【549】社論主筆：李天河
廣告：第一版天之浩、七洲
(第一版)新聞焦點(社論•週聞輯要)
社論
據日前報載，行政院公平交易委員會表示自今(96)年3月1日中國商務部宣佈恢復禁止天然砂出口以來，國內砂石價格已呈現7∼35%漲幅，並指出主要是由於供需失衡所致，同時強調若外貿協會與中國商務部海峽兩岸經貿交流協會進行磋商續無共識，事態將趨嚴重。此項警訊卻被充滿選舉氛圍與算計的社會迷霧所漫蓋，寧非憾事！
國內砂石價格飛漲，將造成營造業砂石供應不足，導致房地產價格上揚，也帶動物價的波動，更影響建設工程之進度與品質。更有甚者，是否會有海砂屋事件重演？都是不能等閒視之之議題；雖然喜見經濟部、經建會、工程會等政府機關先後祭出短期因應措施，但仍壓抑不住砂石價格漲幅之事實，已突顯各項措施有再檢討之必要。
在一系列的短期因應措施中，驚見經濟部為因應中國持續禁止出口，將祭出「砂石長期穩定供應方案」，其中由菲律賓進口料源300萬立方公尺(按後有協助台商赴菲律賓投資砂石碎解洗選場，及進口砂石相關設施，或產業之鼓勵措施)，實宜再商榷，理由有二，其一為仰賴(大陸)進口砂石之不確定性與無自主性所衍生之教訓猶在眼前，怎忍見重蹈覆轍？其二，據經濟部礦物局及水利署的統計資料，國內砂石的蘊藏量有520億公噸，其中農田砂石2.6億噸（0.5%）、坡地砂石27.9億公噸（5.4%），碎石母岩則有489億公噸（94.1%），而且材質良好，足可供百年開採之需；又據統計資料顯示，去年國內砂石開採量僅達過去長年平均開採量5400萬立方公尺的77%，突顯國內砂石業者過度仰賴廉價進口、自力開採不足，才造成受制於人的困境。
另者，據聞砂石業擬藉此砂石短缺事件，意圖經由修改現行法令，方便在農田及平地開採砂石，以獲取暴利，更屬不當。蓋農地砂石蘊藏量有限，已如前述，若開放砂石開採，禁不起幾年的開挖就會耗盡，何況開採之後農地，成為峽谷地形或廢棄物堆積坑、農田消失，台灣的農業將也從此消失，非但短視，還犯了殺雞取卵的錯誤。
事實上，就產銷供應而論，國內有相當的庫存量可供調度，如能適度運用公權力，遏止人為炒作，足可填補今年自中國大陸進口的缺量；砂石業者若能配合政府釐訂之河川疏浚規劃，立即加大開採量能，不但砂石供銷應可達成平衡，而且可使多條河川，因921大地震等所造成之嚴重淤積獲得疏浚，而減免洪災，一舉多得。期許國內建設所需的砂石原料，以境內開採供應為優先，並樂見政府相關主政機關，共同研訂標本兼治之長期砂石供需與管制規劃，並落實有效管理，千萬別讓砂石供需失衡，成為物價波動的原罪！
台灣省土木技師公會拜會 行政院農業委員會水土保持局
(第二版)時事論壇(我有話說•重大工程新聞)
謝紹松技師/台北101結構設計及監造專案負責人
“101大樓”的工程設計及施工難度至今仍然沒有其他建築能望其項背，也正因如此，它的興建過程在世界上受到空前的矚目，各種媒體的報導持續不斷，因為相關的設計及施工的經驗仍極具參考價值。而先前的講演及期刊介紹極多，但是多偏重設計資訊，施工考量則較少著墨，本工程結構體以鋼構造為主，而肩負承載與傳遞本超高層大樓荷重之最主要構件非鋼柱、鋼樑及鋼斜撐莫屬，本文擬先就其鋼結構工程現場施作方面稍作介紹如下。
前言
“台北101大樓”世界最高的頭銜不日將由阿拉伯聯合大公國的杜拜塔(Burj Dubai)取而代之，然而它的工程設計及施工難度至今仍然沒有其他建築能望其項背，也正因如此，它的興建過程在世界上受到空前的矚目，各種媒體的報導持續不斷，光是像筆者這樣一個大工程中的小螺絲釘，已經接受過探索頻道從紐約、倫敦、紐西蘭及加拿大等地前來的4 組製作群的訪問拍攝，此外尚有國家地理頻道，歷史頻道，及其他英、日、德等國的電視頻道及這些國家的知名平面媒體的訪問。雖然本工程業已於兩年多前宣布完工，但是相關的設計及施工的經驗仍極具參考價值，之前的講演及期刊介紹極多，但是多偏重設計資訊，施工考量則較少著墨，本工程結構體以鋼構造為主，而肩負承載與傳遞本超高層大樓荷重之最主要構件非鋼柱、鋼樑及鋼斜撐莫屬，本文擬先就其鋼結構工程現場施作方面稍作介紹如下。
