中華大學碩士論文

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中華大學

碩士論文

國內鋼結構施工精度控制影響因子之研究 Study of Factors Controlling the Precision of Steel

Structure Construction in Taiwan

系所別：營建管理研究所學號姓名：M09216030 陳建宏指導教授：鄭紹材博士

中華民國九十六年八月

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摘要

關鍵字：鋼結構工程、施工精度、品質

鋼結構建築之施工界面問題繁雜，又施工作業環境屬於高架，施工控制不易，且多在施工之要徑作業，因此鋼結構施工精度之良窳，

對工程施工品質與進度有重大的影響。

本文透過文獻，彙整影響鋼結構施工精度控制執行上常見之問題，並透過專家訪談進行資料蒐集及整理，另以興建中及完成之鋼結構工程為案例，歸納彙整影響施工精度相關之界面問題及影響因子進行，並提出改善對策。研究結果發現：

1. 透過本研究個案分析及整理，施工精度控制執行過程區分為四個主要因子「製品精度」、「施工計畫」、「施工技術」及「施工條件」等，常見問題點彙整為 16 項，針對本研究常見之問題點，

給予事先擬定對策，可減少施工過程界面產生。

2. 藉由個案調查及專家驗證，歸納施工精度控制管制方面之內容，

擬訂問題對策及因應措施，可以提升施工精度，供後續工程參考。

3. 比較分析影響施工精度因子之問題發生頻度及重要性，獲得鋼結構工程施工精度的關鍵因子，供後續工程參考，並依關鍵因子規劃可提升施工品質。

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ABSTRACT

Key words: Steel Structure Construction (SSC), the precision, quality.

It is always not easy to control the process of construction due to the complex problems and high-elevation operation environment in the Steel Structure Construction (SSC) Mostly, things would be even more complicated when it comes to being involved in critical path activity.

Therefore, the precision in SSC plays a significant role in controlling the quality and progress of any construction project.

In the form of written document, this paper presents the often seen problems in executing the precision of SSC. In addition, information extracted from interviews with exports, along with virtual constructing and constructed cases added, problems and factors affecting the precision in the related interfaces of construction was summed up, also strategies was brought up to offer improvements.

Findings in this study:

1. Being analysed and clarified, this case study indicates that the process of executing the construction precision control can be divided into four major factors: “accuracy in products”,

“construction plans”, “construction techniques” and “construction conditions”. Also, the often seen problems are condensed into 16 items. On top of these, research shows that interfaces occurring in the construction process could be reduced through drawing up strategies to cope with these frequent problems in advance.

2. With investigation and verification conducted by exports, generalizing the contents in the construction precision control, and

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mapping out possible measures against problems, it is likely to enhance the precision, and providing something for the reference of later construction projects.

3. By comparing the frequency and the importance of the problems, we obtained some key factors, which can be referable for the later construction projects. Scheming with them, the quality of construction can be improved as well.

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表目錄

表2.1 國內、外標準及基準容許誤差比較表 ...8

表2.2 鋼筋混凝土容許誤差比較表 ...10

表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表 ...11

表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表（續） ...12

表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表（續） ...13

表2.4 建築物的傾斜 ...15

表2.5 建築物的彎曲量測 ...17

表2.6 上下層之高程差 ...18

表2.7 梁之水平度差 ...20

表2.8 單節鋼柱之傾斜 ...22

表2.9 柱錨定螺栓位置之偏差 ...27

表2.10 鋼柱底板面的高度之控制 ...30

表2.11 重、中及輕等缺陷之分析表 ...36

表2.12 鋼結構常見缺失及改善對策 ...38

表2.12 鋼結構常見缺失及改善對策（續） ...39

表2.13 其他相關重要文獻整理 ...40

表2.12 施工作業流程相關重要文獻整理（續） ...41

表3.1 鋼製捲尺容許誤差 ...44

表3.2 影響製品精度因子 ...72

表3.3 影響施工計畫因子 ...73

表3.4 影響施工技術因子 ...74

表3.5 影響施工計畫因子 ...75

表4.1 個案基本資料 ...77

(10)

表4.2 個案基本資料 ...79

表4.3 案例 A 基本資料...80

表4.4 案例 B 基本資料...83

表4.5 案例 C 基本資料...89

表4.6 製品尺寸精度常見問題點彙整 ...94

表4.7 製作精度基準精度常見問題點彙整 ...95

表4.8 品質計畫常見問題點彙整 ...95

表4.9 量測工具及方式常見問題點彙整 ...96

表4.10 安裝精度基準常見問題點彙整 ...96

表4.10 安裝精度基準常見問題點彙整（續） ...97

表4.11 品質管制常見問題點彙整...97

表4.12 假設工程常見問題點彙整 ...98

表4.13 量測基準點控制常見問題點彙整 ...98

表4.14 安裝精度控制常見問題點彙整 ...99

表4.15 螺栓精度控制常見問題點彙整 ...99

表4.16 校正精度控制常見問題點彙整 ...100

表4.16 校正精度控制常見問題點彙整（續） ...101

表4.17 電焊精度控制常見問題點彙整 ...101

表4.17 電焊精度控制常見問題點彙整（續） ...102

表4.18 超高層累計誤差控制常見問題點彙整 ...102

表4.19 工程界面常見問題點彙整 ...103

表4.20 設計規劃常見問題點彙整 ...104

表4.20 設計規劃常見問題點彙整（續） ...104

表4.21 作業環境常見問題點彙整 ...105

表4.21 作業環境常見問題點彙整（續） ...105

(11)

