地質改良與地錨施工品質探討

☆ 台北市基礎工程協會
鑽探、地錨、地盤改良技術小組

一、前言

         由本會撰文投稿現代營建月刊2003年4月號280期“基礎工程品質面面觀”一文刊出後，隨即接獲工程界熱烈的迴響，更有讀者親自來函要求本會就地質改良與地錨施工慣用之偷工減料方法及克服要點更詳細報導，以利提升工程品質，確保安全。吾等多方收集探查，謹以本文與讀者分享，雖有挖人瘡疤之嫌，絕無損人之意，希望我基礎工程界能自清自強。

二、地質改良施工上常用之偷工減料方法

         1.T字法(即香菇型)：不良廠商為賺不法暴利，最常見就是在地質改良看得見之處即開挖面刻意將改良樁徑故意加大改良樁頭(如地下室開挖面即看到改良樁頭)，特別加強其品質及尺寸均能達到設計需求。監造主管及單位無法發現再往下偷工減料之事。(1.改良深度不等，可節省工時，節省水泥。2.改良樁徑大小不一，節省水泥材料。3.改良一支樁須60分鐘，沒人看時，只花10分鐘即結束，反正挖不到的地方也看不到。)頭大而身小之施工達到省水泥、省工之目的。
         2.淺深法：地質改良樁未按設計深度施作而報表按設計深度填寫，達到偷工減料之目的。此法很普遍，如高壓噴射樁工法、排水帶工法、砂樁工法、攪拌樁工法等常常用之。
         3.改壓法：地質改良施工時，壓力大量減低即壓力表顯示達到設計所需求壓力(其實將壓力表動手腳)而達到偷工減料之目的。此法省錢、省工，因壓力愈大，水泥漿用量愈多。
         4.改料法：地質改良施工時，不灌水泥(即水泥漿之水灰比蓄意稀薄)，甚至僅灌水、灌空氣，故經常改良到地表大量隆起，但開挖後還是沒效果，達到偷工減料之目的。
         5.修改流量計法：如設計規定必須採用流量計時，則修改流量計表或如(四)改料法中，將水泥漿之水灰比蓄意稀薄，來達到偷工減料之目的。
         6.快速提升法：地質改良中應依規範規定採一定提升速度及迴轉速度，蓄意快速提升。其最大目的除省料、省工外還不會有卡鑽之虞。
         7.跳作法：地質改良施工時，一支依標準做好，另一支就不做或任意做之意思意思而已，即50%有做，50%或更多沒做，達到偷工減料目的。
         8.消料法：地質改良深度及施工時，有一部鑽孔機，鑽孔依標準施做，注入水泥量達到設計規定而另一部機則僅鑽到規定深度，而注入水泥量則能偷則偷之消料法。
         綜上所述之偷工減料法施工後，如業主要求鑽心取樣則作假樣心矇騙過關。地質改良之目的，主要將軟弱土壤藉地質改良塑造成完全相同強度之土層，但偷工減料結果，反而更造成土壤擴大其強弱，也造成建築物本身之破壞力失控。

三、地質改良改用基樁之隱憂

         由於地質改良偷工減料比比皆是，有設計者乾脆設計基樁，但是基樁也不是萬能丹：基樁除了成本昂貴外，尚有甚多負面因數，例如：
         1.如軟弱地層深且厚，岩盤深淺不一時，基樁之細長比和基樁週邊之負摩擦均要考量，否則遇強大地震仍然產生危險。
         2.基樁是否貫入岩盤下也是一大問題。由於台灣地質特殊，除了軟硬不一、膠結疏鬆外，岩盤面大多呈斜面(非平面)，如果基樁未全部貫入岩盤面下，僅貫入斜面一小部份，也是個隱憂。
         4.基樁底端之爛泥清理是重大考驗。此爛泥往往會使基樁受力後下陷。
         5.斷樁也是一大隱憂。
         6.基樁無法事後檢驗：基樁通常在施工前試樁，而試樁往往均特別施做，但是全部基樁完成後卻無法一一檢驗。

四、地質改良施工得好，可解決許多工程上疑難雜症

         目前地質改良經常用錯方式，故造成地質越改越糟糕，簡言之，為何要地質改良？就是土壤內含空氣、地下水太多，故土壤軟弱、鬆散，使土壤抗剪力低、沉陷大、開挖面不穩定，故借用地質改良方式改造軟弱地盤。但是地質改良廠商為提高時效，施工法時採用二重管(加高壓空氣)或採用三重管(一管高壓水刀，一管高壓空氣、一管水泥材料)，原本藉土壤改良將軟弱土壤上之多餘水份、空氣排除，達土壤硬化目的，但施工法之不正確，反而將原土壤借外力輸入更多之水及空氣，因此產生越改良越糟糕之反效果。
         正確有效的改良工法是改良時不加空氣，不加水，純綷利用特殊設備將水泥依設計條件，按改良口徑、強度、樁徑，一支一支的在改良區內逐支完成。並將改良區內之土壤逐一將水、空氣排除，也就是改良樁體與另支改良樁體間之土壤孔隙內之水與空氣排出。另一方面水泥漿可將改良區之土壤攪拌結合，如此可達全面固結改良之目的。

五、地錨工程安全之重要性

         地錨工程在台灣由於地理環境，且地震關係，地層破碎、多水，故許多工程之開發其邊坡不穩定，為工程之安全，目前還是採用地錨較安全，也較便宜。但地錨之安全否，尚須顧慮到防腐處理，包含：鋼腱、夾片、固定段鋼腱、自由段鋼腱、錨頭等，如有片面疏漏，地錨之安全效果完全失去作用。

