高雄市文化中心地錨證明試驗分析報告學理之爭
與高雄市土木技師公會研討報告探討

☆ 台北市基礎工程協會
鑽探、地錨、地盤改良技術小組

壹、前言

         本協會『基礎工程品質面面觀』一文於現代營建月刊280期4月號發表後，工程界反映熱烈，有讀者來函要求，就高雄市文化中心多目標使用停車場得標廠商施工失敗沒事，而設計者要負賠償責任，是否司法自由心證…，及成大和台科大對地錨證明試驗分析報告學理之爭議和高雄市土木技師公會研討報告等加以探討。司法判決本協會不予置評，僅就地錨證明試驗分析報告學理之爭及其地錨施工剖析與高雄市土木技師公會研討報告探討如下，敬請工程界不吝指教。

貳、地錨由來及種類

(一)地錨由來
         地錨自1934年阿爾及利亞首先在大壩加高工程中使用後，即廣泛的應用在大型地下深開挖及邊坡穩定工程上。日本亦有五十多年歷史，我國也有40多年。但自75年4月地工技術雜誌第14期歐晉德“地錨之設計基本理論及施工檢驗法”刊登後，提升了國人對地錨的認知並了解地錨各種試驗，尤其是「證明試驗」。
(二)地錨種類
         通常習用地錨是承拉摩擦式，而另有承壓多段式、擴座摩擦式和膨脹式Soilex(瑞典)等，FIP及BSI、DIN等規範均為承拉摩擦式為主，FIP也僅略提到多段擴座承拉摩擦式而已，至於承壓多段式多半是回收式地錨。擴座摩擦式有日本MS型和國人所研發出來的PCBAⅡ工法。後者在英國國際地錨會議中論文發表，該工法在粉土質細砂中之限制荷重皆超過70T以上，而極限荷重則在96T以上，比傳統地錨大2-3倍，而摩擦側向壓力係數K與錨碇深度無關，甚獲各國學者專家重視。它的錨碇力行為與承拉式很相似，均可以求取限制荷重plim的曲線，承壓多段式則很難求取plim。

參、瑞典膨脹式地錨不適用於台灣地質

         高雄市文化中心多目標使用停車場得標之營造廠採用瑞典膨脹式地錨Soilex工法，該工法不適用於台灣地質，其理由如下：
         台灣地質年代輕，大都為鬆散膠結不良、硬軟不一。一般地錨是靠錨碇段灌水泥漿，凝固後錨碇體週邊與孔壁間產生摩擦力(握裏力)；擴座地錨則除了錨體週邊與孔壁間之摩擦力外，還有擴座體之面承抗阻力，所以擴座地錨之拉力比一般地錨大很多。
         高雄市文化中心之地質為鬆散砂土層，N值10左右，且含有薄層(夾層)靈敏度高之沉泥粘土(ML、CL)，地下水位又高。瑞典式膨脹地錨Soilex工法之擴座體是用金屬薄片製成，鋼絞線穿入金屬薄片內，高壓灌水泥漿，將金屬薄片吹脹成橄欖球狀。其地錨週邊是光滑金屬，與孔壁間之摩擦力減弱，且擴座體(膨脹體)又成橄欖型，依斜壁原理其面承抗阻力大大減少，若再遇靈敏度高之沉泥粘土層極易消失預力，因為鬆散砂層中含有沉泥粘土(ML、CL)，經Soilex膨脹地錨張大錨體擠壓土層後，會增強砂層摩擦抗阻力，也同時使土壤中之孔隙水壓升高，此孔隙水壓隨即會破壞沉泥粘土之抗剪強度(本來沉泥粘土之抗剪強度很低，受擠壓呈飽和之爛泥，此爛泥反使砂層之摩擦力減弱)，據查Soilex膨脹地錨施工中甚多水及砂從錨孔中湧出，此現象也會影響錨碇力，即潛變(creep)更快。實例：中興顧問公司曾在萬板計劃之板橋新站地下室深開挖工程中為瞭解背拉式預力地錨之可行性和其錨碇強度，由某廠商提供瑞典膨脹式地錨Soilex工法，在現場做三支證明試驗。該工址地質依亞新工程顧問公司提供之地質為鬆散沙，N值10左右，該地錨拉力拉到90T，停留60分鐘後，預力消失只剩40T而已。依據
         從上述表中，在50分鐘內地錨拉力損失不得超過3%，而瑞典膨脹地錨soilex工法在短短60分鐘就預力損失55%以上。可見瑞典式膨脹地錨Soilex工法不適用於台灣地質。