表4.22 案例次要因子問題之次數及頻度 ...106

表4.22 案例次要因子問題之次數及頻度（續） ...106

表4.23 案例問題之次數及頻度 ...107

表4.24 製品精度執行問題及原因彙整 ...108

表4.25 施工計畫執行問題及原因彙整 ...109

表4.26 施工技術執行問題及原因彙整 ...110

表4.26 施工技術執行問題及原因彙整（續） ...111

表4.27 施工條件執行問題及原因彙整 ...112

表4.27 施工條件執行問題及原因彙整（續） ...112

表4.28 施工精度控制對策研擬 ...113

表4.28 施工精度控制對策研擬（續） ...114

表5.1 訪談調查統計數量表 ...119

表5.2 專家受訪者資料 ...119

表5.2 專家受訪者資料（續） ...120

表5.3 榮重公司調查改善意見修正表 ...121

表5.4 中鋼構公司調查改善意見修正表 ...122

表5.5 理成公司調查改善意見修正表 ...123

表5.6 訪談調查執行情形統計表 ...123

表5.7 信業公司調查改善意見修正表 ...124

表5.8 潘冀公司調查改善意見修正表 ...124

表5.8 潘冀公司調查改善意見修正表（續） ...125

表5.9 永峻公司調查改善意見修正表 ...125

表5.9 永峻公司調查改善意見修正表（續） ...126

(12)

表5.10 華大成公司調查改善意見修正表 ...127

表5.11 鋼結構協會調查改善意見修正表 ...127

表5.11 鋼結構協會調查改善意見修正表（續） ...128

表5.12 卡文公司調查改善意見修正表 ...128

表5.13 次要因子重要性統計 ...129

表5.13 次要因子重要性統計 ...130

表5.14 施工精度因子重要性與頻度比較表 ...130

表5.14 施工精度因子重要性與頻度比較表（續） ...131

表5.15 影響施工精度關鍵性因子分析表 ...132

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圖目錄

圖1.1 研究流程圖...4

圖2.1 施工合格率的管制圖（電焊合格率為例） ...6

圖2.2 SC 及 SRC 構造 ...9

圖2.3 建築物的傾斜量測 ...16

圖2.4 建築物的彎曲量測 ...17

圖2.5 上下樓層之高程差測量 ...19

圖2.6 上下層之高程差量測 ...19

圖2.7 樑之水平度測量 ...20

圖2.8 樑之水平度測量異常 ...21

圖2.9 垂直度下擺測量 ...22

圖2.10 精緯儀測量 ...23

圖2.11 精緯儀測量目標器數據判讀誤差值 ...23

圖2.12 精緯儀測量目標器 ...24

圖2.13 鋼柱頂板訂定中心線 ...25

圖2.14 經緯儀引點量測法 ...25

圖2.15 光波測距儀測量 ...26

圖2.16 基準底板骨架放樣固定 ...27

圖2.17 鋼柱 X、Y 軸線的中心線...28

圖2.19 柱錨定螺栓位置之偏差控制 ...29

圖2.21 基礎螺栓位置地坪放樣（墨斗線） ...30

圖2.22 鋼柱底板面的高度之控制 ...31

圖2.23 鋼柱底板面的高度控制 ...31

(14)

