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中 華 大 學 碩 士 論 文

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(1)

中 華 大 學 碩 士 論 文

污水下水道推進工程施工影響因子之探討 及因應對策之研究

The Research of Factors and Strategies for the Pipejacking Construction of Sewer System

系 所 別:營 建 管 理 研 究 所 學號姓名:M09516038 張 賢 德 指導教授:蕭 炎 泉 博 士

中華民國 九十七 年 七 月

(2)

誌 謝

首先誠摯的感謝指導教授蕭炎泉博士,教授悉心的教導使我得以 一窺學術領域的深奧,不時的討論並指點我正確的方向,使我在這些 年中獲益匪淺。老師對學問的嚴謹更是我學習的典範,在論文的研究 路上給予資源協助與研究肯定。對於論文的研究成果,得歸功於所有 貴人的協助與支持鼓勵,特別是恩師及楊智斌所長、吳卓夫教授、楊 錫麒教授的不吝指導。

本論文的完成另外亦得感謝羅治明先生、吳延杰同事大力協助。

因為有你們的幫忙,使得本論文能夠更完整而嚴謹。感謝李同學不厭 其煩的指出我研究中的缺失,且總能在我迷惘時為我解惑,也感謝辦 公室所有同事的幫忙,恭喜我們順利走過這兩年。

感謝夫人在背後的默默支持更是我前進的動力,沒有您的體諒、

包容,相信這兩年的生活將是很不一樣的光景。

最後,謹以此文獻給我摯愛的家人,以及研究路上的所有朋友。

(3)

摘 要

關鍵字:污水下水道、推進工程、層級分析法。

台灣地區因為地窄人稠、地下埋設物複雜,地下管線工程多採用 小管推進工法以改善明挖工法對交通衝擊問題,但在推進工法的執行 過程中,常發生實際工程進度無法達到預期工程進度之問題。目前相 關文獻僅對類似的工程問題提出對策及解決方案,並沒有對相同條件 的工程案例進行探討,本研究主要目的在於探討相同類型推進工程進 度管控的因子,以提供未來污水下水道推進工程進度管控之參考。本 研究以層級分析法、個案研究法,綜括三大主要影響工程進度之因子 為遭遇地下障礙物、地質軟硬不均、施工管理不善。遭遇地下障礙物 構面中,以建築廢棄物的影響最大;地質軟硬不均構面中,以地質條 件改變的影響最大;施工管理不善構面中,以推進施工機械送排泥流 量管控的影響最大。影響因子之中,地質軟硬不均與遭遇地下障礙 物,幾乎是每一個污水下水道推進施工都會面臨到的困難,其中施工 管理不善扮演著決定性的關鍵。此外,施工管理不善除了考量推進施 工機械送排泥流量管控(施工技術)、推進施工機具設備維護更換速 度(施工機具)之外,應同時考量專業工程師所組成的團隊(施工團 隊)等三個因子,才能有效控制施工管理不善對工期所造成的影響。

(4)

ABSTRACT

Keywords: Sewage System, Launching Method, Analytic Hierarchy Process.

Due to narrower land space, dense population and complicated underground embedment in Taiwan Area, the underground pipelines are mostly installed by Small Pipe Launching Method to improve the impact of the Open Cut Method to the traffic. During the process of the Launching Method, it is frequently seen that the estimated progress could not be achieved by actual work.

Currently, relevant literature only proposed actions and solutions for similar engineering problems but didn’t investigate the historical engineering case of the same conditions. The purpose of this Research is to look into the progress control elements in the same type of launching method for use as a reference for controlling the work progress in the future sewage system launching project.

In this Research, the Analytic Hierarchy Process and Case Study Method are used, from which three main factors affecting the work progress were obtained: “Encountering of Underground Barriers”, “Uneven Ground Softness/Hardness”, and “Improper Construction Management”. In the “Encountering of Underground Barriers” aspect, the most significant influence is from the construction waste; in the “Uneven Ground Softness/Hardness” aspect, from the change of ground conditions; and in the “Improper Construction Management” aspect, from the control of mud

(5)

flow conveyed and discharged by the launching construction machine.

Among the above-said affecting factors, the “Uneven Ground Softness/Hardness” and “Encountering of Underground Barriers” are the difficulties that will be frequently encountered in the launching method of each sewage system; and the “Improper Construction Management” has played a decisive key role. In addition, apart from taking account of control of mud flow conveyed and discharged by the launching construction method (construction skills) and the maintenance and replacing speed of launching construction machine (construction machine), the third element, i.e. the team organized by professional engineers (construction team) should also be considered so as to effectively control the impact to the construction time caused by Improper Construction Management.

(6)

目 錄

目 錄 ... I  表目錄 ... III  圖目錄 ... IV 

第一章 緒論 ... 1 

1.1 研究背景與動機 ... 1 

1.2 研究目的 ... 1 

1.3 研究範圍 ... 2 

1.4 研究限制 ... 2 

1.5 研究方法 ... 2 

1.6 研究流程 ... 4 

第二章 文獻回顧 ... 5 

2.1 推進工法之簡介 ... 5 

2.2 小管推進工法種類 ... 10 

2.2.1 壓入式工法 ... 10 

2.2.2 螺旋掘削式工法 ... 11 

2.2.3 泥水加壓式工法 ... 12 

2.2.4 低耐荷力管推進工法 ... 12 

2.2.5 綜合分析 ... 12 

2.3 推進作業遭遇障礙之處理 ... 13 

2.4 國內外污水下水道工程相關文獻 ... 17 

2.5 研究方法 ... 20 

第三章 污水下水道推進工程施工案例介紹 ... 24 

3.1 案例基本介紹 ... 24 

(7)

3.2 案例特性比較 ... 26 

3.3 案例發生的問題探討 ... 28 

第四章 污水下水道推進工程施工案例影響因子探討 ... 32 

4.1 層級架構的建立 ... 32 

4.2 問卷設計與格式 ... 34 

4.3 調查結果統計分析 ... 35 

4.4 影響因子權重分析 ... 44 

第五章 污水下水道推進工程施工影響因子之對策 ... 50 

5.1 不同服務單位對影響因子的探討 ... 50 

5.2 影響因子的對策 ... 54 

5.3 影響因子與案例之探討 ... 57 

第六章 結論與建議 ... 59 

6.1 結論 ... 59 

6.2 後續研究的建議 ... 60 

參考文獻 ... 61 

附錄、污水下水道推進工程施工影響因子之研究 問卷調查 ... 63 

(8)

III

表目錄

表 3.1 國際岩石力學協會ISRM岩石強度分類標準表 ... 26 

表 3.2 四個案例平均施工進度比較表(公尺/天) ... 28 

表 3.3 四個案例障礙狀況項目表 ... 28 

表 4.1 問卷設計評估尺度劃分表 ... 35 

表 4.2 問卷調查之性別統計 ... 36 

表 4.3 問卷調查之年齡統計 ... 37 

表 4.4 問卷調查之年資統計 ... 38 

表 4.5 問卷調查之服務單位統計 ... 39 

表 4.6 不同服務單位施工影響構面權重表 ... 42 

表 4.7 不同服務單位施工影響構面權重表 ... 43 

表 4.8 污水下水道推進工程施工影響因子各別構面權重排序表 ... 45 

表 4.9 污水下水道推進工程施工影響因子第一層級權重排序表 ... 47 

表 4.10 污水下水道推進工程施工影響因子第二層級權重排序表 ... 48 

表 5.1 從工程主辦機關探討其他服務單位權重表A ... 51 

表 5.2 從工程主辦機關探討其他服務單位權重表B ... 52 

表 5.3 從工程主辦機關探討其他服務單位與因子權重表 ... 53 

(9)