六、地錨施工上常用之偷工減料方式

(一)防蝕：施工規範規定PE浪管內必須灌樹脂漿
         1.灌水泥漿：僅買一桶樹脂漿擺在工地，讓監造工程師看並照相，實際施工則灌水泥漿，賺取價差。
         2.先灌水泥漿，俟水泥漿硬化後，再從孔口倒入樹脂漿。
         3.將鋼絞線塗樹脂漿後，再套入PE浪管，入腱時PE浪管開洞，灌水泥漿。
         4.偽造防蝕絕緣檢驗記錄。
(二)拉力(最常用拉力作假)
         1.地錨根本沒做而僅做假錨頭在擋土牆上對拉，拉力當然很大。
         2.在油壓機千斤頂接頭開關做手腳：
         先估算伸長量為多長(假設自由端長10M，拉力50T時，伸長量約須5cm)，施拉預力之千斤頂拉到5cm之伸長量時，而由壓機之壓力錶指示拉力不夠，此時操作手立即將千斤頂插頭開關抽動一下，或鬆動螺牙使接頭內之相接鋼珠脫離，讓油壓機之壓力油不通而回流，使壓力錶立即升高至50T上，即關閉電源開關；如此即可使此地錨合乎設計要求之噸位。
         3.利用千斤頂衝程至盡頭時，使壓力錶升高：
         通常千斤頂之衝程為10cm或20cm長，而油壓衝入千斤頂內，壓逼千斤頂內氣缸皮凹上升，當皮凹升至盡頭時，皮凹即塞住頂頭通路，壓力油即回流，壓力錶立即升高。所以操作手先空拉使千斤頂衝程升高至一定位置時，即將夾片楔入卡住鋼鍵，再繼續拉升至衝程盡頭，壓力錶立即升高至所須噸位。此時量伸長量夠長，壓力也達到標準噸位。
         4.另一種較高明的做法是利用雙塞管後拉方式，即中空千斤頂後端裝中空電子荷重計，在施拉過程中，略有經驗者當發現地岩錨已達降伏點且塑性變形量大增，已無法達到設計拉力之要求時，立刻以另一油管塞孔，繼續施拉，因千斤頂下端已塞孔，此時受拉力者為千斤頂內之鋼鍵而非整支地岩錨，但荷重計仍然受壓力繼續升高噸位至達所要求之拉力為止。
         5.調換油壓機壓力錶：
         通常只將千斤頂油壓機送往公家機構校正比較，而正式使用時調換壓力錶或是將壓力錶內之充由彈簧動手腳使壓力比升高幾倍。
(三)自由段長
         1.施工中遇坍孔鋼鍵下不進去即將之切斷，即自由段不足。
         2.事先將自由段切斷，此方式首先均依規定組件，存放在工地讓監造工程師隨時量測確實夠長，而監造工程師離開工地或利用晚間做夜班時再下鍵，即將自由段切斷，蓄意少打幾公尺，蓄意偷工減料。
(四)如何防止偷工減料與作弊
         欲防止上述偷工減料與作弊，請參閱台北市基礎工程協會“永久性地錨監造講習班講義”及其Q&A。

七、如何確保地錨工程品質

         目前監造工程師對地錨防蝕、拉力及自由段長度檢驗的認知不足，而施工者矇騙手段高明。雖然行政院公共工程委員會實施“全民監督各公共工程”，一般人僅止於肉眼看得見之人行道、水溝、路燈等，民意代表們也只在議堂上論戰，難以實質達到提升各公共工程品質。僅對肉眼看得到的工程有瑕疵的炮轟(例如橋墩裂縫)，而肉眼看不到的地下工程，如土質改良、地錨工程等最容易偷工減料，它在施工前、施工中及施工後只要照相存證且記錄偽造驗收OK即可。
         因此在去年11月14日由本會主辦、現代營建雜誌社協辦之“永久性地錨監造講習班”主持人廖洪鈞博士致詞時強調：地錨工程一定要做到防蝕、拉力和自由段長均達到設計需求，否則政府及業界會對地錨產生不信任感。再次提示今後地錨施工者要做好，讓設計者有信心。故依該次講習會講義：每支地錨施拉鎖定後必須檢驗防蝕、拉力和自由段長度三者均合格後，將錨頭握線器內與自由段空間灌滿柔性樹脂漿(防水膠)後，再以混凝土封蓋。有此檢驗法寶，可以未雨繆綢、防患未然。敬請立法院及議會諸公凡公共工程施工中，隨時抽驗，對確實施作之施工廠商及盡職之監造工程師給予嘉許，以資鼓勵。如有瑕疵者，立即糾正改善。日後如檢調單位或立法院及議會認為必要時，可打開混凝土封蓋，再做防蝕、拉力與自由段長檢驗。惟有如此才能確保地錨工程品質。

八、結論

         台灣已加人WTO，國人擔心被外來產品、技術打敗，其實自己才是最大的敵人。行政院推行全民監督各公共工程之美意，要能及於看不到的地下工程有賴全民提供信息，讓民意代表們發揮監督功效，則偷工減料者止步，各公共工程品質自然好起來。■

參考文獻

1.台北市基礎工程協會主辦“永久性地錨監造講習班”講義。
2.盧錫煥著“地岩錨之設計與品質管制”。