圖2.24 鋼結構的製品精度不良所引起的相關問題 ...33

圖2.25 鋼結構製品因精度不良時所產生的裝修相關問題 ...34

圖2.26 鋼結構製品因精度不良對後續工程影響的相關問題 ...35

圖2.27 安裝誤差的特性要因圖 ...36

圖2.28 測定項目的重要性順位 ...37

圖3.1 螺栓孔心尺寸誤差 ...47

圖3.2 大梁加工不良彎曲校正 ...48

圖3.3 逐節式安裝...50

圖3.4 漸退式安裝...50

圖3.5 鋼柱上下接合扭曲與錯位 ...52

圖3.6 上下接合扭曲與錯位案例 ...52

圖3.7 高張力螺栓接合部位因開孔錯位及接合角度異常示意圖 ...53

圖3.8 高張力螺栓接合部位因開孔錯位及接合角度異常案例 ...53

圖3.9 高張力螺栓接合部位錯位 ...54

圖3.10 高張力螺栓接合部位錯位案例 ...54

圖3.11 有背墊的間隙接合部錯位...54

圖3.12 間隙不足的情形示意圖 ...55

圖3.13 電焊接合根部面的間隙問題案例 ...56

圖3.14 基準角柱調整 ...57

圖3.15 鋼架短向垮距調整 ...58

圖3.16 鋼架長向垮距調整 ...58

圖3.17 鋼架校正用鋼索線 ...59

圖3.18 校正作業內測法校正 ...59

圖3.19 校正作業內測法案例 ...60

圖3.20 校正作業外測法示意圖 ...60

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圖3.21 校正作業外測法案例 ...61

圖3.22 螺栓穿孔及鎖斷作業案例 ...62

圖3.23 螺栓栓固順序 ...63

圖3.24 鋼柱電焊非破壞檢查 ...64

圖3.25 電焊前預估電焊縮收量 ...65

圖3.26 電焊後理想縮收情形 ...65

圖3.27 電焊前鋼柱間距量測 ...65

圖3.28 局部電焊位置順序 ...66

圖3.29 鋼柱電焊順序 ...66

圖3.30 由內向外電焊順序 ...67

圖3.31 由外向內電焊順序 ...67

圖3.32 梁與鋼柱焊接的順序 ...67

圖3.33 大梁分層焊接的順序 ...68

圖3.34 結構誤差修正鋼柱底板孔徑 ...69

圖4.1 調查流程圖...76

圖4.2 梯間造型支撐鋼柱 ...85

圖4.3 鋼構永久性支撐與邊柱接合 ...85

圖4.4 大跨距造型鋼構下陷 ...86

圖4.5 預埋鋼柱偏移補強 ...87

圖4.6 用電量不足租用發電機 ...87

圖4.7 屋頂造型鋼構組立變型 ...91

圖4.8 逆打鋼柱校正 ...91

圖4.9 耐震阻尼器安裝 ...92

圖4.10 懸臂與斜撐鋼梁電焊縮收控制異常 ...93

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第一章緒論

1.1 研究動機及目的 1.1.1 研究動機

從目前世界各國所在推動之綠色建築永續經營的發展潮流，台灣營建有朝向鋼結構建築物發展的趨勢，以減少環境負擔及資源再利用之環保永續經營原則。自國內歷經1999 年 9 月 21 日台灣中部大地震後，鋼結構建築物有較佳之耐震能力，工程案例有大幅成長的趨勢。

隨著國內鋼結構建築工程日益增加，相關施工界面問題隨之而起，尤其以結構體施工精度最受重視，因施工作業環境屬於高架作業之特殊性，再加上施工界面繁雜及屬要徑作業，鋼結構施工精度誤差之標準，很難達到帷幕外牆工程安裝精度之要求。國內有關施工精度控制之研究亦少有論述，為克服此一問題，業界往往會將帷幕外牆安裝時間，延到結構體完成至一定階段，重新進行整體施工精度放樣、

基地控制點閉合及施工界面整合等工作，以減少施工界面產生，以至於大部份鋼結構建築工程帷幕外牆安裝時程，無法與結構體完成時間密集接續，影響後續裝修及整體工進。

本研究之動機將藉由文獻蒐集鋼結構建築工程開發案相關施工作業流程以及施工過程精度控制之方式，配合專案營建管理

（Professional Construction Management，簡稱 PCM）PCM 的角度就鋼結構建築工程在施工階段，彙整影響施工精度控制執行上常見之問題，並透過實務界專家訪談進行資料蒐集及整理，另以近期興建中及完成之鋼結構工程案例，將影響施工精度相關之界面問題及影響因子進行彙整，作為本研究案例問題之探討基礎。再依彙整之案例問題訪

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查各專業承包商之專案經理人，就執行施工精度整合過程常見之施工問題上歸納建議方案，以提出本研究之改善及對策，並作為本研究之結論與建議。

1.1.2 研究目的

一、藉由國內、外文獻蒐集以及調查國內施工中與完成之案例，彙集鋼結構建築工程在施工階段精度控制經常發生之問題。

二、透過個案調查及實務專家訪談，釐清各專業承包商施工階段施工精度管制範圍及其影響因子，以獲得影響施工精度之關鍵因子，供後續工程參考。。

1.2 研究範圍

本研究範圍針對國內、外鋼結構建築工程相關文獻資料蒐集，探討施工精度控制作業流程及管制程序，彙集施工精度控制及影響因子問題。探討國內鋼結構建築大樓工程施工中及完工之工程案例，訂定常發生之問題及其影響因子。