IV

圖目錄

圖 1.1 論文架構及研究流程圖 ... 4 

圖 2.1 推進工法作業流程示意圖(1) ... 7 

圖 2.2 推進工法示意圖(機頭入坑) ... 7 

圖 2.3 推進工法作業流程示意圖(2) ... 8 

圖 2.4 推進工法示意圖(推進施工中) ... 8 

圖 2.5 推進工法作業流程示意圖(3) ... 9 

圖 2.6 推進工法示意圖(出坑後) ... 9 

圖 2.7 AHP 法進行流程圖 ... 22 

圖 3.1 台北市士林北投地區地質條件示意圖 ... 24 

圖 3.2 台北市士林北投地區工區地質現況圖 ... 25 

圖 3.3 台北市士林北投地區地質強度統計圖 ... 25 

圖 3.4 四個案位置示意圖 ... 27 

圖 3.5 大塊安山岩大於推進機具面盤直徑的 2/3 ... 29 

圖 3.6 巨礫岩塊狀況圖 ... 29 

圖 3.7 偶夾黏土層狀況圖 ... 30 

圖 3.8 污水下水道推進工程施工正常況狀示意圖 ... 30 

圖 3.9 污水下水道推進工程施工遭遇堅硬岩盤示意圖 ... 30 

圖 3.10 污水下水道推進工程施工遭遇黏土層示意圖 ... 31 

圖 4.1 污水下水道推進工程施工影響因子特性要因圖 ... 32 

圖 4.2 污水下水道推進工程施工影響因子層級架構圖 ... 34 

圖 4.3 性別百分比統計圖 ... 36 

圖 4.4 年齡百分比統計圖 ... 37 

(10)

V

圖 4.5 年資百分比統計圖 ... 38 

圖 4.6 服務單位百分比統計圖 ... 39 

圖 4.7 Expert Choice系統畫面圖A ... 40 

圖 4.8 Expert choice系統畫面圖B ... 41 

圖 4.9 不同單位影響因子比較圖 ... 42 

圖 4.10 不同單位權重大小圖 ... 44 

圖 4.11 遭遇地下障礙物權重大小比較圖 ... 46 

圖 4.12 地質軟硬不均權重大小比較圖 ... 46 

圖 4.13 施工管理不善權重大小比較圖 ... 47 

圖 4.14 第一層權重大小比較圖 ... 48 

圖 4.15 第二層權重大小比較圖 ... 49 

圖 5.1 影響因子與服務單位的權重關係圖 ... 53 

(11)

第一章 緒論

1.1 研究背景與動機

台灣地區因為地窄人稠、人口密集、交通擁擠,而且地下埋設物 複雜,污水下水道地下管線工程若使用明挖工法易造成交通阻塞、噪 音與空氣污染等問題,所以現多使用小管推進工法以改善明挖工法之 問題[1-2]。雖然小管推進工法能改善明挖工法的問題,但在推進工法 的執行過程中,常發生實際施工進度無法達到預期施工進度之問題,

為了讓污水下水道之工程進度能順利進行,必須瞭解問題發生的原因 與解決的方法,以解決污水下水道推進工法進度管控之問題。

1.2 研究目的

由於污水下水道相關的文獻,主要著重在不同的專案條件的生產 力與空間關係、風險評估,例如林錦伶(2005)以污水下水道用戶接 管工程生產力受空間因子之影響[3];林鶴斯(2002)建構污水下水道 分管網施工時,適合之風險量化評估模式[4];吳診洪(2005)以高雄 市污水下水道建設為例,藉由文獻回顧、現場訪談、觀察、與收集生 產力之數據與影響因子,建立生產力資料庫,並分析影響生產力之因 子,最後以數量方法,發展用戶接管作業之生產力預估模型[5]。

目前文獻僅發現羅勝全(2004)針對污水管推進工法施工,對工 程的問題提出對策及解決方案[6],並沒有對相同條件的工程案例進行 探討,因此本研究主要的目的在於探討相同類型推進工程進度管控的 因子,以提供未來污水下水道推進工程進度管控之參考。本文之研究 目的包含:

(12)

一、 探討國內污水下水道推進工程的現況與遭遇到的困難。

二、 藉由推進工程施工影響因子、實際案例的歷史統計資料以及專 家訪談,分析影響推進工程進度管控的重要因子。

三、 藉由專家驗證的方式,確認推進工程施工影響因子並提出因應 對策。

1.3 研究範圍

由於影響污水下水道管線工程進度管控的因子很多,為了要深入 瞭解施工作業的推進工程施工影響因子,本研究將以相同類型(施工 地點位處台北市士林北投地區,主要為安山岩地質,於 93 年至 96 年 間進行污水下水道推進工程,管徑均為400mm、500mm)的污水下水 道推進工程作為探討的範圍,相同的類型包含,相同的地質條件、設 計需求與監造管理等。

1.4 研究限制

由於本研究主要探討的是相同地區的工程案例,假設該地區的個 案中,擁有相同的居民因子與交通因子等兩個條件,因而將研究的內 容著重於遭遇地下障礙物、地質軟硬不均、施工管理不善等三項因 子,使之成為本研究主要的研究限制。

1.5 研究方法

本研究使用次級資料分析法、個案研究、層級分析法等研究方法 之間的依序關係說明如下:

(13)

一、 次級資料分析法

擬先透過次級資料分析法的方式,尋找污水下水道推進工程施工 影響因子。由於國內外文獻曾探討類似的主題,因此,本研究首先透 過次級資料分析法的方式,瞭解目前相關的影響因子,作為本研究的 主要參考。

二、 個案研究法

再以個案作為研究探討,統計資料分析,提出適用於個案影響因 子的探討。雖然國內外文獻曾經有相關的研究主題,但是並沒有針對 相同類型的專案進行探討,因此,本研究將以個案研究作為主要探討 的對象,分析影響因子。

三、 專家訪談

利用專家訪談從污水下水道專家的經驗,瞭解目前污水下水道推 進工程施工的影響因子,作為問卷設計的基礎。

四、 層級分析法

由 AHP 層級分析法,找出各影響因子間的權重關係。雖然個案 研究能探討出相關的影響因子,但不一定能分析出彼此之間的權重關 係,而且也不一定能適用於其他類似的工程施工案例,因此,期望藉 由AHP 法,找出彼此之間的權重。

五、 專家驗證

由污水下水道推進工程專家之訪談,驗證污水下水道推進工程施 工影響因子,並對因子給予建議及因應對策。

(14)

1.6 研究流程

圖 1.1 論文架構及研究流程圖

(15)

第二章 文獻回顧

2.1 推進工法之簡介

污水下水道管線是以重力流設計為原則,管線佈設具坡降特性,

愈下游之主次幹管埋設深度愈深,故若未能於都市發展前即先行埋 設,而待發展過程些久後,才欲進行污水管埋設作業,其所面臨之問 題亦隨之而來,如現行之地下維生管線複雜遍佈、建築物林立與人口 密度集中等,皆會造成佈管施工困難,影響工程甚鉅。

推進工法之發展,是由中大型管徑(ψ800mm ~ψ3000mm)之推 進,延伸至小管徑(ψ700mm 以下)之推進;初期管網工程建設,係 採用明挖工法施工,在以巷道為主之分管網工程,對施工區域之交 通、環境及四周景觀衝擊甚大。

高俊松(2005)[9]指出,該工法主要適用於以明挖施工有所困難 或不可行施工環境,例如:

1. 影響都會區道路交通及生活環境品質。

2. 產生振動噪音等公害危及建築物的安全。

3. 道路地下管線錯綜複雜,遷移困難。

4. 橫越鐵路、河川、構造物等下部。

5. 管線埋設深度太深(3~4 公尺以上)。

6. 施工不經濟,社會成本高。

推進工法的組成要項包含下列九個項目[10]:

一、 工作井:包括推進及到達工作井,推進工作井為機具、材料、

人員,廢土等之進出口,到達井則為掘進機之取出口。

(16)

