第四章 模板系統創新概念建構
4.1 模板工程之防災課題
為矛盾矩陣單一特性所建議之發明原則。
TRIZ的問題 (39工程參數)
模板工程安全防災的 問題
TRIZ的解答 (40發明原則)
模板工程安全防災的 建議
․單一與多重特性對 應之創新原則
․專家學者對於模板 工程安全防災之建議
圖 4.1 應用 TRIZ 改善模板工程安全防災趨勢流程圖
表 4.1 模板工程安全防災建議之文獻整理表
作者
內容 參數(EP)林瑞祺 (2006) [57,58]
藉由設計多樓層之結構物說明支撐與再支撐之重要 性，應避免以原來支撐形式當作再支撐，而忽視樓版在 混凝土未達到極限載重支承力前與向上樓層進行後續 作業增加之支撐新載重可能產生樓版之下垂變形或破 裂(EP13)。
EP13
林楨中、陳 俊瑋、陳彥 翰（2005）
[13]
將模板支撐倒塌之災害以量化之方式，列舉出模板支撐 作業因子災害所發生倒塌的機率，研究之結果災害因子 依序為勞工人員之經驗、支撐之設計(14)、支撐架之組 裝(13)、支撐架材料(14)、模板之安全性(13)、地表承載 力、監造人員經驗、灌漿方法之安全性(35)。
EP13 (×2) EP14 (×2) EP35
彭瑞麟、顏
聰、郭清吉 (2002)
[56]
以檢討大岡山北嶺加壓站配水池、工程模板支撐的倒 塌，藉由案例將分成設計、施工、材料品質等三層面：
設計方面：在於國內模板支撐相關設計規範與分析方法 極為缺乏，導致支撐結構設計結果有問題。(EP14) 施工方面：在於工地經驗的施工方式有盲點，無法涵蓋 所有支撐組搭，也無施工圖及模板支撐轉用計畫。
材料品質：在於責任施工下：承包模板支撐單位的支撐 構材來源無法兼顧品質上的控制。
EP14
表 4.1 模板工程安全防災建議之文獻整理表（續）
顏聰等
（2001）
[59]
此研究針對大規模灌漿面積支撐施工安全之研究，研究 結論如下：
1. 現場作業人員模板支撐組立多憑藉經驗施作，較無 參考支撐結構圖與施工圖施工。
2. 業者認為模板支撐失敗原因多為作業疏失產生，其 原因大多為支撐系統之穩定性出問題(EP13)。
3. 支撐破壞載重隨層數增加而有衰減的趨勢(EP14)。
4. 模板支撐強度來源及性質不同，會對支撐強度產生 不同之影響(EP14)。
5. 起始變形量越大，模板支撐承載力就越低(EP13)。
6. 鋼管施工架與木支撐的聯合支撐系統，其系統整體 承載力隨木支撐長度增加而急遽下降(EP13)。
7. 木支撐之破壞載重皆隨支撐長度及傾斜角度增加 而明顯下降(EP13)。
EP13(×4) EP14(×2)
施一鳴
（2000）
[14]
透過案例整理與原因分析，提出災害原因包括未經適當 設計(14)、模板支撐長度超過規定、支撐材料損傷、水 平繫材設置不當(13)、混凝土輸送管震動等原因。並針 對模板倒塌防止技術策略，將支撐危害因素分成環境因 素、材料因素、技術因素與人為因素。共同之防止策略 為加強施工安全技術的研發、推動全面安全管理、建立 並落實構材之檢定制度，並於規劃設計時就預測與瞭解 所有可能之危害因子並預作因應(35)。
EP14 EP13 EP35
顏聰
（2000）
[55]
鋼管鷹架模板支撐倒塌之破壞模式可分為：
1. 外載重超過模板支撐系統的極限穩定載重(EP14)。
2. 鋼管鷹架上方之木支撐因傾斜而鬆脫倒塌(EP13)。
3. 混 凝 土 灌 漿 路 徑 選 用 不 當 ， 導 致 系 統 倒 塌 失 敗 (EP13)。
4. 混凝土灌漿過程中，由於階段性非對稱載重引致系 統的倒塌失敗(EP13)。
5. 混凝土澆置過程中，因反力放大效應，造成支撐系 統部分區域先產生挫屈，最後引致整個系統倒塌失 敗(EP13)。
EP14 EP13 (×4)
汪偉杰
（1999）[2]
系統模板主要係由模板面板、背撐結構與連結件所構 成，在安全性方面，模板結構必須具有足夠之承載能力 與剛性(EP13)，以保證在各種施工過程與載中下，模板 亦不倒塌與破壞(EP13)。且確保變形量在容許範圍內、
結構牢固穩定(EP13)，並同時確保工人在工程施工中的 人身安全。
EP13(×3)
表 4.1 模板工程安全防災建議之文獻整理表（續）
林進益
（1998）
[12]
此研究依據民國 69 年至 75 年所發生模板倒塌事件中歸 納出在施工安全方面提出三大原因，包括