1.3 研究方法及流程 1.3.1 研究方法

一、文獻回溯法

藉由目前國內、外有關鋼結構建築工程施工案例及研究報告、文獻或期刊資料，透過分析整理及歸納，作為本研究之問題假設基礎。

二、案例調查法

以本研究案例之業主規劃、監造設計及專業承商等單位專案經理人之訪談及調查，將相關實際在施工精度界面可能發生

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之問題及其影響因子，作為個案問題分析資料之來源依據。

三、專家問卷法

透過蒐集資料及各單位專案經理人之訪談比較分析，以獲得影響施工精度之關鍵因子，歸納問題及改善對策其結果，依據初步結果藉由專家問卷驗證其可行性。

1.3.2 研究流程

本研究進行之流程圖如圖 1.1 所示，步驟如下：

一、確立研究題目。

二、確定研究目的與研究範圍。

三、蒐集鋼結構建築工程相關文獻資料，探討施工精度控制作業流程及管制程序，彙集施工精度控制及影響因子問題。

四、整理鋼結構建築大樓工程施工中及完工之工程案例，訂定常發生之問題及其影響因子，以建立訪談調查模式。

五、調查訪談專案經理人作個案分析，確立問題改善對策。

六、影響因子比較分析，以獲得影響施工精度之關鍵因子。

七、專家訪談、歸納問題及彙整改善對策模式。

八、結論與建議。

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研究範圍與內容研擬研究方法

專家驗證

施工精度基準施工精度控制

歸納分析影響因子

問題及改善對策

第一章緒論

第二章文獻回顧

第三章施工精度控制

因子研擬

第四章施工精度訪談及調查

研究與分析

第六章結論與建議 NO

施工精度基準及控制因子研擬

掌握精度控制之問題點

施工案例調查專家訪談

第五章專家驗證

文獻回顧確立研究題目研究動機與目的

結論與建議

圖1.1 研究流程圖

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第二章文獻回顧

2.1 前言

隨著國內鋼結構建築工程技術不斷提升及發展，受各種不同的施工環境、背景及條件之影響，在規劃設計、發包及施工階段管理管制的方式陸續推陳出新，本章將以目前國內、外有關鋼結構建築工程施工精度基準、精度控制及影響因子為主，進行文獻回顧整理。

2.2 施工精度基準相關文獻

目前國內鋼結構工程施工起步較晚，現場施工相關文獻及論文研究資料不多，大都著重在工廠材料準備、鋼品加工及製作，現場施工作業流程等方面，有關現場施工精度控制方面之研究甚少，本小節將針對鋼結構建築工程之施工精度基準為主，進行文獻回顧彙整。

2.2.1 施工精度容許誤差

有關施工精度「容許誤差」之管理，以目前國內、外(美日)的管理模式可區為「標準容許誤差」及「基準容許誤差」兩類來進行管控，

相關規定及說明如下。

一、國內：

目前以內政部營建營署於1996 年 9 月，所訂定之「鋼結構施工規範」有關施工精度「容許誤差」之相關規定，主要以單一「標準容許誤差」為主[1]，合格率必須 100％符合誤差值。

二、日本：

以「日本建築學會」建築工事標準示樣書，鋼骨規範JASS 6 鐵骨工事中[2]，分別訂定「標準容許誤差」及「基準容許誤

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差」兩項，對一般鋼結構製作及組裝時精度之規定，上述兩者必須相互使用，其使用原則如下[3]：

(一) 「標準容許誤差」：為製造或施工過程的目標值，而非判斷合格與否之標準值，但占全部製品 95％以上的滿意度，施工上的目標值的容許誤差。

(二) 「基準容許誤差」：如超過此誤差值，原則上是不允許為定義的容許誤差，是判斷各個製品的優劣與否的基準值。

有關上述兩者間合格率管理模式「合格率管制圖」[2]，

如案例：以現場各節及累計電焊合格率為例，參考圖 2.1 施工合格率管制圖，單節次之合格率必須高於目標值以上，否則累計之合格率幾乎無法達到管理值98％之要求。

98.8

99.6 99.6 99.3

97.9

98.8 98.78

100 100 100

98.8

99.2 99.3 99.3

99 99

99.8

99.1 99.2 99.3

95 96 97 98 99 100

1*2節 2*3 3*4 4*5 5* 6 6*7 7*8　 8*9 9*10 10*11

合格率（％） ^{各節合格率}

累計合格率

圖2.1 施工合格率的管制圖（電焊合格率為例）（本研究重繪製[2])

三、美國：

以「美國建築鋼結構協會」AISC（American Institute of Steel Construction，簡稱：AISC）所規範之施工精度「容許誤差」規

管理值98％

目標值95％

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定[4]，容許誤差以「標準容許誤差」為主，管理值方面與國內相關規定相近。

四、國內、日本及美國容許誤差彙整：

針對上述國內、日本及美國在施工階段有關規範相關規定，以標準及基準容許誤差兩者管理值及其方法彙整比較，見表2.1 所示國內、外標準及基準容許誤差比較表[1, 2, 4]。日本必須配合管理值及目標值兩者結果，在給予合格與否之判定，

整體要求嚴格，單一要求寬鬆；國內與美國以單一管理標準易於判定，整體要求寬鬆，單一要求嚴格。以上所述之管理標準，

係針對施工過程整體管理標準，非特定管理標準而定，如橋樑及廠房…等。

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表2.1 國內、外標準及基準容許誤差比較表（整理自[1, 2, 4]) 容許誤差值

項目日本JASS 6 美國 AISC 國內(營建署)