二、 挖掘系統:欲將管材往前推進必先將管材前端斷面部分之土壤 挖除,否則因土壤之阻力甚大,無法推進,因此掘土乃推進施 工之主要工作項目。

三、 排土方法:掘進機前進所挖掘之土方排出方式可分為「液態輸 送」及「固態輸送」兩種,土壓平衡之掘進機頭,將機頭切削 頭附近掘鬆之土壤擠入土倉後,經螺旋輸送帶(Screw Conveyor) 及帶式輸送帶(Belt Conveyor)將土方輸送至運土台車,再藉由吊 重天車將運土台車吊出推進工作井外至土方存放地點。

四、 推進系統:推進施工為一面掘土及排土再逐步將管材推入土層 中,因此掘土、排土及推進為此工法主要且連續之相關動作,

上述三個步驟必須相互配合方能順利、安全及有效率的完成管 材之推進作業。

五、 吊運系統:推進施工中機具、管材及廢土等進出工作井均需吊 運設備。

六、 電力系統:電力為推進機械動力之主要來源。

七、 操作控制:推進機械之操作方式可分為「機內操作」及「遙控 操作」,由於監測技術之進步,可藉由裝置在機頭及機身之監 視螢幕控管推進機運作之情形,所以目前以「遙控操作」方式 居多,本工程即採用此種操作方式進行施工。

八、 監視系統:監測項目包括切削盤扭力、掘進機旋轉角度及傾斜

(17)

度、方向修正千斤頂衝程差、排土螺旋輸送帶之轉速、土倉內 之土壓、推管方向及高程等。

九、 輔助工法之配合:推進工法選定後有時因現地地質情況變異性 大,為使工程順利進行必要時應視現場需要配合下列輔助工法 施作,如地盤改良、排水措施、壓氣施工、滑材注入、作泥材 之注入、背填灌漿等。

圖 2.1 推進工法作業流程示意圖(1)

圖 2.2 推進工法示意圖(機頭入坑)

(18)

圖 2.3 推進工法作業流程示意圖(2)

圖 2.4 推進工法示意圖(推進施工中)

(19)

圖 2.5 推進工法作業流程示意圖(3)

圖 2.6 推進工法示意圖(出坑後)

短管推進工法的特點[10]

1. 大幅降低可能造成之地層位移。

2. 減少對周遭環境及建物之影響與衝擊。

3. 避免影響地下水位。

4. 降低路面交通衝擊。

5. 效率高可縮短工期。

6. 可 360°任何方向推進埋設管線。

(20)

7. 可 24 小時全天候作業

8. 深受地質條件所影響,若地質條件差異甚大,將導致工程無 法順利進行,不僅影響施工進度度,甚至可能遽增工程成 本。

9. 施工成敗風險較高。

10. 初期購置設備及施工人員教育訓練費用高。

2.2 小管推進工法種類

因作業人員無法進入管內工作,則以遙控操作機械方式,完成管 內掘削、出渣、壓入、調整管線前進方向,及佈設管線的工法,依其 掘削、出渣、管線埋設及方向調整方式之不同,大致可區分為壓入式 工法、螺旋掘削式工法、泥水加壓式工法及低耐荷力管推進工法等之 類別。各種工法依不同之施工方式分為一次工法及二次工法;一次工 法及二次工法之選擇依據:係依地質狀況及地下水情形做為機具選擇 之參考;倘地質中礫質土含量約在 15%以上或地下水位相當高(需地 盤改良),則較不適合採二次工法[10]。

2.2.1 壓入式工法

目前一般小管徑推進工法選擇方面,最普遍採用之地箭工法之二 次工法方式施工,第一次工程先將先導管推進貫通,第二次工程再藉 先導管為導體,將管線推進完成。

其施工步驟概述如下:

1. 推進中心線測量

2. 機械安裝,將推進機和經緯儀對準設計路線安裝 3. 推進口防水設施,地下水位高時施工

4. 先導管推進,一面推進一面做誤差修正

(21)

5. 抽 換 螺 旋 輸 送 管 ( Screw ) , 將 SCREW 插 入 導 管 ( lead pipe)內,並抽出內管

6. 掘削頭安裝,將掘削頭安裝在螺旋輸送管及外導管後

7. R.C 管推進工,將 R.C 管跟隨掘削頭推進,泥砂經由掘削頭 往到達坑排出

8. 取出掘削頭,R.C 管推進完成後取出掘削頭 9. 機械撤除,分解推進機轍

2.2.2 螺旋掘削式工法

本工法特性係以前導體(切削盤)前端旋轉切削鑽頭掘削前進的 工法,內部裝配有螺旋輸送出土,與方向修正油壓千斤頂及鐳射測 量,可同時掘削修正方向,施工準確度高,且可因應不同地質選用適 合之刃口,惟施工進度較慢,工程造價較高。目前國內使用之海瑞克

(HERRENK)及 KOMATSU 等推進機械,均屬一次施工方式,其 施工步驟概述如下:

1. 在推進工作井內安裝推進設備,再安裝前導體,測完高程及 方向後,即將前導體向前推入土中。

2. 在地面上先將螺旋輸送管及套管裝入 R.C 管後,再調入井內 與前導體連接。

3. 推進同時進行排土,並利用裝在前導體內之鐳射光覘板測量 方向,在修正方向時不影響推進作業。

4. 重覆 2.~3.的作業,將管推至到達工作井。

5. 到達工作井後回收刃口及前導體,螺絲輸送管、套管及油壓 管等則由推進工作井收回。

6. 撤除推進設備,完成本段管線之推進。

(22)

2.2.3 泥水加壓式工法

本工法係於推進管或誘導管之前端,裝配泥水式前導體,以切削 盤之迴轉來掘削方式,所掘削之土砂與泥水混合成泥漿狀後,利用抽 泥設備以液狀輸送到地面之泥水處理設施,將土砂與水分離之施工方 式,其特性為利用泥水壓力保持與開挖面之穩定,適用於地下水位高 之軟弱地層滯水砂層等不安定地盤,亦有適用於礫石層及岩層之機 種。

2.2.4 低耐荷力管推進工法

小管徑硬質塑膠類管材之推進施工技術,近幾年來在日本已被大 量採用,有利用內套管(推力桿)承受大部分推力之施工方式,及先 推進誘導管到達後再推進塑膠類管之施工方式,污水下水道使用之管 材大多為卜特蘭二型水泥製鋼筋混凝土管,耐腐蝕性較差,使用年限 較短,引進此種推進施工技術,期能延長污水下水道使用壽命。

2.2.5 綜合分析

壓入式工法:常用於軟弱地盤,於 N 值介於 0~15 左右之土質,

一般推進長度在50~70m 左右。

螺旋挖削式工法:適用於硬值粘土、砂質土、砂礫石土質,一般 推進長度在60~80m 左右。

泥土加壓式工法:適用於地下水壓在 0.2~0.6kg/cm2 之砂質土一 般推進長度在50~70m 左右。

低耐荷力管推進工法:常用於軟弱地盤,於 N 值介於 0~15 左右 之土質,一般推進長度在40~60m 左右。

(23)

2.3 推進作業遭遇障礙之處理

劉立群(2001)於污水下水道建設講習表示,都市污水下水道建 設於施工過程所遭遇的施工障礙,依問題實質產生的層面,可分成工 程實務與人文因子兩項[11]。本研究將範圍更集中於推進作業所造成 的障礙進行文獻回顧。

推進作業遭遇的障礙包含無法順利出入坑、推進遭遇非預期之地 質障礙、機械故障、推進高程或方向偏差、推進管材破損、地面隆起 或沉陷、突發狀況等。相關的原因與處理對策說明如下:

