淺談鋼結構加工製造施工經驗

范弘芳  技師

一、前言

筆者於民國62年至90年間在台電服務期間，經常駐廠從事鋼結構之檢驗及監造工作，親眼目睹鋼構件之加工製造過程，在長期的耳濡目染之下，對鋼結構之加工製造施工略有心得，玆將加工見聞分享如下。

二、加工製造先期作業

以鐵塔為例，早期係找一塊平坦地面（水泥地或木地板），以墨斗彈線方式，將鐵塔之立面及平面之根據線，依設計圖說放樣標示在地面上，校核根據線長寬尺寸無誤後，再依根據線將各鋼構件（含孔位）放樣標示在地面上，最後依據放樣標示之各鋼構件尺寸大小，裁切樣板且加以編號，一般樣板桿件係用薄鐵尺，而連接板係用薄白鐵皮（或硬紙板）。晚近有了電腦之後，係依據設計圖說，利用電腦繪製各鋼構件之施工大樣圖，經與設計圖說核對無誤後，即據此加工製造鋼構件。

依據設計圖說繪製各鋼構件之組裝施工圖，然後計算鋼構件數量；依據樣板（施工大樣圖）桿件以長度，而連接板不管形狀（圓形、三角形、多邊形、梯形--），一律以能全部包含其形狀之矩形或正方形，分別計算數量，且要另加5～7％損耗，而螺栓係依直徑及長度（鋼材厚＋螺帽厚＋墊圈厚＋5㎜），分別計算數量且另加5～7％損耗。

三、加工製造

依據計算鋼構件數量，分別進廠型鋼（三角鋼、槽鋼--）、鋼板及螺栓，鋼材需經過拉力、彎曲試驗及無輻射污染之檢測，而螺栓需經過拉脫試驗。俟鋼材試驗及檢測合乎規定後，即依據樣板（施工大樣圖），以剪床、砂輪機或氧氣乙炔，裁切鋼材（型鋼、鋼板）成各種鋼構件，裁切鋼材後要檢查外表是否有瑕疵，據筆者經驗裁切後的鋼板，其裁切斷面往往會有的分離現象（俗稱雙層板），有瑕疵之鋼材必須要排除重新裁切。

鋼材加工成為鋼構件後，以尖頭之鋼棒敲擊將樣板（施工大樣圖）上之孔位打印在鋼構件上，再依鋼構件上之打印孔點鑽小孔，俟與樣板（施工大樣圖）上之孔位核對無誤後，然後依設計圖說標示之孔徑大小鑽孔。

四、假組立

一般如廠房、橋梁等形狀規則方正者，係採片面局部假組立；至於鐵塔等形狀不規則有變化者，則採整體假組立為宜。假組立係在鋼構件全部加工製造完成後施行，於廠內或附近寬敞處，將鋼結構以橫臥於地面之方式，依組裝施工圖，將每個鋼構件組裝成形，各結合點至少要鎖上三分之一螺栓，但每個結合點不得少於二支螺栓，而螺栓要隔孔且平均的鎖在每個結合點上，未鎖螺栓之各鋼構件孔徑未對齊者，則以沖子（Pin）穿過孔徑後，以鐵鎚敲打沖子調整使孔徑一致，若發現敲打沖子仍不能使孔徑一致，或鋼構件無法組裝時，則將鋼構件整修重新鑽孔，甚至予以排除重新加工製造。

廠房鋼結構假組立過程

五、防銹蝕處理

鋼構件經過假組立後，即進行表面之防銹蝕處理，一般鐵塔之表面防銹蝕處理，大部分採用熱浸鍍鋅方式，其品質要求附著量鋼構件為600g/m²，螺栓為450g/m²，至於均勻性鋼構件為五次未著銅，螺栓為四次未著銅，一般初步檢驗係採膜厚計量測，但作為正式試驗報告採酸洗法為憑。

一般廠房鋼結構表面防銹蝕處理，則採用噴砂油漆方式，噴砂級別為ISO 8501-1988之Sa2 1/2重度噴砂清理，其品質要求係將可見油脂被清除，只允許表面每9in²留下5％的陰影、條紋和痕跡。而早期鋼構噴砂係在空曠之戶外以白砂施作，往往造成附近環境之污染，晚近則在室內採用鋼砂施作，一則不會造成環境污染，二則鋼砂可回收再利用一舉兩得。鋼構件噴砂完成後，為防止與空氣接觸生銹，要立即塗上防銹底漆，然後再塗上二道面漆，而以測膜儀檢測油漆厚度。鋼構件經過表面之防銹蝕處理完妥後，即按鋼構件型式分別予以打包編碼後運到工地組裝。

鋼構件噴砂後表面檢驗

六、結語

六十年代台電北部某核能發電廠345KV開關場之鐵構工程施作，據當時參與現場組裝監造之同事說，由於承攬廠商在廠內加工製造之嚴謹、及駐廠監造人員之盡責，每座鐵（構）塔吊（組）裝，不是由預埋鋼基腳上將鋼構件逐支的往上吊（組）裝完成，而係在地面全部以橫臥方式將鋼構件組裝成鐵（構）塔後，再以起重機（吊車）吊置於預埋之鋼基腳上組裝完成。又有一例係筆者親眼目睹，某電廠之鋼結構廠房，由於承攬廠商在廠內加工製造不嚴謹，於廠內加工製造期間又未派員駐廠監造，鋼構件運至工地後之組裝非常緩慢且不順利，因此鋼結構於廠內加工製造之良窳、及駐廠監造之嚴謹與否，關係後續在工地吊（組）裝之順利及品質。

七、參考資料

1.金門塔山電廠擴建計畫C1標土木、建築及結構工程施工品質評鑑簡報 台電金門工務所-90年7月。

2.鋼結構建築防銹蝕工法之研究，內政部建築研究所研究報告-96年12月。