標準容許誤差 ◎ ◎ ◎

基準容許誤差 ◎ 無無

管理方法說明

兩者混合管理 1. 標準容許誤

差：為目標值容許誤差占全部製品 95 ％以上的滿意度 2. 基準容許誤

差：原則上不允許超過此誤差值，是判斷各個製品的優劣與否的基準 3.再以「合格率

管制圖」管制

單一管理基準：標準容許誤差：原則上不允許超過此誤差值，是判斷各個製品的優劣與否的基準

2.2.2 國內、日本及美國精度基準

一般結構體施工精度分為「鋼筋混凝土工程」及「鋼結構工程」。兩者進場時機及施工精度要求並不一致，在結構體施工精度控制執行上，如未能事先進行規範及整合，取得一致的共識，往往很難達到後續相關工程施工精度之要求，亦是施工界面及異常發生之主要因素。

以整體鋼結構建築工程為例，建築物主體結構由地下層往樓上層構築，過程可由不同結構體型態結合而成，一般結構體的地下層基礎構造大致以鋼筋混凝土構造(簡稱 RC)或鋼骨鋼筋混凝土構造(簡稱 SRC)為主，為配合樓上層結構設計之轉換，樓上層之結構型態可分

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為：鋼骨構造(簡稱 SC)或鋼骨鋼筋混凝土構造(簡稱 SRC)，施工階段配合現場不同工項之連接，若以「結構體施工精度基準」區分又可分為：「鋼筋混凝土施工精度」及「鋼結構施工精度」兩類，參考圖 2.2 SC 及 SRC 構造。有關結構基礎之轉換，本研究內容以基礎螺栓為主要研究對象。

圖2.2 SC 及 SRC 構造（本研究繪製）

一、鋼筋混凝土施工精度

鋼結構建築工程初期為配合上、下層結構體之轉換，鋼筋混凝土本身之施工精度，對後續鋼結構工程施工精度之控制有其密不可分之關係。其中又以期初建築指示線與基地永久控制線間之放樣閉合，以及後續基礎螺栓預埋混凝土澆置後之誤差或逆打鋼柱埋設之施工精度特別重要，上述結構體施工精度永

層上層：鋼結構+帷幕牆層上層：鋼結構+混凝土層上層：鋼結構+帷幕牆層上層：鋼結構+混凝土

基礎結構SRC 或 RC

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久基準控制線，因不同工項在施工精度的標準有所不同，所產生之施工容許誤差及累計誤差可否吸收，在轉換過程當中所使用之儀器精準度及基準捲尺之標準是否一致，必須審慎核對及重複閉合確認，以避免往後產生施工界面。

針對結構體工程有關國內、外(美日) 「鋼筋混凝土施工精度」之容許誤差彙整作比較，見表 2.2 鋼筋混凝土容許誤差比較表[5]，各國間之容許誤差值極為接近。

表2.2 鋼筋混凝土容許誤差比較表（整理自[1, 2, 4]）

容許誤差值

項目日本JASS 5(㎜) 美國 ACI(英吋) 國內(㎜)

重直方向 25 1 25

水平方向 20 0.75 20

柱之位置 25 1 25

柱、樑及樓板斷面 -6；＋13 0.5 -6；＋13

二、鋼結構施工精度

鋼結構施工精度之種類可區分為廠內製品、加工、組合及現場安裝等；如以施工精度基準劃分，其範圍大致分為廠內製造「製品、加工及組合精度」與現場施工「安裝精度」。

(一)製品加工及組合精度

鋼結構工廠生產過程對「製品加工及組合精度」之容許誤差管制方式，必須依照各專案之工程特性來訂定相關之施工規範，以利將鋼結構廠製「製品加工及組合精度」之『容許誤差』控制在一定的範圍，針對國內施工規範對「製品加工及組合精度」之相關要求分別如下[6, 15~17]。

1.切割製程檢驗標準(附錄一)

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2.電銲製程檢驗標準(附錄二) 3.整形製程檢驗標準(附錄三) 4.組立製程檢驗標準(附錄四)

（二）安裝精度基準

針對結構體工程有關國內、外(美日) 「鋼結構施工精度」

之容許誤差進行彙整及比較[1, 2, 4]，見表 2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表，以日本精度之基準較為嚴謹；國內與美國之容許誤差值極為接近，如與日本相比較列為寬鬆。

表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表（整理自[1, 2, 4]）

容許誤差（㎜）

日本JASS 6 美國AISC 國內（營建署）

標準容許誤差各國標準

管制項目

基準容許誤差標準容許誤差標準容許誤差

e≦H/4000+7㎜

且e≦30mm

e≦H/2500+10㎜

且e≦50mm

e≦L/2500 且e≦25mm 建築物的傾斜

-8 ㎜≦e≦+8

H＜20 層以下：

H/2500 +0.8㎜

e向外≦50㎜

e 向內≦25 ㎜ H＞20 層以

上:

<H/2500 +1.6

㎜ e向外≦75㎜

e 向內≦50 ㎜

H＜20 層以下：

H/2500 +0.8㎜

e向外≦50㎜

e 向內≦25 ㎜ H＞20 層以上:

