钢骨钢筋混凝土建筑结构施工实务手册之研究

鋼骨鋼筋混凝土建築結構施工實務手冊之研究陳正誠國立台灣科技大學營建工程系教授陳生金台灣營建研究院院長馬道奇瓦當土木技師事務所技師摘要國內自921地震後，採用鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構物之建築比率大為提昇，由於SRC結構使用鋼骨與鋼筋混凝土兩種不同構材，使得兩構材間配筋及混凝土澆置施工之困難度更高，不僅設計者須對SRC結構之細部有深入之瞭解，施工品質之確保亦為重要關鍵，因此為確保結構物之耐震能力，建立系統化之施工中結構專業檢查機制乃為當務之急。本計畫參考美國IBC2000特別監造制度、日本中間檢查制度及國內耐震設計規範草案之耐震工程品管，建立國內施工中結構專業監造制度，並針對國內常見之SRC結構施工問題，制定施工中結構專業檢查項目及檢查表，作為SRC施工中結構專業檢查作業之參考。AbstractSincethe“921Earthquake”,theratioofbuildingsusingSRChasdrasticallyincreased.AsSRCcallsfortheuseoftwodifferentkindsofconstructionmaterials,namely,asteelskeletonandRC,higherdifficultywouldbeencounteredinaspectsofsteelbararrangementandconcretepouringbetweenthesetwomaterials.Tocopewiththistrend,thedesignerneedstoacquiredeeperknowledgeaboutthedetailsoftheSRCstructureandontheotherhand,theassuranceoftheconstructionqualityisalsoakeyfactor.Toensuretheseismicstrengthofthestructure,itisimperativetoestablishasystematicprofessionalinspectionmechanismforthestructureduringtheconstruction.BymakingreferencetoUSA’sIBC2000specialinspectionsystem,Japan’sin-durationinspectionsystem,andtheseismicworkQCinthedomesticseismicdesignspecificationdraft,thisPlanwaspreparedinestablishingthedomesticin-durationstructureprofessionalinspectionsystem.AimingatthefrequentconstructionproblemswiththeSRCstructureinthelocalmarket,thein-durationprofessionalstructureinspectionitems,andachecklisthasalsobeenformulatedforuseasthereferenceofprofessionalinspectionworkforthein-durationSRCstructure.一、前言鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構已在國內普遍使用，921大地震後採用SRC結構之建築比率更迅速提昇。SRC結構結合鋼筋混凝土與鋼骨兩種不同構材，不論在設計或施工上均較為繁複，以致於國內目前SRC結構之設計與施工仍存在許多問題[1]，而對於處於地震帶之台灣，SRC結構之耐震能力更是值得重視。-1-影響建築物耐震能力的因素很多，但就施工的觀點來看，以耐震細部最為關鍵。