安全支撐工程施工與災害防治

□邱欽璋／中華大學土木 工程學系

摘要
        營造業重大職業災害為各業之冠，營建工地的施工災害往往導致人民生命財產與營造廠商的重大損失，與業主的工期損失完工延誤。若發生工安事故，其搶救與復原，亦是勞民傷財，增加許多成本，故本文針對結構工程安全支撐之災害防治加以探討，歸納安全支撐工程危險因素、提供防範之對策、建立災害防止管理模式，強化工程安全施工作業流程，以期能對於協助國內營建工程災害之防治有所助益。

一、前言

         由於營造業作業期程短，高處作業多、勞工作業習慣怠忽、承商省成本、勞工高流動性、基礎工程作業安全防護方面較其他行業來得複雜而難以控制。特別是基礎工程緊臨鄰房稍有不慎及有崩塌集沈陷之可能，非但造成工程進度遲緩，財物損失對於罹難災害家庭，無論在經濟、家庭維持與成員心理上更是面臨鉅大衝擊，更甚國家、社會亦需付出極大的成本。

二、施工作業過程

(一) 吊運作業
         依工地實際現況安排，進場前須確認動線、材料進場時間、協調相關單位(吊車、貨車等)、查明貨品、材料之重量、尺寸、運輸機具合格證明、人員證照。工地當進行吊裝及接合作業時，勞工有必要於鋼樑之上行走、於樑柱接合處進行螺栓鎖固作業，此時如無安全之墬落防止系統，將使得於高處作業之勞工曝露於墬落之風險之下，為防止勞工墬落，於吊裝前，在地面利用固定於樑上之杆柱，先行架設水平安全母索，待吊至定位，勞工應先於安全垂直鐵爬梯上，將樑柱做假固定之後，將安全帶繫掛於樑上之水平安全母索上，方得將重心移轉至樑上，並將安全母索之端點錨錠轉移至樑柱上，安裝完畢方得於鋼樑上行走、進行解鉤作業及後續螺栓鎖固定，鋼樑安裝完成後應儘速安裝安全網。
(二) 外環柱焊接作業
         當進行續接焊接時，應提供適當之墬落防止設施及立足點，設置安全的焊接工作平台，提供勞工進行焊接作業，方得令勞工進行焊接作業。
(三) 安全支撐施工安全作業守則：
         該研究團隊之C-205號計畫曾針對高性能混凝土訂出定義及符合條件如下：
         1. 組合進行時，應逐次構築，作業人員應配戴防護索，安全帶及安全帽等護具。
         2. 加強安全管理，作業前應附帶給工作人員危險因素告知，指示相關之安全事項。
         3. 高架作業防止工具掉落，工具及螺栓等物品應置於工具袋或繩索吊掛。
         4. 鋼架安全支撐，未使用施工架，而落距超過二層樓或七 .五公尺以上，應裝設防護網。
         5. 施工架，工作構台及便道應設置扶手，圍欄等裝置。
         6. 有墬落危險場所必須設置安全標誌，並禁止閒人進入。
         7. 安放鋼構時，應先由側方或交叉方向安全撐住。
         8. 吊運鋼料應於釋放前，將其捆妥或繫於固定位置。
         9. 吊運長度超過六公尺以上之架構時，須以兩條鋼繩捆綁。
         10. 於八公尺以上鋼架作業現場時，應派富有作業經驗監工人員，負責監督指揮
         11. 鋼料吊放應避免鋼料與電線接觸，尤其高壓電線，應保持適當安全距離。
         12. 患有高血壓、貧血、癲癇、經神病或平衡機能失常、聽力不正常者，不得從事高架作業。
吊運作業程序（圖2-1）
(四) 鋼軌樁施工注意事項
         1. 垂直度之保持包括X向及Y向控制。
         2. 施工中若有缺點應詳細記錄，以利日後補強作業。
         3. 於各次挖土作業中配合觀測。
         4. 鋼板樁拔除時應確實回填砂。