肆、成大黃老師與台科大廖教授之分析報告學理之爭探討

         高雄文化中心多目標使用停車場得標廠商得標後地錨發包給台北某公司，以背拉擴座地錨(黑澤KTB)在現場做證明試驗，成大黃老師記錄後做分析報告。爾後，設計單位以該地錨施工公司先前在台北大安高工地下停車場證明試驗不理想，對該分析報告產生質疑。故將現場記錄再委託財團法人台灣營建研究中心分析，營建研究中心指派廖教授分析，現就黃老師與廖教授分析報告學理之爭，說明如下：
一、黃老師之分析報告
(一)結論
         1.經依據施工說明書相關規定，於本工程基地預定地錨施工深度進行三組地錨拉拔試驗結果，無論其錨碇拉力及擴座體之尺寸均符合設計之要求。
         2.本公司施工時將採用與試錨時相同型號尺寸之擴座體，依原設計之地錨總長及深度進行施工。
         3.本次試驗之荷重量測儀器，原計劃採用油壓表與TML荷重計同時量測，惟於現場操作時，TML荷重計之數值顯示不穩定，因此本次試驗之荷重量測值均以油壓表之讀數為準，而千斤頂及油壓機經於試驗前及試驗後進行檢測，均顯示其數值穩定無誤。
(二)結論
         依據現場地錨拉拔試驗報告及試驗結果分析顯示，三組背拉擴座地錨，無論其錨碇力或擴座體之尺寸均符合設計之要求。若施工時採用與試錨時相同型號尺寸之擴座體，依原設計之地錨長度及深度進行施工，可以維持開挖期間連續壁之穩定。
二、廖教授之分析報告
(一)結論：
         由於三支試驗地錨之試驗分析結果顯示各地錨在受力後，其變位行為均有異常現象，故無法自試驗數據本身準確決定地錨之極限拉力和限制荷重，而且就試驗結果所初步估算出之地錨極限拉力和限制荷重也不盡滿足施工說明之要求，因此為求慎重起見，建議不可以此次地錨試驗結果做高雄市多目標使用停車場開挖工程背拉地錨之適用性評估標準，以確保整體開挖工程之施工安全。
三、探討
         (一)依75年4月地工技術雜誌第14期，歐晉德“地錨之設計基本理論及施工檢驗法”9頁四、地錨試驗中：…試驗方法必需注意檢核影響應力與變形間關係之種種因素…。4.1證明試驗：本試驗之主要目的在於瞭解區域地層中，設計地錨之可行性，試驗目的通常包含對地層性質、錨碇性質及施工問題等之肯定了解，特別在未曾使用過地錨之地區或特別形式、特別長度的地錨被應用時，此類試驗益顯其重要性。證明試驗常涵蓋錨座、錨頭、千斤頂、防蝕設施、錨碇本身的製作，灌漿步驟、現場的操作、錨碇長度、錨碇能力以及潛變性質(預力消失creep)等項目之檢核，因而顯見此類試驗需儘可能涵蓋將來現場可能發生的情況，以便於判別地錨系統及施工方法的可靠性。
         (二)本案工程地質鬆散N值僅10左右，地下水位又高，鄰近文化中心地錨長度在9M以內，必須採用特別形式之擴座地錨。而分析報告中書明以背拉擴座地錨(黑澤KTB)施工，然資料顯示黑澤KTB沒有擴座地錨。爾後，該營造廠辯稱KTB係該公司採用地錨固定端之錨頭材料而已，擴座體由瑞典直接空運進口，所用工法為瑞典膨脹式地錨工法。而瑞典膨脹式soilex地錨在台灣從未使用過。因此分析此證明試驗之正確性至為重要。所以必須由專業且有經驗者做分析報告，否則會誤判。
         (三)黃老師之結論本次試驗之荷重量測儀器，原計劃採用油壓表與TML荷重計同時量測，惟於現場操作時，TML荷重計之數值顯示不穩定…。TML是日本製之資料收集機，其特性是電腦自動量測並記錄其結果。電腦如顯示不穩定，理應重新校核再做試驗求證。而黃老師未做適當求證，僅以油壓表之讀數為準。是此試驗報告可議之處。施工後，連續壁位移產生潛在公共危險，乃意料中之事。
         廖教授之結論：由於三支試驗地錨均顯示各地錨在受力後，其變位行為均有異常現象，正與黃老師之結論所述TML荷重計之數值顯示不穩定相似。由此即可確認該三支試驗地錨有問題。廖教授就事論事，而得標公司認為刁難。如果廖教授和黃老師之報告相同(可以維持開挖期間連續壁之穩定)，結果該公司施工失敗，連續壁位移超過警界值，產生潛在公共危險，國內學術界賜于廖教授Anchor廖之美名，豈非虛得。