結構之耐震細部影響構材之延展性進而影響結構之耐震能力，尤其是SRC結構內含鋼骨及鋼筋，使得配筋及澆置混凝土之施工困難度更高，不僅設計者須對SRC結構之細部有深入之瞭解，施工品質之確保亦為重要關鍵，因此為確保結構物之耐震能力，建立系統化之施工檢查機制乃為當務之急。本計畫在現行建築法令下[3～10]，配合「鋼骨鋼筋混凝土構材與接合之耐震細部設計準則」，及參考國外之設計標準、施工標準及施工檢查制度[11～15]，針對目前國內常見之SRC結構，制定施工中結構專業檢查項目及檢查表，以有利於未來直轄市、縣市政府委由工程界專業人才辦理SRC施工品質之監督，以輔助縣市政府目前建管人力之不足，並維護使用者之權益。二、結構專業監造制度探討本計畫蒐集並參考美國IBC2000特別監造制度、日本中間檢查制度、國內耐震設計規範草案之耐震工程品管及國內現行施工檢查機制，以擬定國內特別監造制度，強化施工中檢查機制，提昇國內SRC施工品質。2.1美國IBC2000特別監造制度美國IBC2000建築法規第十七章第1704節之特別監造(SpecialInspection)明確規定在建築執照頒發之前，指定的建築師或工程師應備妥特別監造計畫（SpecialinspectionPlan）送交建管人員核准。特別監造計畫應標明須特別監造的部份，及將執行特別監造之個人或公司名稱，並註明特別監造人員的責任。2.2日本中間檢查制度日本於其1995年發生的阪神大地震，有不少人係因建築物傾倒致死，因此日本政府體認到必須落實建築監造及加強施工檢查，以確保建築物安全的必要性。所以日本政府於1998年修訂「日本建築基準法」，設置了「中間檢查」制度，加強施工管理，以期提昇建築物結構強度，確保居住安全。新修訂之「日本建築基準法」對於中間檢查制度僅規定其施行原則，其實係由各地方政府依該地之建築情況，考慮建築物之用途、規模、高度、建築結構型態等，以決定其實施區域、期間及檢查對象，並就各工程之特色決定其應作檢查之工程，故日本中間檢查制度是較具有彈性，而不會局限於固定的檢查模式。2.3國內現行施工檢查機制國內現行施工檢查制度，有屬於地方性之檢查制度，例如台北縣政府之『建築執照施工品質管理作業要點』以及台北市之『建築施工檢查作業要點』中之勘驗制度，另外亦有屬於中央(全國)性質之『公共工程施工品質評鑑制度』，其目的仍以維護施工品質，減少公共災害並降低社會整體成本為主要目的。建研所於八十九年「建築物耐震規範及解說之修訂研究」案所草擬之建築物耐震規範第七章耐震工程品管第7.2節之特別監造，乃參考美國IBC2000特別監造制度，對於連續性特別監造意指特別監造人所有施工期間均在現場監測需要特別監造之工作。某些監造項目可週期性地執行，而可滿足連續性監造之需求。如果週期性特別監造係依專案計畫與規範所定出之進度排程，並經建築主管機關同意，透過連續性及週期性特別監造，期能提昇國內耐震工程品質。-2-2.4SRC結構專業監造制度條文研擬根據國內建築物耐震規範及參考行政院公共工程委員會評鑑制度，建立國內施工中結構專業監造制度，以提供中央或地方對於公共工程或民間一般工程，實施施工中檢查與監督鋼骨鋼筋混凝土工程，本節並參考美國結構專業監造制度(IBC2000)以及日本中間檢查制度，並酌參國內現行勘驗及監造制度，提出SRC施工結構專業監造之運作機制建議。1.【通則】相關條文所規定之施工規模及檢查項目，起造人(或起造人之代理人)必須聘用一位以上SRC結構專業監造工程師，於施工期間依據本條文規定之項目，實施SRC結構專業監造，SRC結構專業監造工程師必須符合相當資格，並須符合中央主管機關之能力認證。SRC結構專業監造工程師必須就本章所定之結構專業監造項目，對於SRC營造施工或操作程序實施結構專業監造，並將SRC結構專業監造過程、結果依據本章規定，通知建築主管機關、起造人、承造人、監造人、以及相關專業設計單位。2.【SRC結構專業監造實施對象】SRC結構專業監造實施對象由各級主管機關，指定某些用途及具有一定規模、高度或構造型態之建築物，應進行結構專業監造。