三、突發狀況之應變措施

(一) 開挖作業時
         1.因超挖導致擋土牆變位加劇，致鄰房或道路龜裂。防範對策：事前應防範，事後應停止開挖，嚴重時需回填級配，移去周圍堆積重物儘速架設支撐。
         2.基地內大量積水。防範對策：積水增加挖土作業困擾，應加強抽水設備，抽排入周邊排水溝避免回流入基地內。
         3.開挖面隆起。防範對策：應即停止開挖，若為土壤剪力破壞所致，應於基地內做地質改良增加土壤強度。
         4.開挖時撞擊支撐設施。防範對策：應嚴格要求作業手謹慎操作，撞擊後變形嚴重時應即須補強。
(二) 施工構台施作：
         基地因開挖後內外部之通行，需架設構台作為動線與材料暫時堆放之場所，故各種施工動線與各類材料堆放場所應妥善配置。
(三) 測量及放樣作業：
         1. 依照現有工地大門位置設置，構台主樑與第一層支撐仍有20cm空間，應無須抬高。
         2. 構台完成表面為GL+20cm以RC作出斜坡，避免車輛因高差而導致出入困難。
         3. 放樣完成後各角點應固定保護，並引點至鄰近建築物及其他固定位置，以供後續工程之再利用。
(四) 施工構台之製作：施工構台安全，影響將來基地開挖與後續工程甚鉅，須謹慎評估安全性並決定各部分構材斷面：
         1. 構台樁：以與中間樁另構方式為之，故與中間樁一同打設。
         2. 樁帽：樁頭因打設時無法封頭與主樑相接，故測量GL-85cm水平修齊後以螺栓與樁帽固定封頂後，再以螺栓固定主樑與樁帽，以確保主樑承受壓力可直接傳遞于共構樁。
         3. 主樑：與各構台樁結合測量水平，構台樁之間距不得超過設計最大寬度6m，依圖示進行作業，主樑之間距亦不得超過設計間距6m，避免超載造成強度不足，引致構材產生變形。
         4. 小樑：每隔2.0m一支以螺栓與主樑固定，並以電焊加強，避免鬆動導致螺栓承受過大剪力而破壞。
         5. 覆蓋板：覆蓋板係以H200×200×8×12型鋼組合，鋪設於小樑上方，避免重物直接衝擊以免變形。鋪設注意平面保持正直，以免鋪設至最後無法對齊，使小樑部分斷面承受過大壓力產生變形，造成構台無法使用。
         6. 斜撐：各類施工車輛於施工構台上方施工，易因而產生水平方向之擺動，故於構台外側應於適當間距，(一般10M)設置斜撐減少水平擺動。
         7. 斜拉桿：共構樁承受壓力時包括施工車輛之水平力，為避免產生水平擺動，共構樁之間應設置斜拉桿加強。
（表3-1）工程施工控制

四、安全支撐施作順序：

         1. 中間樁放樣材料進場打設。
         2. 第一次降挖至GL－3.2M。
         3. 架設第一層支撐，支撐中心為GL－2.5M。
         4. 第二次降挖至GL－7.5M。
         5. 架設第二層支撐，支撐中心為GL－7M。
         6. 土方工程開挖至最終開挖面GL－10.9M。
         7. 於PC完成後進場施作中間樁止水板。
         8. 構築B2FL結構工程並達到養護天數後拆除第二層支撐。
         9. 構築B1FL結構工程並達到養護天數後拆除第一層支撐。
         10. 切除中間樁拆除構台切除共構樁(本工程至此完成)。安全支撐細部接合大樣如圖4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7：