伍、得標廠商施工失敗之前因後果

(一)開標前
         該工程開標前即有台北兩家地錨公司委託律師去函高雄市政府工務局新建工程處，謂該工程有專利綁標，敬請更正。高雄市政府工務局新建工程處回函：…本處辦理設計審核時即恐涉及專利品及獨家壟斷，故於本工程設計圖中即詳註：「本圖僅供參攷」，且任何地錨施工廠商只要有能力達成設計需求，並現場試驗證明通過均可採用。又因地錨之設計係根據「國際大地工程學會」發表之國際論文為基礎而設計，故斷無「涉及專利」，況目前有能力施作擴座地錨廠商眾多，為確保品質及工程安全，有能力做擴座地錨之施工廠商，可依施工補充說明書規定檢附施工計畫書，合乎要求後自可施工。
(二)開標中
         開標記錄有三十八家，在開標前設計工程師當眾宣佈：本工程設計圖面(112/138及113/138)已註明僅供參考，廠商之施工法不受限制，惟需符合設計標準。參加廠商沒有異議，隨即將之例入開標記錄，視同合約書規範。
(三)開標後試驗
         得標廠商即聲稱採用瑞典黑澤KTB擴座地錨工法進場做三支證明試驗(詳肆、所述之學理之爭)。爾後，經主辦單位召集協調檢討，結果同意營造廠進場責任施工：應由營造廠具結保證錨力達到設計需求。設計拉力需求如下：
         背拉擴座地錨施工說明：
1.每支地錨預力鎖定時，在中空千斤頂施拉1.5Pw(Pw=設計拉力)，穩定後放回Pi，再拉至P0鎖定。
2.為防止地下水日後從地錨孔滲出，各支地錨灌漿後，隨即在孔口下3.0M以內做AB雙重管膨脹樹脂防水灌漿。
         補充說明：
1.每支地錨預力施拉鎖定後，由HHL地岩錨預力檢測儀(非專利品)以電子荷重計、電子測微表當場測試、製表，記錄實際拉力結果。
※得標廠商聲稱採用瑞典膨脹地錨，直接空運進口，其功能可以達到設計需求以上品質，結果施工失敗。
(四)地錨施工失敗發生週邊道路龜裂、連續壁位移之潛在公共危險
         得標廠商委由台北某公司進場採用黑澤KTB擴座地錨工法施工。在施打地下水位以下之第二排地錨時，由於大量地下水、砂從地錨孔口湧出。某公司無法克服湧砂、湧水而延遲工進，三部覆帶鑽機及空壓機、錨具均被承包商持法院假扣押扣留于工地。承包商另請台北另一公司進場施工；做到第四排時，造成週邊路面龜裂，尤以文化中心志清堂走廊嚴重龜裂終致下陷、連續壁位移17公分之潛在公共危險。於八十三年遭新工處解約，由榮工處承接後續工程。
(五)榮工處依原設計完成後續地錨
         為搶救位處最大壓力之第四排187支地錨及舊有1105支地錨之檢測、維護、止水工作，榮工處交予某公司依原設計之地錨長度、拉力且防水灌漿責任施工，完成所有地錨工程。
         所有後續地錨于8月初即複拉再鎖定完成後，第三天即遇到提姆颱風來襲，繼而道格、凱特琳和葛拉絲等颱風，尤其是道格颱風帶來強大西南氣流、豪雨造成高雄縣市繼87水災後台灣最大水災，甚多道路積水，本工程仍然無恙，證明施工品質確實一流，現已完工近10年。(以上參考第六屆大地工程研究討論會“高雄市多目標使用停車場地錨工程災害及後續工程地錨穩固探討”一文)
(六)得標廠商施工失敗造成潛公共危險，反獲市府賠兩億五千萬
         得標廠商責任施工失敗，造成潛在公共危險，被市政府解約並沒收押標金。該廠商隨即向有關單位檢舉專利綁標。有很多民意代表關心，監察院也彈劾。市府有關官員、設計公司及榮工處和替榮工處完成後續工程之公司負責人等均被檢調單位扣押，並起訴為專利綁標，後經最高法院發回更審，現高等法院審理中。而施工失敗廠商據報載法院判決高市府賠償兩億五仟萬，市府不服再上訴，最近據聞施工失敗之廠商已與市府和解，由市府賠償數億元之多。