<H/2500 +1.6

㎜ e向外≦75㎜

e 向內≦50 ㎜

H

e

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表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表（續）

管制項目

基準容許誤差標準容許誤差標準容許誤差 e≦L/4000

且e≦20mm 建築物的彎曲

e≦L/2500 且e≦25mm

依建築物的傾斜規範

H＜100m 以下：

e≦38 ㎜ H＞100m 以

上:

每增加1m，

增加0.4㎜，

e≦75㎜

-5 ㎜≦e≦+5 上下層之高程差

-8 ㎜≦e≦+8

-3 ㎜≦e≦+3 -3 ㎜≦e≦+3

柱節之傾斜

e≦H/1000

e≦10 ㎜ H/500 H/1000

e≦H/1000+3 e≦10 ㎜梁之水平度

e≦H/700+5 e≦15 ㎜

e≦H/1000 且e≦5mm

e

L

AB H=A+B

H e

H

e

H

(28)

表2.3 國內、外鋼結構安裝精度標準比較表（續）

管制項目

基準容許誤差標準容許誤差標準容許誤差柱之基板面高程

-3 ㎜≦H≦+3 基板面高程：

±3 ㎜以下

基板面高程：

±3 ㎜以下

-3 ㎜≦1e≦+3 A

種 -5 ㎜≦2e≦+5

-5 ㎜≦1e≦+5 柱之偏差e

B

種 -8 ㎜≦2e≦+8

-3 ㎜≦e1≦+3

㎜ -6 ㎜≦e2≦+6

㎜

-3 ㎜≦e1≦+3

㎜ -6 ㎜≦e2≦+6

㎜

2.3 施工精度控制相關文獻

以鋼結構工程而言在界面整合之執行常發生異常問題，根據薛丞堯[7]研究指出，針對帷幕牆施工精度相關之界面，以結構體施工精度不佳(85.71％)最為嚴重。一般高層建築物鋼結構工程之施工精度控制，對後續外裝帷幕牆及內裝裝修、水電與空調等工程之施工有很大的影響。然而建築工程施工過程難免產生精度誤差，如何將施工誤差有效控制在一定範圍內格外重要，並避免施工過程產生「累計誤差」

之情形發生，本小節將針對國內、外鋼結構精度控制相關研究進行文獻彙整。

L±2e a±1e

H

(29)

2.3.1 精度控制之定義

每一個專案於期初施工規劃階段必須依照工程之特性，制定相關施工精度基準來給予規範，以有效控制施工過程所產生之容許誤差，

施工過程對施工精度「容許誤差」所控制的準確性，即便反應施工精度品質之優劣，有關國內對「精度控制之定義」重要論文研究彙整內容如下。

一、陳善綱[8]研究指出，將誤差控制在可容許範圍內之手法即為精度控制，狹義的精度控制指在建築工程中將誤差控制在容許的誤差範圍內，僅單指此一合理範圍；廣義的精度控制，則是指以施工方法、設備儀器使用、輔助工具使用等，以控制此容許的誤差範圍內。

二、邱宏達[5]研究指出，將施工誤差控制在一定的合理範圍內的過程，包括精度控制的方法、使用儀器、輔助工具等，這是屬於廣義的精度控制；狹義的精度控制則是單指上述所提到的合理範圍。

三、薛丞堯[7]研究指出，建築工程不論在材料、製作或施工上，誤差的發生為不可避免的現象，故須訂定一個可容許之誤差範圍，來確保品質之規範依據，此標準值即稱為容許誤差。

2.3.2 鋼結構精度控制之方式

鋼結構建築工程施工精度必須控制在最小容許誤差範圍內，以減少或影響施工阻礙。因此鋼結構工程製品如鋼柱、大樑、小梁、斜撐及鋼梯等構件，在生產過程對材料訂購、廠內製品、加工組裝及現場安裝精度所控制及規範之容許誤差值，對後續相關工程之施工難易度及減少界面產生極為重要。如以現場施工安裝精度控制方式可區分為

(30)

「安裝垂直精度」及「安裝水平精度」兩種，相關說明如下。

一、安裝垂直精度

鋼結構於現場安裝時所產生之垂直方向偏差稱之為「垂直精度」誤差，在施工過程中安裝垂直精度控制上，必須控制在一定的合理範圍，將會影響到後續帷幕牆、機電、設備及裝修等工程水平方向之施工誤差，因此「垂直精度」容許誤差，必須依照各專案工程之特性來訂定相關施工規範。

二、安裝水平精度

相對在水平方向所產生之偏差稱之為「水平精度」誤差，

同樣在施工過程中安裝水平精度控制上，必須控制在一定的合理範圍，亦會影響到後續相關工程水平方向之施工誤差，「水平精度」容許誤差，亦需遵照各專案工程之特性來訂定相關施工規範。

2.3.3 建築物的傾斜控制

建築物的傾斜是在工地現場中最重要的鋼結構精度測量項目之一，見表2.4 建築物的傾斜。計算的方法，一般以該節各鋼柱的傾斜值來計算。

表2.4 建築物的傾斜(整理自[3])