圖4-1安全支撐細部接合大樣圖
圖4-2：中間樁水平支撐接合示意圖


圖4-3：圍苓角撐接合、斜撐圍苓支撐接合
圖4-4：中間樁水平支撐接合詳圖

圖4-5示意圖接合板圖
圖4-6：施工樓梯示意圖

圖4-7：U型螺栓詳圖

五、機具設備及配置

(一) 施工機具設備：
         1. 中間樁打設機具。
         2. 安全支撐吊裝拆除機具：25T吊車。
         3. 安全支撐施工機具規格資料如表5-1。
（表5-1）施工機具配置
(二) 施工方法：
         中間樁打入：本工程探討之地質屬更新紅土礫石層，狀況為粉土質粘土、砂、夾礫石層所構成，分地表層、礫石層、和岩層，厚度由7至22公尺不等經評估後決定採行震動打入工法植入中間樁，震動機規格詳安全支撐施工機具規格資料。
(三) 中間樁打設步驟：
         1. 放樣作業依放樣基準線將各列中間樁位，定位於基地表面完成後，按計劃將地面整平以利放樣，再定點對正中間柱位置，檢驗並調整其方向及垂直度，確認無誤後即可以震動機將第一節中間樁打入至各區中間樁底高程(作業時須參考各區支撐設計圖)。
         2. 完成第一、二節中間樁接樁作業後，將中間樁樁頭打入至預定高程，檢驗其位置方向及垂直度正確後即完成。
(四) 中間樁打設步驟：
         1. 於進場前施工，將二節中間樁欲對接樁頭切割平整。
         2. 將二節中間樁水平置於加工場進行對接。
         3. 對接樁頭以滿焊施工。
         4. 將加勁板固定並滿焊於對接樁頭。
(五) 打樁時注意事項
         1. 中間樁施工前應先將基地整平，並完全清除障礙物及舊基礎。
         2. 施工時應保持樁身正直，並應用經緯儀或錘架，於鑽桿正面及側面校對檢驗其垂直。
         3. 中間樁以震動機打入方式施工，具有可以隨時調整位置及樁身垂直度之優點。
         4. 接樁時以水平尺調整各方向垂直後點銲固定再將H型鋼對接處周緣滿銲。
         5. 接樁時以120mm*150mm*4mm加勁板2片滿銲補強於對接處。
(六) 安全支撐吊裝：三角托架定位：以水準儀自高程基準點將三角托架高程，標示於連續壁及中間樁。
         1. 將三角托架以固定器固定於中間樁，核對托架螺栓孔，切割中間樁翼板以螺栓固定托架。
         2. 由第二人手持托架，標示螺栓孔位於連續壁，以人工鑽孔使用膨脹螺栓固定托架，約4m一支。
         3. 圍苓及支撐吊裝：由專人(現場監工)以對講機指揮掉吊車操作員，將支撐材吊至欲裝設位置，交由組裝人員組裝固定後，鬆開吊具再進行另一次組裝工作，應 注意相鄰之兩列安全支撐接頭，避免位於同一跨距。
         4. 油壓千斤頂及土壓計安裝：由專人(現場監工)以對講機指揮掉吊車操作員，將油壓千斤頂及土壓計吊至欲裝設位置，交由組裝人員組裝固定後，鬆開吊具再進行另一次組裝工作，應注意相鄰之兩列安全支撐油壓千斤頂及土壓計，避免位於同一跨距。
         5. 圍令係將擋土壁所承受之土壓力、水壓力予傳遞到水平支撐之橋樑，為支撐工程之重要構材。圍令與連續壁間之間隙應以2000psi之混凝土填滿，以求均勻傳遞壓力。
         6. 水平支撐乃承受土壤側向壓力之主要構材，一般使用之H型鋼支撐可承受壓力值如表5-2支撐挫屈強度表示
表5-2支撐挫屈強度

六、結論

         工安講習之舉辦：雇主應備妥書面之紀錄，以玆證明所舉辦之相關墬落防止教育訓練，包括已受訓之勞工姓名、訓練日期、雇主或訓練人員之簽名，同時應保留過去及最近一次的訓練證明文件，以供追蹤、考核。工安事故之發生皆由【不小心、不用心、不關心】，其後果可能傷及本人或他人，此都不是所樂見。為此應每日、每週、每月不斷的於施工處所建立【小心、用心、關心】注意安全的工地文化，以協助工人做個快樂的工作者。
         經由前述技術章節之探討，安全支撐施工技術結論如下：
1. 安全支撐為重要之基礎工程且鄰近建築物，若無妥善進行施工及監測則容易產生工程災害。
2. 監控方式可分為：
         (1) 目視監測僅臨建築物之圍苓支撐是否變形、螺拴是否有剪斷的跡象。
         (2) 目視監測x及y軸之支撐有否變形。
3. 裝設土壓計監測數值並做成記錄
         (1) 若土壓計數值超過設計之壓力太多及超過所設定的危險區域，須立即處理。
         (2) 由壓計有漏油現象時須立即處理。■

參考文獻

1. 行政院勞工委員會網站
2. 竹榮鋼鐵工業股份有限公司施工規則
3. 暐順營造股份有限公司管理規則
4. 武龍企業安全支撐施工規則
5. 三營機械工程股份有限公司(施工安全)