(七)探討
         1.前述在開標前台北某公司和另一公司委託律師事務所函主辦單位，謂該工程設計有專利綁標、要求更正。而主辦單位回函設計圖斷無涉及專利，任何工法均可施工，只要達到設計需求即可。
         2.開標中，設計者當眾(38家廠商)宣布本工程設計圖面(112/138及113/138)已註明僅供參考，廠商之施工法不受限制，惟需符合設計標準。
         3.得標廠商提出成大黃老師之分析報告，黃老師曾在高雄市政府2月2日之協調會中發言：他乃代表國立成功大學…。並以自己的分析報告做說明，新工處同意准予營造廠進場開工，實際施工出問題，是黃老師之結論有誤？還是施工者未依與試驗時相同型號尺寸之擴座體和原設計之地錨長度及深度進行施工？
         4.主辦單位同意得標營造廠進場責任施工。結果施工失敗，責任歸誰？依台灣省土木技師公會提出之高雄市多目標使用停車場新建工程(文化中心南側)連續壁發生位移原因、責任歸屬及其他工程爭議事項鑑定報告書，蓋有公章及鑑定人三位簽名蓋章文號(85)省土技字第2863號戊15頁(六)約定「責任施工」時承包商應負何種責任？所謂「責任施工」係指承攬人在不違反所有合約內容下，不論遭遇任何困難(除天災、地變或人力不可抗拒之事由外)，均需於合約指定且時間內完成指定之工作或標的物。其中所增加之工作或困難皆由承攬人負擔，且不得提出任何請求或賠償。亦即業主對某項工作為達到設計之最終目的，將整個施工構想及施工過程、方式、材料、工期、盈虧、成敗均交由施工者負完全責任，本工程合約設計圖僅為建議之施工方式及投標估價參考，施工者可自行選擇合約設計圖以外之其他施工方法等，只要能達到業主所要求之功能目的即可。因此，業主僅查驗其施工結果是否達到設計功能目的，至於施工者用何種方法、如何完成之過程，業主一概不予干涉，亦不依據原供參考之合約設計圖辦理驗收，也不辦理任何金額及工期之追加減手續。本案工程失敗是施工者無法達到設計功能目的。
         5.營造廠進場以瑞典soilex(擴座體)黑澤KTB(錨頭)擴座地錨施工，而施工失敗，卻怪罪專利綁標，為何不怪分析報告或施工者呢？依筆者以地錨專業來研判，營造廠可能被施工者蒙在鼓裡，甚至被騙得團團轉。
         6.因搶救已產生潛在公共危險的工程：榮工處及其下游廠商被起訴，其下游廠商判刑外並沒收216萬元(以總工程款之15%計算)。如果榮工處及其下游廠商不接已產生潛在公共危險的後續工程，那就不會被判刑及沒收以血汗搶修應得之工資！
         7.據第六屆大地工程學術研討會論文所述：後續地錨工程完工後第三天即颱風接二連三來襲，本工程仍然無恙。如果榮工處及其下游廠商沒接該工程的話，那文化中心及週邊商家不堪設想。在此理應感謝榮工處及其下游廠商之努力與用心，並對其遭受牢獄之災表不平之鳴。
         8.至於監察院彈劾市府有關官員和專利綁標，監察院(83)院台內字第10364號是依政風處所呈報之某公司及另一公司委託國泰法律事務所，於四月十六日，去函新工處，指出本工程地錨施工說明書涉及某公司之專利品，請求更正施工說明書中之相關規格及說明。地錨工程涉及專利品既經舉發，卻未審慎檢討。其實主辦單位高雄市政府新建工程處回函：…斷無涉及專利，任何工法均可施工，只要達到設計需求即可。為何市政府政風處會隱瞞事實呢？令人費解。難怪榮工處搶救潛在公共危險地錨工程者會被司法單位扣押判刑。在此筆者質疑政風處為何蓄意隱瞞事實，造成轟動全台、社會不安，且浪費龐大社會資源，更令人遺憾的是對責任施工失敗，地錨拉力不足、檢測記錄被偷走、是否煙滅證據不予查處，形同鼓勵廠商可以不守法施工！又可獲得數億賠償。