鋼柱之規劃
塔樓鋼柱之規劃設計必須考慮與建築立面造型的配合、使用空間及結構之應力傳遞路徑等因素。帷幕牆從地面至25層之間約成4.4度角之平面尺寸退縮。25層以上之建築立面為每8層自成一個單元之變化造型，其外柱結構規劃則為鉛直柱位。柱斷面之變化除了配合結構應力與勁度需求外，並儘量予以簡化以利施工。
塔樓鋼柱之規劃設計必須考慮與建築立面造型的配合、使用空間及結構之應力傳遞路徑等因素。建築設計所規劃之電梯、樓梯、管道間及走道皆集中於塔樓之中心部位，因此服務核心內之16支內柱均位於同一鉛直位置。又帷幕牆從地面至25層之間約成4.4度角、共8.4公尺之平面尺寸退縮，25層以下之外柱結構規劃則配合建築立面為漸縮之斜柱，並由地下5層基礎層開始退縮以利柱應力傳遞，其退縮尺寸共約10公尺，另四角柱則為雙向斜柱。25層以上之建築立面為每8層自成一個單元之變化造型，其外柱結構規劃則為鉛直柱位。柱斷面之變化除了配合結構應力與勁度需求外，並儘量予以簡化以利施工，以最大巨柱尺寸為例，其柱尺寸變化由-2.4M×3.0M共分6處漸縮至-1.6M×2.0M，每次退縮200mm，漸縮段則以一層樓高之斜率吸收，退縮之方式則配合建築需求採由兩側往中心、由內側往外側之原則施作。另鋼鈑厚度則由70mm漸縮至50mm，每次變化之厚度為5mm。若整合尺寸與鈑厚變化則共分為9段，圖1所示為巨柱斷面變化及剖面示意圖。
圖1 巨柱斷面變化及橫剖面圖
2.4M×3.0M之巨柱(Mega
column)
巨柱為本工程巨型結構系統之主要構件，巨柱型式之選擇及設計除了決定於強度與勁度之設計需求外，亦為影響本工程進度與施工難易度之重要因素，巨柱斷面採類似橋樑墩柱之大尺寸鋼柱及柱內灌漿，其最大尺寸為2.4M×3.0M，各柱面內側並設置2~3片之垂直立鈑，垂直立鈑之配置除考量強度與鋼鈑寬厚比之外，各立鈑並以井字型鋼筋電銲對接以增加圍束效果及防止柱內灌漿壓力產生之柱鈑變形，各節之立鈑續接接合則採用工地螺栓接合設計，以避免柱內工地銲接並取代柱外臨時假固定續接，另每一節柱頂螺栓孔亦可作為吊裝施工時之臨時吊點，而廠內則以預裝方式以確保接合尺寸精確度。
柱內橫隔鈑則設計有人孔與穿筋孔以利柱內銲接工作、柱內螺栓鎖固，並當成鋼筋連通與灌漿流通孔之用。另鋼柱柱鈑內側與橫隔鈑則設置剪力釘以達到複合斷面之應力傳遞需求。柱內垂直向鋼筋與鋼筋籠則兼具溫度鋼筋與達到提供強度之目標，柱內鋼筋採廠內施作，而鋼筋籠之吊放則須待螺栓接合完成後再以吊裝插入人孔方式施作。
鋼柱分節之規劃
本工程鋼構分節考慮了鋼鈑製作尺寸之限制、塔吊吊運能量與作業範圍之限制、運輸載重與尺寸限制、減少工地現場接合以及符合結構設計需求之工地接合樓層限制等等原則，其中因本工程為巨型構架結構系統，宏觀之結構受力行為近似一11層之巨型結構，巨型樑柱接合處附近構件應力較集中，為了避開高應力及勁度變化處，共規劃23個樓層為限制工地接合樓層節次，其中包含1樓挑空與應力最大處、柱斷面轉折處、巨型桁架梁之上、下樓層以及62層柱內灌漿結束導致勁度急遽轉變處等。
鋼構分節由B5至101層共分35節次，標準節次以單節4層樓高共16.8M為原則，但是最大巨柱則受上述之鋼鈑生產尺寸、塔吊吊運能量、與設計要求之限制共細分為54個節次，其中最大單節鋼柱重量達86.7噸。
垂直吊運設備-塔式吊車
塔樓配合吊運荷重能量以及吊裝效率之考量，共規劃4部高吊運能量塔吊，其平面配置如圖2所示。
塔樓南、北側各配置一台型號為M1250D之塔吊(TC #1、TC #3)，其吊運能量約為2,200T-M；東、西側則各配置一台型號為M440D之塔吊(TC #2、TC #4)，其吊運能量約為650T-M，主要構件之地面置料區則配合動線集中於東北側與西南側，另外為了配合巨柱之起吊，並配置2部150噸級移動式吊車於1樓堆料暫存區配合卸貨、與安裝起吊作業。