一、模板設計方面
1. 模 板 未 依 預 期 荷 重 做 結 構 計 算 與 配 置 設 計 (EP14)。
2. 模板組立時憑自身經驗而未依照施工圖施工。
3. 支柱底部處理不當而呈現鬆動而滑移（EP13） 。 4. 支柱未做適當的斜向支撐及水平繫條(EP13)。
5. 模板組立時釘著連結處理不當(EP13)。
二、混凝土澆置施工方面
1. 混凝土澆置順序不當而造成偏心載重(EP13)。
2. 混凝土澆置速率不當或衝擊太大(EP13)。
3. 模板受震動棒、機具或人員等外載重影響過 大，使支撐無法承受 EP(13)。
三、拆模作業方面
1. 混凝土未達強度即提早拆模。
2. 拆模順序不當。
3. 拆模後未加再撐加強，上層即加上各種載重開 始施工(EP13)。
EP14 EP13 (×7)
賴明茂、徐 敏（1992）
[18]
模板作業是鋼筋混凝土成敗的主要因素，工程災害常因 混凝土澆灌衝力及壓力過大(EP14)，模板支撐或柱模圍 束材質不良，模板設計及組合欠佳(EP13)等因素，進而 發生事故。
EP14 EP13
ACI 347 [8]
決定樓版層數支撐以承載上部施工載重應考慮下列因 素：
1. 設計樓版或構材載重能力，包括活載重、隔間載重 及技師設計樓版其它載重，其中包括技師/建築師認 可施工載重，該數等值應標示在結構圖上(EP13)。
2. 混凝土和模板之靜載重(EP13)。
3. 施工活載重包括澆置混凝土工作人員和設備或儲 存材料(EP13)。
4. 混凝土規定之設計強度(EP14)。
5. 上下樓版間交鑄混凝土之週期。
6. 混凝土發展強度應足以承受來自上面樓層需要支 撐載重(EP13)。
7. 樓 版 或 構 材 之 跨 距 為 永 久 結 構 體 支 撐 之 間 距 (EP14)。
8. 模板系統之型類，模板組成之水平跨距，個別支撐 之載重(EP14)。
9. 選擇減少對下層樓版再支撐數量，再支撐尺寸與數 量，如間距與位置應小心選擇，以保證對負荷載重 之適合與需要(EP13)。
EP13(×5) EP14(×3)
EP 13 結構穩定性 66%
EP 14強度 29%
EP 35適應性 5%
EP 13 結構穩定性 EP 14強度 EP 35適應性
圖 4.2 模板工程安全防災建議工程參數比例圖
5 8
3 2
0 1 0 1 1 4
1 0 5
2 5
2 1 5
3
0 2 3 3 1 0 2 6 4
1 4
1 5
1 2 20
0 1 0 8
6 4
3 12
0 0 0 1
3 2 11
3
0 3 6
9
1 2 3
2
0 0
1 0
0 0 5
8
7
4 2
1 3
0 1
12
0 1
0 0
10
0 5 10 15 20 25 30 35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 EP 14 EP 13
圖 4.3 結構穩定性與強度對應發明原則次數統計圖
表 4.2 多重工程特性對應之發明原則應用實例與說明 發 明
原則 圖示 摘要
TW 469319 承載結構元件
一種承載結構，其中承載元件主要係由 一種熱塑性塑膠材料擠壓成型。此熱塑 性塑膠材料以可回收者佳，此熱塑性材 料中參有少量其它成分，以使承載元件 之彎曲彈性係數超過 4000Mpa。
IP 35
說明：
此結構應用 IP35 中改變物體之彈性原 則。
TWM295670 複合板體結構
一種複合板體結構，係由複合板件與塑 化材料面板緊密結合而成。藉由塑化材 料面板不透水、抗腐特性，有效提高複 合板體防水、防潮、抗腐性與增加板體 使用壽命。
IP 40
說明：
此結構應用 IP40 複合材料結構原則。
TW0439825 模板改良
一種模板改良，主要係將模板周邊挖設 有溝槽，經由一側與溝槽相同形狀之崁 接部，再由崁接部向另外兩側延伸至與 模板同等厚度之凸邊護條，形成嵌合一 體狀之強固保護框。
IP 03
說明：
此結構應用 IP03 局部特性中之以一個 物件由相同成份組成的結構轉變成由 不同成份組成的結構原則。
TW532412 建築模板 改良構造
此結構為在模板上設有凸肋且凸肋將 模板圍成有等量之面積，且在模板周圍 凸肋上開設有相對之通孔並設有有虛 孔，經由拉桿觸碰該虛孔可輕易將該虛 孔貫穿，使模板形成有空孔並穿設過該 通孔，藉此將可提高施工效率。
IP 10