建議符合下列條件者，須進行建築物之結構專業監造：(1)用途係數大或等於1.25之第一類、第二類、第三類建築物。(2)工址位於活斷層帶6公里以內之建築物。(3)建築主管機關所指定之工程者。(4)起造人或設計人(顧問公司、建築師或結構專業技師)所指定者。3.【SRC結構專業監造機制】SRC結構專業監造除原則上定義其實行之監造對象外，另建議其執行之基本架構及流程如下：(1)縣市建築主管機關於起造人申請建築執照時，依據SRC結構專業監造實施對象之規定，通知起造人申請案件是否須進行SRC結構專業監造。(2)須進行SRC結構專業監造建築物，其起造人應向結構專業檢查機構申請實施SRC結構專業監造，SRC結構專業監造合約書及SRC結構專業監造計畫書，列為各縣市申報開工許可文件之一。(3)SRC結構專業監造工程師應依據工程規模及施工項目，須有足夠合格結構專業監造工程師，親赴工址實施結構專業監造。工程進行中，配合地方政府勘驗制度，並依相關規定認為符合時，核發「SRC階段結構專業監造報告」。工程完成時，依相關規定認為符合時，核發「SRC結構專業監造完工報告」。(4)未取得「階段結構專業監造報告」時，不得進行後續工程。(5)建築使用執照許可起造人申請建築使用執照許可時，須檢附該工程之『SRC結構專業監造合格證』。4.SRC結構專業監造計畫書結構專業監造機構應提出之『SRC結構專業監造計畫書』，『SRC結構專業監造計畫書』內容必須完整列表說明包含合格工程人員名單、人員編制、監造項目及相關合格標準等、SRC結構專業監造工作內容，並表列出獨-3-立、經認可之專業檢查機構(為實際上持續從事於結構專業監造工作者)。5.SRC結構專業監造工程師SRC結構專業監造工程師，開放由民間建築結構專業技師事務所或工程顧問公司，依據市場機能，辦理建築物結構專業監造，並受中央主管機關管理或符合資格認證程序。6.SRC結構專業監造工程師訓練及資格SRC結構專業監造工程師，係指對於特殊施工方法或作業的監造或在執行需要專業檢查項目上，有足夠知識能力符合建管單位之要求的專業人員。(1)SRC結構專業監造工程師須為有資格執行該項結構專業施工作業之結構專業技師或擁有經認可合格之相關專業證照(例如銲接檢驗師)。(2)SRC結構專業監造工程師須依核准之設計圖與結構專業監造規定項目，依據施工規範來實施SRC結構專業監造作業，並向設計單位、專業技師、建築師、建築主管機關以及其他規定之單位出監造報告。(3)所有不符規定之施工作業須即時通知承造人改正，若未改正，須馬上通知起造人及設計單位並告知建築主管官員。(4)SRC結構專業監造工程師須提出SRC監造完工報告，內容包括結構專業監造之範圍、依設計圖與施工規範所須完成之監造作業與施工技術符合規定之確認，並在SRC結構專業監造報告上簽署。(5)SRC結構專業監造工程師，應接受中央主管機關或其委託訓練機構辦理之訓練課程，並取得結業證書。取得結業證書逾四年者，應再取得最近四年內之回訓證明，始得擔任SRC結構專業監造檢查人員。回訓實施期程、課程、時數及實施方式，由中央主管機關另定之。(6)SRC結構專業監造工程師及其所聘任之SRC結構專業監造工程師應為專任，不得從事SRC結構專業監造以外之業務。7.SRC結構專業監造費率建議SRC結構專業監造費率，依據SRC工程規模，以法定SRC結構體工程造價約5%，或依實際所需人天費計算之。8.起造人起造人職責為『品質督導』，起造人辦理施工品質督導作業時，應查核承造人、監造人是否確實執行施工品質管理作業。並須依據SRC結構專業監造相關規定，聘僱一個以上結構專業監造工程師，執行結構專業監造工作。9.承造人承造人應負『品質管制執行』之責，SRC結構專業監造工程師指出之不合格項目，承造人須依規定修正。10.結構專業監造檢查項目鋼骨鋼筋混凝土建築物建議需依本文第肆項施工實務手冊之檢查項目如表4-1實施結構專業監造。11.【承造商製造認證許可】本章所規定之SRC結構專業監造項目，若承造人另委託專業承造商於製造廠內完成，該製造廠所並經過專