《交通工程規範》附錄，試驗設備為英式擺錘抗滑試驗儀（British Pendulum Tester, BPT），試驗結果以英式擺錘試驗值（British Pendulum Number, BPN）表示。

以命題當年（民國 110 年）法規及規範版本為準。

解題方法

（一）抗滑能力檢測設備

作答時先從規範附錄名稱直接辨認設備，再說明設備如何反映抗滑能力：

1. **設備名稱：**英式擺錘抗滑試驗儀（BPT），亦稱英式擺錘試驗儀。
2. **試驗原理：**使擺臂帶動末端的橡膠滑塊掠過待測表面，依滑塊與表面接觸時造成的能量損失，從刻度讀取 BPN。表面摩擦阻力愈大，擺錘損失的能量愈多，通常讀值也愈高。
3. **適用表面與試驗狀態：**可用於鋪面或標線表面；依附錄所定程序，試驗表面須保持濕潤。此法量測的是滑塊經過的局部表面抗滑表現。

（二）影響抗滑能力的因素

可從「表面紋理與材料」、「磨耗與污染」、「施工與環境」三方面作答，至少說明兩點：

1. **表面微紋理與粗糙度：**骨材表面愈粗糙、微紋理愈能提供摩擦，通常愈有利於抗滑。車輛長期輾壓會磨光骨材表面，降低摩擦；表面構造與排水紋理也會影響濕潤時輪胎與路面的接觸狀態。
2. **材料種類及配比：**鋪面骨材的硬度、耐磨性與抗磨光能力會影響使用一段時間後的抗滑表現。標線材料的種類、配比，以及表面撒布的止滑骨材或玻璃珠等，會改變標線表面的粗糙程度；