從邊坡災害明隧道修復工程

談系統化立柱及型鋼防落石棚

交通部公路總局第五區養工處 郭清水 處長

第五區養工處阿里山工務段 蔡衛勇 段長

長達營造公司董事長 張家榮 技師

長達營造公司總經理 鄭中南 技師

壹、摘要

台18線是通往阿里山的主要道路，為了顧及用路人的安全，交通部公路總局第五區養護工程處，於部分易崩坍路段設計明隧道工程，施工過程中，團隊於作業隧道主體結構時採用創新工法，以系統化及模組化進行立柱鋼筋及模板組立；並以型鋼防落石棚防護落石危害。此兩項創新工法，均已取得新型專利證書，為廣泛推廣，特將兩項創新工法與傳統工法之差異性，臚列於後，分享工程同業參考使用，期加速類似明隧道工程進度，兼保護施工團隊與用路人的安全。

貳、系統化立柱工法

茲將傳統作業方式與系統化立柱作業，針對作業時程、成本比較及品質差異等，說明如下：

(一)      作業時程

1.   傳統作業方式

傳統作業模式，係以傳統紮筋及組模方式進行組立，如下照片作業方式進行。

(1)鋼筋組立：不計基礎版立柱時間，僅計算基礎板上方立柱鋼筋箍筋及繫筋綁紮，施工期程評估為每柱需4人作業，共兩組工班，並配合1部吊卡車，每日完成約3柱，共需3天，使用工人數3天× 8人=24人，吊卡車3部。

(2)模板組立：模板組立方式，以模板散裝作業並配合現地搭架後，進行單柱作業，施工期程評估為每柱需4人作業，共兩組工班，並配合1部吊卡車，每日平均完成1柱，若平均以9柱組裝時間約需9天，使用工人數9天× 8人=72人，吊卡車9部。

(3)澆置作業：混凝土澆置，分三階段進行，每一階段澆置高度約1.8 m，共需3天，每次澆置人員共4人，配合1部泵送車，使用工人數3天× 4人=12人，泵送車3部。

(4)拆模作業：評估為每柱需4人作業，共兩組工班，並配合1部吊卡車，每日平均完成2柱拆模，需耗時4.5天，使用工人數約4.5天× 8人=36人，吊卡車4.5部。

小計施工期程：3天+9天+3天+4.5天=19.5天。

小計施工人數：24人+72人+12人+36人=144人。

小計機具使用：吊卡車3+9+4.5=16.5部、泵送車3部。

      2.系統化立柱作業

即創新使用『系統化立柱施工』，如下照片作業方式進行。

(1)鋼筋組立：不計基礎版立柱時間，基礎板上方立柱鋼筋箍筋及繫筋綁紮均於地面預組完成，共需0天，使用工人數0人，吊卡車0部。

(2)模板組立：以系統模板預組作業、並配合現地搭架後，進行立柱作業，施工期程評估，每柱需4人作業共1組工班並配合1部吊卡車，每日平均完成2柱，若平均以9柱組裝時間約需4.5天，使用工人數4.5天×4人=18人，吊卡車4.5部。

(3)澆置作業：混凝土澆置作業，需分一階段澆置完成，共需1天，每次澆置人員共4人，配合1部泵送車，使用工人數1天×4人=4人，泵送車1部。

(4)拆模作業：施工期程評估，每柱需4人作業並配合1部吊卡車，每日平均完成3柱拆模，需耗時3天，使用工人數約3天×4人=12人，吊卡車3部。

小計施工期程：0天+4.5天+1天+3天=8.5天。

小計施工人數：0人+18人+4人+12人=34人。

小計機具使用：吊卡車0+4.5+3=7.5部、泵送車1部。

      3.工法比較

由上表可知，系統化立柱作業使用工期，遠優於傳統工法。

(二)   成本比較

綜上所述，彙整9處立柱使用人力、機具及材料等成本，比較如下：

由上表可知，系統化立柱作業使用成本低於傳統工法。

(三)   品質差異

傳統作業方式與系統化立柱作業品質差異比較說明如下：

參、型鋼防落石棚工法

茲將傳統重型支撐作業方式與系統化型鋼防落石棚方式，針對作業時程、成本比較及品質差異等，說明如下：

(一)作業時程

1. 傳統重型支撐方式

傳統重型支撐方式分為兩種，為鋼管及型鋼式重型支撐。

(1) 鋼管重型支撐(實固架)，如照片1。

照片1  本公司承攬之另案明隧道工程

(2)型鋼重型支撐，如照片2。

照片2  本公司承攬之另案明隧道工程

(3) 作業期程說明

傳統式鋼管支撐及型鋼式支撐系統，均需調度專業工班，進行組立搭建，以本公司承攬過之明隧道工程，以25 m單元之明隧道搭建而言，平均自進料至搭建完成，約需30工作天。

2. 系統化型鋼防落石棚

本工程創新使用之『系統化型鋼防落石棚』，如圖1。

圖1  系統化型鋼防落石棚

作業期程評估說明

(1)     因模組化，各斷面材料及規格，繪製施工圖說後，於鋼構場加工，即可進行假組立，不需使用鋼構專業組配人員，即可組立作業。如圖2。

(2)     經現場實際組配型鋼防落石棚，以25 m單元明隧道搭建而言，平均15工作天。

3.   作業時程比較

綜上所述，系統化型鋼防落石棚作業工期，遠優於傳統工法。

(二)成本比較

本工程施工構台有10單元共計404T，平均每一單元40.4T。

由上表可知，系統化型鋼防落石棚作業使用成本低於傳統工法不多，且材料留用可繼續翻用，經濟效益遠高於租賃之型鋼。

(三)品質差異

    傳統作業與系統化型鋼防落石棚作業，品質差異說明如下：

肆、結語

系統化立柱工法及型鋼防落石棚工法，不論是作業時程、成本、品質差異比較，均優於傳統式作業方法。在講求系統化、模具化以及缺工缺料的施工環境下，可有效降低高處作業的風險，更容易熟悉作業順序、加速工率，可降低勞工於落石區的曝險率、提供用路人安全廊道。此外兩項工法使用之材料，由於可以重複使用多次，兼具了節能減碳及環保的功能，敬供工程同業參考，期望有助於邊坡災害工程復建之安全、品質及進度。