陸、高雄市土木技師公會研討報告探討

         高雄市政府82.9.16委託高雄市土木技師公會針對文化中心工程災害造成連續壁位移、週邊道路龜裂、文化中心志清堂走廊下陷之潛在公共危險作鑑定報告，而高雄市土木技師公會82.10.25僅作成研討報告，又沒有研討技師簽名、蓋章，僅有公會章而已。
(一)略舉該報告認為設計錯誤如下：
         1.鑽探孔數不足，第一次4孔，每600m2要做1孔，基地16000㎡。
         2.自地面下迄18M區域內的沉泥質細砂層中夾有粘土層，而設計單位亦忽略有粘土層存在的現象，研判為連續壁貫入深度及地錨延長度不足二因素之聯合行為。
         3.連續壁不動點很深：其結果主動破壞面向壁體外側移，使大部份地錨擴座體位在破壞面內側，與分析結果相吻合，使地錨喪失應有的背拉力效果。
(二)探討
1.鑽探孔數
         依法規大面積(5000m2以上)之鑽探孔數當地主建築機關得視實際情形規定孔數，只要滿足設計需求即可，第一次四孔，第二次18孔。鑽探孔數已足夠，可不必太多。(依每600m2要做1孔，本案基地16000m2/600=26.6孔，而第一次4孔，第二次18孔，共22孔，僅差4孔)
2.地錨長度
         (1)依113/138設計圖地錨施工說明，本工程地理位置由於距鄰地文化中心限制，採用擴座地錨長9M，並要求每支地錨要施拉1.5倍設計拉力，並檢測其拉力結果及在孔口下3.00M做膨脹樹脂防水灌漿之基本設計需求標準。
         (2)後續地錨依原設計長度、拉力且防水灌漿施工，順利完成。完成後第三天遇到提姆、道格、凱特林和葛拉絲等五個颱風侵襲，尤其是8.12之西南氣流所帶來之豪雨(繼87水災以後之大水災)，工地週邊道路均滿水位，地錨工程仍安然無恙，至今已超過法定保固期限。在此可肯定先前施工錯誤，而非設計地錨長度不足。
3.連續壁貫入深度
         連續壁是靠地錨拉力來穩固，如果連續壁貫入深度再深，而地錨拉力不足(既存荷重)即損失很快，達不到設計需求，連續壁照樣位移
4.施工者有沒有達到設計需求品質？該技師公會研討報告隻字未提令人費解？
         (1)筆者為追查真相，曾面見高市新工處處長，要求核對有關文化中心地錨檢測記錄事宜，林處長按鈴要祕書叫三科將資料送處長室。約30分鐘過後，沒消息，處長再追問，祕書回答：三科說該記錄早就被偷光光，處長說抱歉這事很可疑？
         (2)令人質疑的是：每支地錨有沒有確實施拉1.5倍設計拉力並檢測拉力結果了呢？地錨拉力有沒有預力消失？