一、 無法順利出入坑原因及處理對策

(一) 入坑因地下水位過高情形,於砂土質層高水位地點推進施工前,

應先施作地質改良藥劑處理,並應有夠時間靜滯,使藥液與水泥 有足夠時間凝結,達到足夠抵抗地下水壓之強度(至少能有一天 24 小時之凝結時間)。

(二) 入坑作業於切除(或打除)推進前鏡面框之擋土設施,發生漏水 砂情況時,必須視狀況決定處置作業,若已接近切割完成並可將 機頭推進鏡面工時,應加速作業,將機頭推入鏡面框內,避免水 砂大量湧出。於處理過程中仍應注意維持工作井內抽排水運轉,

避免積水。

(三) 工作井內若才剛開始切割即發生漏水時可採用麻布堵塞已切割擋 土設施部分,並施作藥液灌漿,達到止水後再進行進坑作業。為 慎重起見,承商於切除擋土設施作業始時,應先切除小孔。依經 驗觀察入坑點外土質及水文狀況,經研判可行時,方才切除較推 進管外緣稍大之圓孔,進行機頭推進入坑作業。

(四) 出坑時若因地下水位過高造成災害時之處理情形,可比照上列入 坑因地下水位過高處理模式辦理。

(24)

二、 推進遭遇非預期之地質障礙原因及處理對策

(一) 乙方於工作井開挖時,如發現推進高程位置地質狀況與預測地質 所採用之機械條件不符時,應改變選擇適當之推進機械。

(二) 工程推進施工時如遭遇不明障礙物(如遇混凝土結構物、流木或 孤石等及其他影響施工之障礙物)致機械無法正常運轉,在工地 現場條件允許下應以增設中間工作井方式開挖確認障礙物排除後 (現場條件不允許情形下,得採明挖擋土方式排除障礙),繼續推 進作業。(惟往往於處理障礙管遷、立坑耗費時日過長,土壤包 裹管壁壓密,導致後續推進推力過大,恐有造成管材破損之可 能。基於上述之顧慮,故現場實際操作時可考量中間工作井改設 置為推進井,以利處理障礙後,即可利用此工作井,重新安裝推 進設備推進)。

三、 機械故障原因及處理對策

(一) 一次工法之削刀面板、削刀翼鉆頭破損或摩耗,導致降低推進速 度;推進油壓設備漏油、磨損、推力不足時,應設法修復。

(二) 機頭滑材出水口阻塞,推進時滑材無法灌注,推力增大、速度減 緩,可以清水加大壓力擠送嘗試清通滑材出水口。

(三) 推進機頭之面盤無法旋轉,推進停頓,僅能明挖取出機頭修復。

四、 推進高程、方向偏差原因及處理對策

(一) 二次工法於先導管推進時,操控人員操作測量儀器錯誤或未持續 觀測而導致方向、高程偏差。

(二) 推進高程、方向偏差時應停止旋轉先導管,調整推進先導管使其 方向、高程回位至正常位置時,再啟動旋轉先導管出土,恢復正 常推進模式。

(25)

(三) 遇軟土質依前 2.點調整方向、高程無效,造成偏差度持續擴大 時,應抽回先導管並進行地質改良增加土壤承載力後,再放入先 導管恢復正常作業。

(四) 先導管第一節內置監測用小燈泡組故障不亮,導致無法監測,可 能原因為電池電力用盡或燈泡損壞,僅能抽回先導管修復後,再 放入先導管恢復正常作業。

五、 推進管材破損原因及處理對策

(一) 推進方向偏移調回轉折處,一般皆為管材接頭,有損毀之可能 性,若 TV 車檢測發現本問題時,可再次推進新管材取代有問題 之管材,直到破損管材全數推出替換完成為止。

(二) 推進時因其他因子而發生推力超出管材承受力,既有可能造成管 材破損,應控制最大安全推進力。

(三) 搬運或安裝鋼筋混凝土管材時不慎損及管體結構,或工地堆置塑 膠類管因時間過長且未善加妥善覆蓋,致長期日曬,紫外線造成 材質劣化,上述原因未查覺而繼續推進施工時極可能造成管材破 損,所以管材均應妥善管理。

六、 地面隆起或沉陷原因及處理對策

(一) 推進施工之推力過大或出土量過低,會造成地面隆起,處理方式 應降低推速,並核算管體斷面體積與出土量之相對比較出土量。

(二) 推進施工之推速過慢持續出土、地質軟弱出土量過大時,即可能 發生地面沉陷情形。

(三) 穿越地下管線(如雨水涵管)、河川,有滲水之虞處,及遭遇非 預測之地質狀況,皆可能發生。

(26)

(四) 為控制本情況之發生應於施工前、中、後按日進行路面監測,若 有沉陷情況發現時,應緊急藥液處理,避免災情擴大。

七、 突發狀況原因及處理對策

(一) 推進中突然遭遇地層之急劇變化(如卵礫石層、粗沙層)所造成 既有未知之地下水脈,而造成水量突然增大並湧入,於先導管時 唯有抽出先導管並封住推進口,進行瞬凝性藥液灌注止水後再行 先導管作業。若於管體推進時,應持續推進暫停螺旋出土,增加 油壓泵推力,以期提高土壤壓密防止地下水湧入量,此時應加緊 推進作業,衝過水文層並慎防路面下陷,釀成災害。

(二) 推進施工期間遭遇暴雨或施工穿越地下管線下方,水量突然增大 並湧入時,處理方式如上(1)之方式。

(三) 突然遭遇瓦斯氣體,可能為地下既存之沼氣,因先導管推進至其 附近使其地盤鬆弛,經掘削後由掘削面滲入。亦可能為瓦斯管線 因推進施工或其他原因造成氣體溢出等原因。處理模式仍應由路 面作緊急送風及抽風,將瓦斯氣體排除工作井,避免人員傷害,

並通知相關單位處置。

上述七種類型推進作業遭遇障礙,皆會影響推進工程的工期不 足,除此外是否還有其他影響工期的因子,如何選擇與判斷這七個類 型的障礙與處理方式,讓工程設計與建設施工的過程中,能事先預防 各種影響因子,成為本研究期望探討的課題。由於不同的案例會有不 同的影響因子,為了減少影響因子互相干擾,本研究將以相同的地質 條件、設計需求與監造管理探討相同類型的工地專案做為案例。

(27)

2.4 國內外污水下水道工程相關文獻

Makar(1999)對加拿大的污水下水道技術,由非破壞性的檢測 方式,對磚、水泥、陶瓷黏土等方案進行實驗,研究其對污水下水道 的影響,並提出對各種方案的優劣分析[12]。

Cardoso(2005)提出傳統的績效評估乃是透過經驗法則進行判 斷,該研究建立一套污水下水道績效評估系統,這一個評估系統包含 了下水道的規劃、設計、施工、營運到維護。從工程的角度,透過營 運、工程實體、以及透過數學模擬、GIS 系統與其他資訊系統所取得 的統計資料,作為判斷該評估系統績效的主要基準,並以葡萄牙的城 市作為個案進行研究[13]。

林錦伶(2005)認為污水下水道用戶接管工程多在側後巷之中施 作,其生產力受空間因子之影響頗大。因此該文獻認為生產力與空間 因子關連性有其必要性與重要性,並以高雄市二號運河用戶接管工程 為觀測案例,依據 Thomas 和 Thabet 等有關空間影響生產力之理論,

以15 個街廓之前、側後巷施工空間的類型進行研究[3]。

劉繼元(2005)認為污水下水道作業生產力及績效評估方面,並 無較系統化的模式,來量測、紀錄、分析探討影響生產力的因子,故 該研究以高雄市二號運河用戶接管工程為觀測案例,依據 Thomas 生 產力之理論及用戶接管工程之特性,發展出本研究生產力之評估模 式,透過 12 條用戶接管,前巷施工計 46 個工作天以及 16 條後巷施 工計 149 個工作天之工地實際施工記錄資料,計算其施工單位率(unit rate)並利用轉換因數(conversion factor)將不同工項之單位轉換為相同 之單位,以進行生產力之量測,並確認其影響因子[14]。

