論文架構

本研究主要分為理論邏輯研究與案例研究兩大部分，研究流程如圖 1.4。

圖 1.4 研究流程圖

第2章 下水道工程特性之探討

2.1 施工工法簡介

由於臺灣污水下水道建設較晚所以其施工位置多位於地狹人稠的市區，因此 為減低施工對周邊環境的衝擊，因此施工設計多採非開挖式工法，而非開挖式工 法依管徑可分為大管的潛盾工法與小管的推進工法，由於大管徑的潛盾施工單一 管段距離長且單位造價高，因此大口徑之下水道工程標案其施工單元不會太多，

在施工排程上不會有組合爆炸的問題，且下水道管網中有很大的比例是屬於小口 徑管段，因此本研究將針對小口徑之施工排程進行探討。

小管推進工法其施工特性為：(1)管徑 700mm 以下、(2)最長推進距離 100m、

(3)直線推進轉折點需設工作井，但泥濃工法允許小幅度曲線推進、(4)推進坡度 約 0.1~3% (倪至寬 2005)。另外推進工法法依鑽掘面穩定特性又可分為土壓平衡 工法、泥水加壓式工法和泥濃式工法，各工法說明如下，性能比較如表 2.1。

一、 土壓平衡工法

為推進機之切削面盤旋轉切割前方土壤，將土壤掘入面盤後方的土壓倉，藉 由元押推進力量平衡開挖面，而土壓倉後接螺旋排土輸送管將土渣排出。

二、 泥水加壓式工法

以送泥泵浦將定液(泥水加作泥材)輸送至推進機前端以隔版分割之密閉泥 水室，穩定液經切刀盤滲透至掘削面之土壤，形成不透水泥膜，以達切削面穩定 之效果，切削之土壤與泥水混合，利用排泥泵浦抽送至坑外脫泥處理設備，經脫 泥後之泥水再循環使用。

三、 泥濃式工法

為在掘削面及機身周圍注入高比重、高黏性及高流動性之固結滑材，以降低 周圍土壤與管材界面間之摩擦力。

第二章

表 2.1 推進工法性能比較表

圖 2.1 污水下水道施工流程與檢驗停留點

2.2 重複性工程

由於下水道工程為一個個人孔與管段串接而成的下水道管網，是典型的重複 性工程，所以探討下水道施工排程前必頇先了解何謂重複性工程，一般重複性工 程之定義為在各施工單元中依一定作業順序重複進行相同工作項目(Ammar and Elbeltagi 2001)，而每個施工單元具有相同或類似施工(Wang and Wu 1998)，施工 單元可以相同之單元網圖表示(Harris and Ioannou 1998)，另外專案透過工作分解 後的工作項目可分成四個類型，分別是一般活動、重複活動、循環活動、和組合 活動(Dzeng, et al. 2005)，一般活動是指一個完整進行的活動；重複活動是逐段或 一個單位接一個單位離散執行的活動；循環活動為分單位執行的離散活動，其為 由數個一般活動或重複活動組合而成的週期性作業；組合活動則是結合上述三項 活動而成的活動。

一般活動雖說是一個完整進行的活動，但可能其施作範圍很大、工期很長，

而且施作區域可能包含其他的重複活動、循環活動，因此為了更精確地控管活動 執行，一般活動可能會被人為地強制劃分若干活動單元，而劃分的關鍵因素在於 作業時間，例如基地開挖整地是一個完整進行的一般活動，但若基地現況複雜開 挖時間長，通常會將基地開挖整地劃分為若干區域，分區進行以便後續作業能提 早進行；但若基地現況良好或區域較小、作業時間短，則我們通常會完整進行完 基地開挖整地後再進行後續作業。

離散執行的重複活動可能是各自的獨立設施，例如基樁、墩柱、人孔等獨立 設施的施作，也可能是因為配合施工機具、設備或規範必頇分次施工的活動，例 如混凝土澆置配合模板尺寸規格，分段或分層澆置。而模版組立、鋼筋綁紮、混 凝土澆置和模版拆除則可組成一循環活動，若再加上一般活動一起施作就是所謂 的組合活動，例如道路側溝施工除了開挖這個一般活動，加上側溝的組模、紮筋、

澆置、拆模等循環活動就是一組合活動。

所以由以上的說明可知一般專案在規劃 WBS 時，可將工作拆解至最細的一般

活動或重複活動，或將活動結合成重複活動或組合活動形成施工單元，而下水道 重複性工程排程除具施工單元外，其單元間的工作項目還存在軟邏輯的作業關 係，並非僅是逐一施作且不能變動作業順序的重複性工程排程類型。

因此進一步地說明下水道之重複性工程排程類型，其施工有三項特性，(1) 可劃分施工單元、(2)相同或類似的施工、(3)軟邏輯作業關係，這三種施工特性 分別說明如下。