         (3)有在孔口下3.00M做膨脹樹脂防水灌漿嗎？為何第二排以下之地錨孔口均有湧沙、湧水呢？湧沙、湧水地錨拉力會損失。
5.總而言之
         (1)高雄市土木技師公會之技師認定設計錯誤，為何榮工處後續地錨依原設計圖所示地錨長9M拉力且防水灌漿施工順利完成，由此可證明研討報告有欠公正，也忽略了施工者所採用之瑞典膨脹式soilex地錨工法是否適用，其拉力穩定與否，及有沒有依施工規範檢測拉力結果，及在孔口下3.00M做膨脹樹脂防水灌漿。
         (2)榮工處依原設計地錨長度、拉力施工能順利完成是為鐵證。至於博士也好，教授也好，數個技師資格也好，主辦單位委託作鑑定報告，卻僅作出研討報告，凡研討報告要公平、公正，不得有欠公允。至於監造沒盡責是該檢討的，為何讓台北某公司為所欲為，任意施做呢？施工失敗產生潛在公共危險，原先得標廠商之地錨檢測記錄為何在市政府會被小偷偷光光，是否煙滅證據呢？

柒、結論與建議

         地錨工程是屬於較專業的領域，凡分析報告要有實際數據，如分析中發現有數據異常，得要求證，甚至再補做，且做分析報告要正確，至於施工後產生潛在公共危險的鑑定或研討報告時，要公正、公平且客觀。如果司法單位因參考偏差之研討報告，做出自由心證而產生冤曲，這個果理應由做出偏差報告者來承受。再者，法院判決是施工失敗，設計沒錯，而設計之公司要負起監督不週之責。據聞初審判設計公司因監督不週要賠80%，新工處賠20%，嗣因律師上訴晚了一天，致程序敗訴，導致賠償壹仟壹佰多萬元；此外，監工工程師是否重大疏忽尚是疑問。更不可思議的是專業律師上訴竟晚了一天，是否該律師也有重大疏忽不得而知。政風處為何隱瞞事實：對得標營造公司施工失敗隻字不提，反而對設計者大張旗鼓指責有專利綁標，是為得標之營造公司推卸施工失敗之責，以利求償？導致司法單位誤判，造成冤情，浪費社會資源？
         司法判決要依證據，陳定南部長常說證據到那裏則辦到那裏，也建議監察院諸公，凡沒有證據和隱瞞證據者及以自由心證判決者一一糾出來，並將黑金徹底消滅。現在是六黨國會時代，一切透明化(現政府連工程底價都公開了，司法判決也在網路公開)，給百姓有合理交代。至於營造廠商施工失敗仍然獲得高額賠償是真是假，吾等不作評論，只期望此風不可長，因為所有公共工程經費款項皆為人民血汗納稅錢。■

※有關高雄市文化中心地錨施工案一文，歡迎讀者們來函指教。
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