略圖管制項目標準容許誤差量測器具

建築物的傾斜

H＜20 層以下：

H/2500 +0.8㎜

e向外≦50㎜

e 向內≦25 ㎜ H＞20 層以上:

<H/2500 +1.6㎜

e向外≦75㎜

e 向內≦50 ㎜

一般以該節各鋼柱的傾斜值來計算。

H

e

(31)

一、測量方法

可透過單節鋼柱傾斜方式量測，一般可用光波垂直儀、精緯測量儀或傳統垂球下擺，量測所有外圍單節鋼柱傾斜值，參考圖2.3 建築物的傾斜量測。

鋼製直尺

基準點鋼製直尺

基準點

圖2.3 建築物的傾斜量測(本研究繪製)

二、控制要項

必須參考該節鋼柱建築設計高程再計其容許傾斜值，確認該節外圍鋼柱全部傾斜值之誤差後，以最大傾斜值給予比較及管制，過程必須避免控制點引點所產生之累計誤差。

2.3.4 建築物的彎曲控制

在鋼結構「安裝精度」量測項目中居最重要項目之一，因此如超出基準容許誤差的部份，必須特別管制，見表2.5 建築物的彎曲量測。

(32)

表2.5 建築物的彎曲量測(整理自[3])

建築物的彎曲

H＜100m 以下：

e≦38 ㎜ H＞100m 以上:

每增加1m，增加 0.4 ㎜，e≦75 ㎜

鋼琴線鋼製捲尺鋼製直尺

一、測量方法

一般而言由單節建築物的傾斜誤差值即可分析及管控，但是廠房及長形建築物等，為避免累計誤差值產生，可預先將外圍前後基準鋼柱調整後，將其柱間間距固定之，再以固定的尺寸利用框架及鋼琴線當作基準線，來量測其他中間鋼柱的出入，參考圖 2.4 建築物的彎曲量測。

二、控制要項

主要參照安裝誤差值及電焊收縮量調整，以控制整體建築物的彎曲。避免造成後續 SRC 鋼柱箍筋覆蓋保護層不足或帷幕牆一次鐵件無法預埋等問題，不得不審慎處理。

鋼製固定架

鋼琴線

基準鋼柱量測傾斜值

鋼製固定架

鋼琴線

基準鋼柱量測傾斜值

圖2.4 建築物的彎曲量測(本研究繪製)

L

e

H

(33)

2.3.5 上下層之高程差控制

上下樓層之高程差一般以上、下節鋼柱柱頂高程誤差值為量測基準，以超高層鋼結構為例，大部份以二至三個樓層為一節組合而成，

工廠出廠前即須接受檢查，因此在現場不必再受檢查，主要針對現場安裝完成後，上、下節鋼柱柱頂高程電焊前、後施工誤差值控制，見表2.6 上下樓層之高程差。

表2.6 上下層之高程差(整理自[3])

上下層之高程差 -3 ㎜≦e≦+3 水準儀鋼製捲尺

一、測量方法

一般由基層使用鋼製捲尺及水平儀向測定層轉移所測定之基準點，於測定層以基準分別記上於基準高程，從每個位置的 A 距離與 B 距離予以測定，把 A 與 B 累加上，此一數值即是其鋼柱的樓層高程，參考圖 2.5 上下樓層之高程差控制。

AB H=A+B

(34)

基準高程▼

A B H=A+B

已完成樓層量測樓層

圖2.5 上下樓層之高程差測量(本研究繪製)

二、控制要項

部份為配合後續裝修工程需要，廠製加工製品種類有所不同，如鋼樑開孔、帷幕牆一次鐵件及電梯環樑等，必須確認其完整性，亦即是否在裝修容許尺寸的範圍之內。另外超高層鋼結構各節為調整其施工累計誤差，一般在2 節~3 節以後，針對以完成安裝之鋼柱進行回饋測量，並於後節次廠內進行鋼柱高程基準調整或修正，參考圖2.6 上下層之高程差量測。

圖2.6 上下層之高程差量測

(35)

2.3.6 樑之水平度控制

樑之水平度控制在所有的鋼結構鋼柱的安裝精確度是由製品誤差、安裝誤差及電焊時誤差等累積而成的。因此每支鋼柱的高程各有不同，與鄰近相接的鋼柱所累積的差異，亦會影響到連接鋼柱的樑的水平精度，也因此產生誤差，見表2.7 樑之水平度差。

表2.7 梁之水平度差(整理自[3])

梁之水平度 e≦L/1000 且e≦5mm

水準儀鋼製捲尺

一、測量方法

使用水準儀來測定於鋼樑邊的兩端，求出其差即可得到樑的水平精度容許誤差值，參考圖2.7 樑之水平度測量。

▼基準高程

誤差值e

圖2.7 樑之水平度測量(本研究繪製)

e

(36)