一、 可劃分施工單元

在工程的「區域」上可區分為若干的施工單元，而施工區域又分為連續性與 不連續性，連續性的區域通常以人為的方法定義施工單元，例如道路會以公里數 區分路段，建築會用界線區分區塊；而不連續的區域指的是各個獨立的設施，如 橋墩、基樁、人孔等，而下水道的施工單元為不連續性，各個獨立的管段、人孔 相互串連組成下水道管網。

二、 相同或類似的施工

重複性工程裡每個施工單元皆有相同或類似的子工項、施工步驟，使用相同 或類似的機具、材料等，土木建築裡的重複性工程之所以不同於工業化的生產線，

是其每個施工單元經常是有不同的長度、面積、體積或外觀等，每個施工單元所 處的空間條件也各不相同，因此雖有相同或類似的施工但其所需的工期、成本與 承受的風險卻不盡相同，如下水道每段管段的長度、口徑、所處地質條件皆不盡 相同。

三、 軟邏輯作業關係

軟邏輯意指每個施工單元間不存在必然的施工順序，也不限制同時可展開幾 個施工面，如下水道不同位置之詴挖、工作井沉設、推進施工、人孔收築等工項 可以任意調換施作順序或同時施工，這也是重複性工程特性中最關鍵的一點，因 為由此特性大大地增加專案施工排程上，規劃工作面與調度施工順序的自由度，

因為這樣的自由度使得施工排程規劃方式有了爆炸性的排列組合變化，也因此使

得排程分析變的困難。

重複性工程的特性在實際施工作業上引發許多施工規劃上的困擾，例如各施 工單元在作業時間、空間上會不會相互干擾；相同或類似的施工要如何安排工作 面才能使施工機具設備重複、持續地使用，以達到功率高成本低的目標；軟邏輯 排序所造成的排程組合爆炸問題要如何求得較佳執行方案？在處理這些施工規劃 的問題上，必頇先從專案的工作分解結構著手，以了解各工作項目的特性、風險 與其活動間的作業邏輯關係，才能進一步地分析成本、時間會如何受影響與變化。

2.3 工作分解結構

「PMBOK 指南」說明工作分解結構(Work Breakdown Structure, WBS)是指以樹 狀或圖表格式將專案團隊所要交付的專案成果，階層式的分解成子交付成果與其 他組件(何霖 2008)，所以即使同一個專案由於專案執行團隊預定採用的採購發包 模式不同，其工作分解結構也會不同，在前節中提到專案工作項目可分成一般活 動、重複活動、循環活動、和組合活動等四個類型，雖然循環活動和組合活動往 下還可拆分活動，但一般實際執行上可能就是將數個活動規劃成一個分包或工作 項目一次執行，所以 WBS 的最底層的交付成果或組件並不一定是最細項的工作項 目，所以根據「PMBOK 指南」執行工作分解有下列五個步驟流程。

一、 確認所有主要交付成果及相關工作

此步驟識別出所有主要專案交付成果與相關工作，一般工程可從施工圖說、

工程合約、詳細價目表和補充施工說明書中識別專案範圍、交付成果與相關工作。

二、 組織 WBS

此步驟涉及組織專案工作並決定 WBS 結構，而結構分解可依下列幾種方法，

(1)依主要交付成果或子專案，如建物的結構、機電、裝修等；(2)依分包執行的 子專案，若專案執行部分採外包處理可依分包的介面作分解；(3)依專案階段，如 依專案執行的啟動、規劃、設計、建造、檢驗、交付等階段分解工作結構。

三、 定義 WBS 組件(components)

此步驟是將 WBS 階層分解程更低層組件，依交付成果與要求，WBS 組件應明 確的定義作業範圍、單位、內容與規範等，使得組件執行的績效能夠容易的衡量 與驗證。

四、 指定識別碼

此為指定唯一的識別碼或數字給 WBS 中的每個組件。

五、 驗證 WBS

檢視整個分解動作，以判定是否所有組件都清楚完整，並驗證分解結構是否 足以描述整個專案工作。

一般下水道非開挖式工法依施工項目種類主要分成工作井工程、推進工程、

人孔工程與雜項工程等四大類，每類工程往下依 1.前置作業、2.主體作業、3.附 屬作業等區分細項作業，在工作井工程中的主體工程部分因施作工法與使用材料 不同，可分為鋼襯鈑工作井、場鑄沉箱工作井、預鑄沉箱工作井與鋼環工作井等，

而推進施工也可依採用的推進機具工法及施作口徑等區分施工項目，圖 2.4 即是 下水道工程之 WBS 架構，此 WBS 架構之最底階為作業工項(施工步驟)，再往下則 為各不同位置施工單元的工作項目(Work Item)，而下水道對於每一位置(人孔)會 依水系編列序號。

建立完 WBS 我們可以了解整個專案執行的範疇，並依 WBS 最底層的工作項目 (組件)預估每個的作業時間與執行成本，然後我們就可以進行施工排程規劃，圖 2.2 是一個 WBS 結合進度與成本的概念圖，從 WBS 最底層的工作任務分析相對應 的人、機、料資源經過回饋分析，然後估算資源於不同排程模式下的成本效應，

藉以求得時間、成本較優之排程方案。