本工程塔吊爬升樓層，配合鋼骨分節之規劃，以每安裝一節爬升一次以及四部塔吊輪流爬升為原則，其四部塔吊爬升時間約為2個工作天，除了低層區(1F~26F)規劃每3~4樓層爬升一次外，標準層(27F~90F)以4個樓層爬升一次，合計共爬升24次。
圖2塔樓塔吊配置平面示意圖
本工程塔式吊車之拆除，4部塔吊於第22次爬升並完成鋼結構91~96樓之吊裝後，採用塔吊拆除塔吊之方式拆除3部塔吊；但最終1部塔吊之拆除，因其塔節頂部高度約為地面以上438.6M ，並無法以一般油壓移動式吊車拆除、塔吊最大節塊重量達17噸、以及風力甚大等因素，使得拆除塔吊用的救援吊車之等規劃均為量身訂購之特別規格。使用拆除塔吊之救援吊車機具，共計3組循環，塔吊拆除歷時2個月完成。
高韌性接頭與施工
為確保梁柱接頭之韌性容量能滿足設計需求，於該接頭之鋼梁上、下翼鈑處施以韌性切割以增加消能效果，並於施工前進行多組實體反覆載重試驗，以確認接頭韌性需求
為確保梁柱接頭之韌性容量能滿足設計需求，本工程以非線性動力分析求得塑性鉸較大之梁柱接頭位置，並於該接頭之鋼梁上、下翼鈑處施以韌性切割以增加消能效果，其韌性切割示意圖及相片詳圖3。
本工程施工前亦委託台灣科技大學進行多組實體反覆載重試驗，以確認實際施工可滿足接頭設計之韌性需求。
圖3鋼樑韌性切割示意圖及相片
電銲方法與程序
本工程之電銲作業，考量電銲品質、電銲量、電銲時間與功率及高樓層之風力影響，塔樓工地銲接方法主要採用包藥銲線電弧銲接(FCAW)，其銲線強度配合鋼鈑材質採用80Ksi等級之低氫系銲線。
(一)巨柱全尺寸模擬銲接試驗：
本工程為配合工地巨柱之銲接作業，於施工前製作1500*1500*80mm之實體鋼柱，並於施工現場進行模擬銲接試驗，以確認本工程所製作銲接程序書之預熱溫度、實際銲接濕度溫度、保溫與銲接時間之控制等周邊條件，同時確保銲接技工對規劃之銲接順序與銲層堆積工法等作業之執行成效，以便於作必要之修正或檢討。
(二)巨柱銲接作業：
總結前述巨柱全尺寸模擬銲接試驗的經驗，本工程巨柱之工地銲接之電銲部分採用6名銲工同時施作，銲接順序及方向如圖4所示，為考量對稱銲接以控制銲接變形，其中長向左、右側各配置2人，短向內、外側則各配置1人，銲接中並以同一方向施作，且同步注意各處銲接量之均勻控制，其實作情況每個接頭之平均累計施作時間約為14小時。
因厚鈑、柱尺寸大、效率、連續性銲接及施工安全之因素，其銲接前之預熱方法採用電熱片方式，實際施作中約1個小時即可達110℃之最小預熱溫度，因所需銲接時間長，若銲接中斷時，電熱片可持續保溫以確保銲道之層間溫度。
另外，工廠內除了配合尺寸與荷重需求進行相關設備之擴充與調整外，電銲方法則盡量以全自動或半自動銲接方法為主，以達電銲施工效率及品質，如柱面鈑與垂直立鈑採用兩邊同時施作之潛弧銲接(SAW)、巨柱四角隅採用三極潛弧銲接、邊長1.6公尺以下之箱型柱內隔鈑採用電熱氣體電弧銲接(EGW)，另外巨柱內之橫隔鈑、圍束鋼筋及加勁鈑部分則需由銲工經由人孔進入柱內以氣體遮護金屬電弧銲接(GMAW)施作。
圖4 巨柱工地電銲配置與預熱設備
(第三版)技術專刊(建材•工法•營建管理•法令)
(第四版)焦點話題(地方焦點•生活情報•研習活動)
行政院農業委員會水土保持局
96年5月25日上午10時，台灣省土木技師公會理事長林永裕領銜，與常務理事吳朝景、理事高原、山開委員會主委高文宗、技師陳炳文、技師吳朝燮、技師報總編輯拱祥生等前往農委會水土保持局拜會吳輝龍局長，就以往本會與水保局的互動及日後雙方可以一起合作的議題，進行意見交換與觀念溝通，並期盼水保局所屬員工，踴躍對本會發行之技師報投稿，讓更多工程界的閱報者，瞭解水土保持領域之最新發展，活絡技師報作為工程報導平台之功能。