林鶴斯(2002)探求污水下水道分管網施工時,可能遭遇的各種 地下不確定性因子,並建構適合之風險量化評估模式,以對各種不確

(28)

定性因子進行量化分析,希望風險量化之評估結果可做為相關機關編 列施工預算及制定施工工期之調整依據。該研究經系統性歸納整理 後,將地下不確定性因子分成三大影響層面及十二項層面因子,並以 專家問卷之方式調查工程主辦單位、工程顧問公司及專業營造廠商等 對於風險因子之發生機率及衝擊影響損失之評估[4]。

吳診洪(2005)以高雄市污水下水道建設為例,經現場調查與訪 談得知,用戶接管工程之進度預估皆以經驗法則概估,排程規劃鬆散 無依據。故本研究將以高雄市用戶接管工程為例,藉由文獻回顧、現 場訪談、觀察、與收集生產力之數據與影響因子,建立生產力資料 庫,並分析影響生產力之因子,最後以數量方法,發展用戶接管作業 之生產力預估模型。此預估模型可用於推估各巷道之用戶接管生產 力,使得以估計每一巷道之工作天數,進而發展排程規劃,以有效降 低成本及管控進度[5]。

林怡廷(2005)由污水下水道分支管網工程生產力影響因子之紀 錄,透過統計迴歸發展出生產力預估模型。藉由此模型分析發現影響 其生 產力之主要攸關因子為,機械故障、管線牴觸修復及路面障礙 物排除,而推進工班主要影響 生產力之因子為障礙物牴觸、管遷延 遲因子與入坑事故處理。該研究所獲得之初步結論,可供日後營造廠 商於規劃人力排程時之參考,並針對干擾施工之影響因子預作防範,

以確保有效掌控施工進度[15]。

胡振中(2001)將都市污水下水道採短管推進工法影響成本因 子,分為五個主層面:地下管線影響、地質條件影響、區域特性影 響、工務程序影響及施工要求影響,經過研究的結果表示,影響成本 因子最主要的部份為地下管線,相反的土壤分類、區域形態、施工要 求等因子可以被忽略[16]。

(29)

周志堅(2001)指出短管推進施工監造未落實而導致品質不良,

易造成地下水高之處土壤流失、推進管坡度不符設計或地下水自管接 頭滲入等問題,而影響路面人車安全,臨房損壞,處理成本提高,增 加維護困難。因此該研究擬先就發生之問題分析其各施工作業流程產 生之原因探討,找出病源設置各工作項目作業流程之管控點,訂定管 控標準;為能即時獲取工地施工狀況並確實掌握工程品質,故研擬將 現場施工作業管控點攝錄編輯數位影像檔,再利用行動電話無線傳輸 功能,將上述數位影像檔即時傳送監造單位,監工人員可以上網點選 讀取資訊[17]。

羅勝全(2004)針對污水管採推進工法施工,對工程的問題提出 對策及解決方案,並對管線的維護管理予以探討。內容主要分兩部 份,一為複合硬岩層及卵礫石層採推進工法施工之問題處理,二為污 水管線之維護、檢視、評估及修繕,修繕方法以旋轉工法及反轉工法 探討為主。該研究的結果,將使較難之管線推進段獲得解決及提升工 程品質,在管線維護方面能有效的延長工程的生命週期,節省經費並 符合經濟效益[6]。

廖碧雲(2005)運用個案研究法,以 15 個已發包施工之實際案 例為分析對象,找出施工中實際遭遇問題而導致工程落後或工法變更 的工期延遲因子。該篇研究發現主要影響工期之因子依序為:「管線 遷移」、「地質調查」、「施工計畫書」、「交通調查」、「路證申 請」及「施工說明會」等六大類[18]。

高俊松(2005)認為有鑑於目前尚缺少花蓮地區卵礫石層污水管 線推進方面之工程案例研究,因此針對目前施工中之花蓮(美崙)地 區卵礫石層之地質條件及工程特性作為研究主題。在於探討卵礫石層 地質環境下污水管線推進機組選用及施工效益分析與所遭遇困難問

(30)

題,並透過實際施工案例提出有效解決對策及歸納出應注意事項,以 期能對後續花蓮地區污水下水道工程實務有所助益[9]。

蔡淑芬(2006)探求污水下水道分管網施工時可能遭遇的各種施 工不確定性因子,該研究經系統性歸納整理後,將施工不確定性因子 分成五大主層面及十四項子層面影響因子,並藉該研究建立之量化評 估模式,以專家問卷調查方式由工程主辦單位、工程顧問公司及專業 營造廠商等對於風險因子之發生機率及衝擊影響損失之評估,並計算 風險值以期作為後續相關研究之風險管理策略擬定參考依據[19]。

2.5 研究方法

本研究為了達成 1.2 節提及的研究目的,使用以下的方法與流 程。

一、 層級分析法

層級分析法(The Analytic Hierarchy Process, AHP)是由美國著名 的研究專家 T. L. Saaty 在 1970 年代初所發展出來的一套決策方法。

AHP 是把一個問題分解為一個樹枝狀的結構層級,並且建立有相互影 響的階層結構,就可以在複雜的問題上做出比較正確的決策[7]。

層級分析法的基本假設

1. 一 個 系 統 可 被 分 解 成 許 多 種 類 ( Classes ) 或 成 分

(Components),並形成像網路的層級結構。

2. 每一個層級的要素假設為獨立性(Independence)。

3. 每一層級內的要素可以用上一層級內某些要素或所有要素作 為基準來進行評估。

4. 比 較 評 估 時 , 可 將 絕 對 數 值 尺 度 轉 換 成 比 例 尺 度 ( Ratio Scale)。

(31)

5. 成 對 比 較 ( Parities Comparison ) 後 , 使 用 正 倒 數 矩 陣

(Positive Reciprocal Matrix)處理。

6. 偏好關係滿足遞移性(Transitivity)。

7. 完全具遞移性不容易,因此容許不具遞移性的存在,但需測 試其一致性(Consistency)的程度。

8. 要素的優勢程度,經由加權法則(Weighting Principle)而求 得。

9. 任何要素只要出現階層結構,不論其優勢程度是如何小,均 被認為與整個評估結構有關,而非檢核階層結構。

在 AHP 法在使用上,分為兩部分,一個是層級的建立,另一個 是層級評估,AHP 法是將複雜的問題,交由專家學者評估出要素之 後,再以簡單層級結構表示,接著再以尺度評估來做成要素的成對比 較且建立矩陣,然後求得特徵向量,再比較出層級要素的先後順序;

之後在檢驗成對比較矩陣的一致性,看看有無錯誤,是否可以提供決 策者之參考資訊。請參考圖2.7 是 AHP 法進行的流程圖。

(32)

圖 2.7 AHP 法進行流程圖

二、 個案研究法

個案研究法是社會科學領域主要的一種研究策略,可視為一種邏 輯導向的思考過程,利用個案所呈現出對事實的陳述及問題的披露,

以科學的方法有系統地收集和分析,由此獲得之相關資料,以尋求解 決問題的方法或途徑。以個案研究建立理論的方法時常遭受信度與效 度上的質疑,但此系因過去部分研究錯誤或草率運用個案研究所導致

(33)

的結果,但不能抹煞此方法論在建構理論模式上,具有其獨特效能的 事實,由個案中建立理論規則的優點之一,在於其提供了發展新理論 的機會[8]。

(34)

第三章 污水下水道推進工程施工案例介紹

本研究採用之工程施工案例,主要以台北市士林北投地區的污水 下水道推進工程為主,由於該地區主要為火山岩地質,使得傳統的推 進技術遭遇到困難,本章將簡述該工程施工案例的基本條件與相關資 料。

3.1 案例基本介紹

工程施工案例位於台北市士林北投地區,由於該地區主要以火山 岩地質為主,不同於以往台北市其他地區的砂層或黏土層等地質,因 此傳統常用的施工方法與施工技術,無法克服,使得工程初期遭遇一 些障礙。(請參考圖 3.1 台北市士林北投地區地質條件示意圖、圖 3.2 台北市士林北投地區工區地質現況圖、圖 3.3 台北市士林北投地區地 質強度統計圖、表 3.1 國際岩石力學協會 ISRM 岩石強度分類標準 表)。

台北市士林北投地區

圖 3.1 台北市士林北投地區地質條件示意圖

(35)

風化安山岩 安山岩

火山凝灰岩

工區地質

圖 3.2 台北市士林北投地區工區地質現況圖 (含安山岩、火山凝灰岩、風化安山岩)

0 400 800 1200 1600 2000 2400

DB12aiad DB12aaai DB12aaah DB12aaag DB12aaaf DB12aaaa DB12abad DB12adab DB12aaaj DB12aaal DB12adaa DB12abai DB12aeaa DB12aeab DB12aaak DB12abag DB12abac DB12abae DB12afag DB12afaf DB12afae DB12afac DB12afaa DB12aaap DB12aaam DB12aaan DB12agaa DB12afab DB12acaa DB12afad DB12aaao DB12aaar DB12aiac DB12aiaa DB12ajab DB12ajaa DB12akac DB12akad

圖 3.3 台北市士林北投地區地質強度統計圖

(平均岩石強度 1129.9 kg/cm2,最高岩石強度 2200 kg/cm2)

(36)

表 3.1 國際岩石力學協會 ISRM 岩石強度分類標準表

代碼 術 語 單壓強度

R0 極弱岩石 2.5-10

R1 甚弱岩石 10-50

R2 弱岩 50-250

R3 中硬岩石 250-500

R4 硬岩 500-1000(設計硬度)

R5 甚硬岩石 1000-2500(實際硬度)

為了探討施工廠商如何克服這些工程上的障礙,本研究假設污水 下水道推進工程施工案例在相同的施工條件下,因為施作者的管理差 異,會有不同的功率產出。為了探討不同施工進度所造成的原因,本 研究透過相同的工程條件,包含相同業主的設計需求、地質條件、監 造管理、施工方法等,而有不同的管理成果。藉由紀錄工程初期到工 程完工的歷史資料,分析污水下水道推進工程的影響因子,作為未來 污水下水道推進工程施工管理上的參考。

3.2 案例特性比較

本研究的推進工程施工案例包含四個案例,以下以 A、B、C、D 作為說明(如圖 3.4 四個案位置示意圖所示),案例位置分別位於台 北市士林北投區的天和公園、市立圖書館、天玉街及發電所、士東國 小等附近地區。案例 A,設計長度為 3039 公尺;案例 B,設計長度 為 3834 公尺;案例 C,設計長度為 4026 公尺;案例 D,設計長度為 2979 公尺。A、B、C、D 四個案例的地質條件相同,包含一般地質、

特殊地質、砂岩土地質。

(37)

A B

D

C

圖 3.4 四個案位置示意圖

經過歷史資料的分析,得知實際完工後的推進工程施工進度,分 為一般岩層、1/2 特殊岩層、特殊岩、鋼套管等狀況,案例 A、B、

C、D 的每日平均施工進度,如表 3.2 四案例平均施工進度比較表所 示。四個案例,雖然地質條件相同,但是個別有不同的障礙情形,針 對施工過程發生的障礙狀況,包含湧水、地質條件改變、岩盤、岩 塊、岩石巨大、排泥管故障、岩錨、鋼軌樁、流木、機頭滲水等因 子,如表3.3 四個案例障礙狀況項目表所示。

(38)

表 3.2 四個案例平均施工進度比較表(公尺/天)

案例 一般岩 1/2 特岩 特殊岩

A 1.82 2.03 0.84

B 5.33 10.04 4.43

C 3.42 3.72 3.25

D 5.53 7.37/9.43 5.5

註:平均施工進度代表小管推進工程平均每日施工推進的長度

表 3.3 四個案例障礙狀況項目表

案例 障礙長度 狀況1 狀況2 狀況3 狀況4 狀況5 A 349m 湧水 土質 岩盤 岩塊 排泥管故障 B 881m 湧水 土質 岩錨 岩塊 鋼軌樁 C 236m 流木 岩石巨大 機頭滲水 岩塊 鋼軌樁 D 251m 流木 土質 排泥管故障

3.3 案例發生的問題探討

由於台北市士林北投地區,主要為火山岩地質,因此依據國際岩 石 力 學 協 會 ISRM 岩 石 強 度 分 類 標 準 , 介 於 R4 硬 岩 ( 500- 1000kg/cm2)與 R5 甚硬岩石(1000-2500 kg/cm2)的範圍(根據美國 材料試驗協會 ASTM D2938 指出,岩心強度分析以單軸抗壓強度表 示,其中 kg 代表破壞載重,cm2 代表岩心直徑 x 岩心長度,kg/cm2 換算為psi 相當於 1 kg/cm2 = 14.28571 psi)。除了堅硬岩石外,尚有 發現黏土層,這些地質狀況造成施工條件嚴苛,因而影響案例的推進 施工進度。(請參考圖 3.5 大塊安山岩、圖 3.6 巨礫岩塊狀況圖、圖 3.7 偶夾黏土層狀況圖、圖 3.8 污水下水道推進工程施工正常況狀示意 圖、圖 3.9 污水下水道推進工程施工遭遇堅硬岩盤示意圖、圖 3.10 污 水下水道推進工程施工遭遇黏土層示意圖)

(39)

圖 3.5 大塊安山岩大於推進機具面盤直徑的 2/3

圖 3.6 巨礫岩塊狀況圖

(40)

圖 3.7 偶夾黏土層狀況圖

正常狀況

圖 3.8 污水下水道推進工程施工正常況狀示意圖

推進機具故障 堅硬岩盤

圖 3.9 污水下水道推進工程施工遭遇堅硬岩盤示意圖

(41)

黏土層

推進機具故障

圖 3.10 污水下水道推進工程施工遭遇黏土層示意圖

本研究經過專家訪談,瞭解該案例工程進度落後的原因可以歸納 為承包商施工管控不當、推進機組進場時間不恰當、推進機具選用不 佳、推進機具備品數量不足、操作人員熟練度待加強等。

不同的施工廠商,會於不同的障礙狀況採取不同的施作策略,案 例 B、D 除了依照原本的設計條件之外,在施作過程中,發現推進設 備機頭遭遇地下岩石地質,而致使推進設備機頭刃口加速磨耗,因此 應適時的進行調整設備維護、更換備品。案例 A、C 並未即時調整施 工策略,導致發生設備異常磨耗,造成推進工程施工進度非常緩慢,

因而影響工程完工期程。

(42)

第四章 污水下水道推進工程施工案例影響因子 探討

4.1 層級架構的建立

本研究透過文獻回顧、案例歷史資料、以及與資深污水下水道推 進工程施工管理人員會談進行探討。污水下水道推進工程施工案例的 主要影響因子包含遭遇地下障礙物、地質軟硬不均、交通因子、居民 因子、施工管理不善等。本研究案例中的 A、B、C、D 四個案例,因 為擁有相同的交通與居民的因子,所以本研究將該兩因子排除,將影 響因子集中於地質因子、施工因子、遭遇地下障礙物等三因子如圖 4.1。

污水下水道

推進工程施工影響因子

遭遇地下障礙物 地質軟硬不均

居民因素 施工管理不善

黏土 地質條件改變

岩盤 岩塊

推進施工機械 送排泥流量管控

砂粉土 流木 鋼軌樁

推進施工機械

設備維護更換備品速度 基樁

建築廢棄物 大卵石

礫石

交通因素

圖 4.1 污水下水道推進工程施工影響因子特性要因圖

為了要建立層級分析法的因子,本研究採用專家訪談進行討論,

並以案例歷史資料、工程施工案例為背景,訪談對象有污水下水道推 進工程施工案例十年以上豐富經驗的工程主辦機關、施工廠商、監造

(43)