林理事長表示，本會自86年起，逐年受水土保持局及各縣市政府委託辦理水土保持計畫審查、施工檢查及水土保持服務團等相關水土保持之處理與維護工作，均本公平、公正、公開立場，提供專業意見供各方參酌。自從水保法於民國92年修訂後，確認土木、水土保持、水利及大地四類技師為水土保持的主辦技師後，更加確定水土保持工作涵蓋的專業領域極為廣泛，需要各個專業互相合作，截長補短，達到互補提昇專業技術的最終目標。
水保局吳輝龍局長除親自接待外，並親自作約15分鐘的簡報，讓土木技師公會代表瞭解目前水土保持局的工作重點以及如何建構優質、效率的水土保持局的團隊，並敘述「水土林動人」的五大願景分別為水資源保育、土砂控制、植生復育、生態保育及以人為本。處處皆顯示吳局長的行動力與做好水土保持工作的企圖心。
吳朝景常務理事希望水土保持局，能多給予土木技師公會的會員更多參與水土保持局工作之機會。高原理事表示，希望水保局能針對一些水土保持工作的品質查核工作，參考目前公共工程的三級品管制度，達到提昇水土保持工程品質的目的。山開委員會高文宗主委並針對目前各縣市對於簡易水土保持計畫的規定寬鬆不一，建議水保局能協助訂定一致的標準，以利技師執行之依據。高主委並感謝水保局一工所邀請其擔任委員，一同協助該所進行水土保持工作的專業咨詢服務。
吳局長針對省公會代表之建議均一一回應，並邀請土木技師公會可一同辦理講習，提昇土木技師對於水土保持工作的專業素養，一同為台灣水土保持工作盡一份心力。
雙方洽談甚歡，並建立互動的平台，將先從講習及提供技師報資訊作為首要努力目標，一起為「水土林動人」的五大願景來努力。
周吉爾 技師
矽灰(Silica fume)為電弧熔爐提鍊矽礦或矽鐵合金礦之附屬產品，當它被添加混入混凝土中，其中超細微之二氧化矽(Silicon Dioxide)就會流入骨材與水泥間之空隙。因為它比水泥分子細微許多而且高度活性化，幾乎填滿了所有的空隙，形成一種高度不可滲透之混凝土。矽灰同時也有減少混凝土乾縮與潛變的效果。矽灰除了增加混凝土抑制及防蝕功能之外，一立方公尺混凝土中只要添加30公斤至40公斤之矽灰，就能使混凝土強度提高30%至40%，進而在高層建築結構上可以節省大量的混凝土。
矽灰重量極輕，其性質及使用於高強度混凝土中，也已經為大家所熟悉。矽灰可以經過吹入空氣加壓之過程，使其材料密度由250kg/m3增加到650kg/m3，而大大地減少包裝及運輸之費用。添加矽灰之高強度混凝土也是極佳之混凝土修補材料。
譬如於基隆或沿海城市受海風侵蝕之混凝土屋樑或柱版，產生了裂縫，可以將其影響的部份鑿除後，於其面層加舖50mm之添加矽灰之高強度混凝土，其最大骨材粒徑7mm及200mm坍度，而混凝土28天強度為420kg/m2，即可以獲致理想之修補效果。
高爾夫球賽2007年6月季賽
主辦單位：台灣省土木技師公會高爾夫球社
時 間：96年6月27日(三)12:59球場報到，13:00開球
地 點：幸福高爾夫球場(台北縣林口鄉下福村71-2號)
費 用：含果嶺費、桿弟約2,500元/人
詳情請洽：(02)8961-3968轉144楊如玉小姐
年度新歌教唱演練
主辦單位：台灣省土木技師公會影音社
活動日期：96年6月28日(星期四)下午2時~5時
活動地點：台北縣新店市北宜路一段39巷32號2樓（新店文中里活動中心）
詳情請洽：(02)8961-3968轉144楊如玉小姐
游泳社96年活動修訂公告游泳社例行活動
主辦單位：台灣省土木技師公會游泳社
活動日期：每週六
活動地點：海豚灣溫水游泳池(台北縣深坑鄉北深路三段111號)
詳情請洽：(02)8961-3968轉144楊如玉小姐
中區游泳社聯誼活動
主辦單位：台灣省土木技師公會中區辦公室
時 間：96年7月起每週(六)05:30~23:00
集合地點：大台中游泳池(台中市北屯區河北西街17號)
費 用：入會費500元，年費100元，合計600元
詳情請洽：(04)2230-2778張秘書