單位等專業管理者與工程師,包含業主 1 名、監造單位 4 名,施工廠 商 4 名,推進設備供應商 2 名,共 11 名專家,以藉此確定影響污水 下水道工程的推進施工進度的因子,並於確認因子後提出對策。

本研究建立的三大主要因子為遭遇地下障礙物、地質軟硬不均、

施工管理不善。其中遭遇地下障礙物,主要以污水下水道推進工程於 施工過程中,於遭遇地下障礙物為主,遭遇的障礙物包含了建築廢棄 物、大卵石、流木、基樁、鋼軌樁等,因為這些不明地下的障礙物,

會嚴重影響推進施工進度,因此本研究將遭遇地下障礙物列為主要的 原因之一。

其次是地質軟硬不均,主要的起因來自於地質條件變化,假若在 推進工程施工遭遇到地質均勻的條件,單一的施工方式即可達到預期 的推進施工進度,不同的地質種類如黏土、砂粉土、岩盤、礫石、岩 塊,對推進施工進度各有不同的影響情形。但若發生地質條件多變的 情況,皆可能造成推進機具故障、推進機具動彈不得的情況,而影響 推進施工進度。

最後一個因子是施工管理不善,本研究指的施工因子主要以施工 管理不良所導致推進施工進度不如預期,常發生的施工管理問題在於 施工過程中,推進機具設備的推進施工機械送排泥流量管控不當、以 及推進施工機具設備維護更換備品速度過慢等,致使推進工程的人員 與機具,耗費時間在不必要的等待,因而影響推進施工進度。

本研究經過專家訪談,將上述的三大因子,以及相關的子因子建 立出三大構面與十三個關鍵影響因子的層級架構,作為本研究分析步 驟的主要基礎。(請參考圖 4.2 污水下水道推進工程施工影響因子層 級架構圖所示)

(44)

污水下水道 推進工程施工影響因子

地下遭遇障礙物

地質軟硬不均

施工管理不善

建築廢棄物

鋼軌樁

基樁

流木

大卵石

地質條件改變

岩塊

岩盤

礫石

黏土

砂粉土

推進機械 送排泥流量管控

推進施工機具 設備維護更換

備品速度

圖 4.2 污水下水道推進工程施工影響因子層級架構圖

4.2 問卷設計與格式

為了要讓本研究所取得的權重更為客觀與更具代表性,本研究藉 由專家問卷的方式,瞭解不同面向的專家對污水下水道推進工程施工

(45)

影響因子層級架構的關係。其中問卷調查的對象,本研究將包含工程 主辦機關、教育學術研究機構、施工廠商、設備供應商等,橫跨產、

官、學研等單位,以避免受訪者因為專業背景與身份的差異,而導致 對影響因子的評定過於主觀。問卷發送的方式以親自發送為主,問卷 於約定時間內送達填答人手中,並於約定時間內取回。

問卷的格式則是依據 AHP 專家問卷設計方式,為避免評估項目 相對因子過多的比值造成受訪者的混淆,本研究以表格的方式規劃出 極高、很高、較高、微高、相等、微弱、較弱、很弱、極弱等不同的 強度,由填達者檢視兩影響因子之間的關係。(請表 4.1 參考問卷設 計評估尺度劃分表)

表 4.1 問卷設計評估尺度劃分表

1 2 3 4 5 6 7 8 9 編號

A 影響

因子 極高 很高 較高 微高 相等 微弱 較弱 很弱 極弱

B 影響 因子

1

遭遇地 下障礙

地質軟 硬不均

2

遭遇地 下障礙

施工管 理不善 3

地質軟 硬不均

施工管 理不善

4.3 調查結果統計分析

除了透過專家訪談建立層級架構外,本研究更以問卷調查(詳見 附件),探討架構中各項因子的權重。問卷調查分為前測和預測,分 別透過 2 位施工廠商和 2 位工程主辦機關為調查對象並填答問卷結果 作為預測進行的分析。本問卷調查已於民國 96 年 12 月發出,從污水 下水道產業界挑選 29 位專家,扣除問卷填寫不完整的 4 份無效問卷

(46)

後,共有 25 份有效問卷,填答對象包含 4 位工程主辦機關專家、9 位 監造顧問公司專家、7 位施工廠商專家、5 位設備廠商專家。

填答性別中,男性占 88%、女性占 12%,請參考表 4.2 問卷調查 之性別統計、以及相對應的圖4.3 性別百分比統計圖。

表 4.2 問卷調查之性別統計

項目 數量 百分比

男 22 88%

女 3 12%

男, 88%

女, 12%

圖 4.3 性別百分比統計圖

年齡統計,30 歲以下占 12%、30-40 歲占 52%、40-50 歲占 36%,請參考表 4.3 問卷調查之年齡統計、圖 4.4 年齡百分比統計 圖、。

(47)

表 4.3 問卷調查之年齡統計

項目 項目說明 數量 百分比

30 歲以下 3 12%

1

30-40 歲 13 52%

2

40-50 歲 9 36%

3

50-60 歲 0 0%

4

60 歲以上 0 0%

5

50-60 歲

30 歲以下 60 歲以上 0%

0% 12%

30 歲以下

30-40 歲 40-50 歲 50-60 歲

40-50 歲

60 歲以上

36% 30-40 歲

52%

圖 4.4 年齡百分比統計圖

(48)

服務年資統計,五年以下占 16%、6-10 年占 36%、11-15 年占 44%、16-20 年占 4%,請參考表 4.4 問卷調查之年資統計、圖 4.5 年 資百分比統計圖。

表 4.4 問卷調查之年資統計

項目 項目說明 數量 百分比

5 年以下 4 16%

1

6-10 年 9 36%

2

11-15 年 11 44%

3

16-20 年 1 4%

4

21 年以上 0 0%

5

年資百分比統計圖

6-10年 11-15年 36%

44%

16-20年 4%

21年以上

0% 5年以下

16%

5年以下

6-10年 11-15年 16-20年 21年以上

圖 4.5 年資百分比統計圖

(49)

服務單位統計,工程主辦機關占 16%、監造顧問公司 36%、施工 廠商 28%、設備供應商 20%,請參考表 4.5 問卷調查之服務單位統 計、圖4.6 服務單位百分比統計圖所示。

表 4.5 問卷調查之服務單位統計

項目 項目說明 數量 百分比

1 工程主辦機關 4 16%

2 監造顧問公司 9 36%

施工廠商 7 28%

3

設備供應商 5 20%

4

監造顧問公司 36%

施工廠商 28%

設備供應商 20%

工程主辦機關

16% 工程主辦機關

監造顧問公司 施工廠商 設備供應商

圖 4.6 服務單位百分比統計圖

本研究將污水下水道推進工程施工影響因子,進行成偶比對評 估。其評估尺度劃分為影響極高、很高、較高、微高、相等、微弱、

較弱、極弱,分別賦與 9,7,5,3,1 的衡量值,兩個方向共九個等 級。在優先向量之解法方面,以NGM(Normalization of the Geometric

(50)

Mean of the Rows)法,將各列元素相乘,取其幾何平均數,再予以常 化而得。

本研究使用 AHP 電腦軟體 Expert Choice 2000,做為 AHP 計算 輔助之工具(請參考圖 4.7 Expert choice 系統畫面圖 A)。在影響因 子之整體權重計算上,Saaty 認為傳統採取直接由構面權重乘上因子 權重的分配模式(Distributive Mode)會因為每個影響構面擁有的影響因 子數量不同,而造成權重分配不公平的現象,所以 Saaty 為求衡量準 則的公平性,另提出考量不同準則數量再標準化的理想模式(Ideal Mode),準則權重除以同構面最高之權重數據再乘上構面權重,因此 本 研 究 以 理 想 模 式 的 權 重 作 為 採 計 的 標 準 ( 請 參 考 圖 4.8 Expert Choice 系統畫面圖 B)。

圖 4.7 Expert Choice 系統畫面圖 A

(51)

圖 4.8 Expert choice 系統畫面圖 B

本研究依據問卷調查的服務單位進行分析,發現工程主辦機關、

施工廠商、設備供應商於第一層級的權重優先順序依序為施工管理不 善、遭遇地下障礙物、地質軟弱不均。僅有監造顧問公司的順序是相 反,依序為地質軟弱不均、遭遇地下障礙物、施工管理不善(請參考 表 4.6 不同服務單位施工影響構面權重表、圖 4.9 不同單位影響因子 比較圖)。

(52)

表 4.6 不同服務單位施工影響構面權重表

工程主辦

機關 權重 監造顧問公司 權重 施工廠商 權重 設備供應 權重 1 施工管理

不善 0.374 地質軟硬不均 0.585 施工管理不善 0.376 施工管理 不善 0.507 2 遭遇地下

障礙物 0.325 遭遇地下障礙

0.256 遭遇地下障礙

0.327 遭遇地下 障礙物 0.323 3 地質軟硬

不均 0.301 施工管理不善 0.158 地質軟硬

不均 0.171 0.297

地質軟硬不均

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

施工管理不善 遭遇地下障礙物 地質軟硬不均

影響因素 權

工程主辦機關 監造顧問公司 施工廠商 設備供應商

圖 4.9 不同單位影響因子比較圖

然而,將所有因子的權重依順序列表,也發現因為服務單位不同 而有所差異(請參考表 4.7 不同服務單位施工影響構面權重表、圖 4.10 不同單位權重大小圖)。

(53)

表 4.7 不同服務單位施工影響構面權重表

順序 工程主

辦機關 權重 監造顧問

公司 權重 施工廠商 權重 設備供應商 權重

1

推進施 工機具 設備維 護更換 備品速

0.145 地質條件

改變 0.226 推進施工機械送 排泥流量管控 0.135

推進施工機 械送排泥流

量管控

0.234

2 流木 0.126 岩塊 0.124 建築廢棄物 0.118 建築廢棄物 0.149

3

推進施 工機械 送排泥 流量管

0.125 建築廢棄

0.099 黏土 0.107 鋼軌樁 0.09

4 岩盤 0.117 鋼軌樁 0.086 地質條件改變 0.104 流木 0.085 5 地質條

件改變 0.102 黏土 0.086 岩塊 0.081 地質條件改

0.079

6 基樁 0.098 礫石 0.073 流木 0.07

推進施工機 具設備維護 更換備品速

0.074

7 鋼軌樁 0.08 岩盤 0.069 礫石 0.068 基樁 0.07

8 岩塊 0.079

推進施工 機具設備 維護更換 備品速度

0.061 基樁 0.065 岩盤 0.061

9 礫石 0.046 基樁 0.046 鋼軌樁 0.061 大卵石 0.057

10 建築廢

棄物 0.03 砂粉土 0.04

推進施工機具設 備維護更換備品

速度

0.061 岩塊 0.047

11 大卵石 0.027 大卵石 0.034 岩盤 0.05 礫石 0.036

12 砂粉土 0.015

推進施工 機械送排 泥流量管

0.034 大卵石 0.049 砂粉土 0.011

13 黏土 0.011 流木 0.021 砂粉土 0.03 黏土 0.006 註:灰色字體乃是依照圖 4.10 前 5 名的影響因子進行標示,以判斷不同服

務單位的差異

(54)

不同單位權重大小圖

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

設備 維護

更換

送排 泥流

改變 基樁 鋼軌

岩塊 礫石

廢棄

項目

權重

工程主辦機關 監造顧問公司 施工廠商 設備商

圖 4.10 不同單位權重大小圖

為了要瞭解上述的差異是否造成一致性的不同,本研究依照 AHP 的執行步驟,進行一致性的檢定。本研究透過Expert Choice 軟體進行 分析,經過計算,污水下水道推進工程施工影響因子第一層主因子 CI

=0.02,第二層的遭遇地下障礙物 CI=0.03,第二層的地質軟硬不均 CI=0.01,第二層的施工管理不善 CI=0.00。CI 值均小於 0.1,表示本 研究的問卷調查成果,滿足一致性程度的檢定。

影響因子中,第二層的遭遇地下障礙物、地質軟硬不均、施工管 理不善的差異,將於第五章進行說明,詳見 5.1 不同服務單位對影響 因子的探討。

4.4 影響因子權重分析

若將污水下水道推進工程施工影響因子之主要影響構面個別分 析,本研究發現,遭遇地下障礙物構面中,以建築廢棄物的影響最大

(55)

(權重占 0.289),其他的項目依權重順序分別為鋼軌樁、基樁、流 木、大卵石;地質軟硬不均構面中,以地質條件改變的影響最大(權 重占 0.328),其他的項目依權重順序分別為岩塊、岩盤、礫石、黏 土、砂粉土;施工管理不善構面中,以推進施工機械送排泥流量管控 的影響最大(權重占 0.555),另一個項目則是推進施工機具設備維 護更換備品速度。(詳細請參考表 4.8 污水下水道推進工程施工影響 因子各別構面權重排序表、圖 4.11 遭遇地下障礙物權重大小比較圖、

圖 4.12 地質軟硬不均權重大小比較圖、圖 4.13 施工管理不善權重大 小比較圖)

表 4.8 污水下水道推進工程施工影響因子各別構面權重排序表

構面 項目 權重 順序

遭遇地下

建築廢棄物 0.289 1

鋼軌樁 0.236 2

基樁 0.190 3

障礙物 流木 0.161 4

大卵石 0.124 5

地質軟硬

地質條件改變 0.328 1

岩塊 0.206 2

岩盤 0.163 3

不均 礫石 0.145 4

黏土 0.098 5

砂粉土 0.061 6

施工管理 推進施工機械送排泥流量管控 0.555 1

不善 推進施工機具設備維護更換備品速度 0.445 2

(56)

遭遇地下障礙物權重大小比較圖

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

建築 廢棄物

鋼軌樁 基樁 流木

大卵 石

遭遇地下障礙物因素

權重

圖 4.11 遭遇地下障礙物權重大小比較圖

地質軟硬不均權重大小比較圖

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

地質條件改

變 岩塊 岩盤 礫石 黏土

砂粉 土

地質軟硬不均因素

權重

圖 4.12 地質軟硬不均權重大小比較圖

(57)

施工管理權重大小比較圖

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

推進機械送排泥流量管控 設備維護更換備品速度 施工管理不善因素

權重

圖 4.13 施工管理不善權重大小比較圖

為了要瞭解各影響因子的優先權重,本研究需要先計算個別構面 的權重關係,進而計算個別因子的優先權重。個別構面的權重請參考 表 4.9 污水下水道推進工程施工影響因子第一層級權重排序表所示,

個別因子的權重關係,前 5 大因子依序為地質條件改變(權重占 0.124)、建築廢棄物(權重占 0.121)、推進施工機械送排泥流量管 控(權重占 0.112)、鋼軌樁(權重占 0.099)、推進施工機具設備維 護更換備品速度(權重占 0.09),其他依序權重關係請參考表 4.10 污 水下水道推進工程施工影響因子第二層級權重排序表所示。

表 4.9 污水下水道推進工程施工影響因子第一層級權重排序表 順序 污水下水道推進工程施工影響因子探討:構面 權重

1 地質軟硬不均 0.347

2 遭遇地下障礙物 0.338

施工管理不善

3 0.314

參考文獻

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