二、控制要項

樑之水平的規定與其他項目比較為寬鬆，主要在結構設計上的考慮以強柱弱樑規劃，但是對後續帷幕牆預埋鐵件混凝土附蓋，樓板鋼筋混凝土保護層、天花板上之裝修空間及水電配管等容許誤差管制及為重要，樑之水平度測量異常之修正，參考圖 2.8 樑之水平度測量異常[9]。

(a)樑之水平異常 (b)樑之水平異常修改圖2.8 樑之水平度測量異常[9]

2.3.7 單節鋼柱之傾斜控制

單節鋼柱之傾斜在安裝精度測定項目中最重要的項目之一，見表 2.8 單節鋼柱之傾斜，依工程規模及初期控制規劃模式，大致可分為下列三種：第一類垂直下擺量測法、第二類為經緯儀引點量測法及第三類光波垂直儀量測法等項，於下列逐一整理及分析。

(37)

表2.8 單節鋼柱之傾斜(整理自[3])

單節鋼柱之傾斜 H/1000

精緯儀、垂直儀鉛垂球光波垂直儀光波測距儀鋼製捲尺鋼製直尺

一、測量方法

（一）垂直度下擺量測法：早期垂直下擺測驗實施已久的方式，以小規模鋼結構工程為主，為一般小型或單節鋼柱工程所採用

（例如廠房），量測方法以鋼柱四周鋼表面之垂直度來量測及控制，參考圖2.9 垂直度下擺測量。此一方法即是以每一支鋼柱，以一個方向以上，於鋼柱頂上方往下至鋼柱底板（或上、下節接合處），進行垂直下擺測定其誤差值，並以鋼捲米尺量測偏移量。

圖2.9 垂直度下擺測量(本研究繪製)

（二）經緯儀引點量測法：可測定鋼柱相對傾斜量，同時也可測得與

H

e e

H

(38)

基準點的變位量，一般的情形而言，採用於中、高樓層建築物，

可由第一節向上轉移基準線，鋼柱的傾斜值則可直接依據目標器（量測用鋼製直尺）數據，判讀其誤差值，參考圖 2.10 精緯儀測量法、圖 2.11 精緯儀測量目標器數據判讀誤差值及圖 2.12 精緯儀測量目標器。

基地基準點▼

圖 2.10 精緯儀測量(本研究繪製)

圖 2.11 精緯儀測量目標器數據判讀誤差值

(39)

圖 2.12 精緯儀測量目標器

（一）垂直儀量測法：首先需將基準線移至上一節，並於指定的地板上預留開孔，再以垂直精緯儀直接視察建築層的誤差值的測定方法。在建物的四周角隅設定基準柱，然後在柱頭設置目標器，以映出雷射光束的映像，予以觀察即得其傾斜值之數據。

二、控制要項

量測以前選擇基準柱的時候，由鋼柱頂板之邊緣與鋼梁連接板之位置予以均分，以利在鋼柱頂板訂定中心線，參考圖2.13 鋼柱頂板訂定中心線，避免因加工誤差產生偏單邊或扭曲之情形。

(40)

圖2.13 鋼柱頂板訂定中心線

（一）垂直度下擺量測法：量測過程容易受到風力影響，因此儘量避開風大時刻進行，可選擇早晨風力小或無風時段測定，亦可將下擺鉛垂器放於重油桶內增加穩定性。量測基準值宜使用無偏心值（平均值），鉛垂器重量約在5~10 ㎏較為適宜。

（二）經緯儀引點量測法：由低樓層向上到最上層因退縮無法看穿時或為了超高層建築，利用引點控制方式，參考圖 2.14 經緯儀引點量測法，儘可能減少產生累計誤差；傾斜值之數據，儘量以 X、Y 軸的兩個方向表示較為理想。

（a）引點量測法實例（b）國內 101 大樓實例圖 2.14 經緯儀引點量測法

鋼柱頂板中心

(41)

（二）光波測距儀量測法：選擇基準鋼柱時必須注意是否有扭曲或變形，基準柱以外的各鋼柱間則拉直鋼琴線，測定鋼琴線與鋼柱間的距離，不拘以任何方法來測定均以柱心到鋼琴線之傾斜值，予以量出傾斜值數量，宜由X、Y 軸的兩個方向表示較為理想，參考圖 2.15 光波測距儀測量法，此一量測方式與建築物的彎曲方式相似。

圖2.15 光波測距儀測量

2.3.8 柱錨定螺栓位置之偏差控制

柱錨定螺栓位置之偏差，見表2.9 柱錨定螺栓位置之偏差，就是柱心（基準軸線）與鋼柱底板(Base Plate)螺栓位置之偏差，一般而言在建築物基礎結構施工過程，由混凝土構造轉換為鋼構造初期的基礎螺栓埋設工作，因此整個埋設過程之施工精準度，對後續整體鋼構造安裝有其深遠之影響，不得不慎重施作。

(42)

表2.9 柱錨定螺栓位置之偏差(整理自[3])

柱錨定螺栓位置之偏差

-3 ㎜≦e1≦+3 ㎜ -6 ㎜≦e2≦+6 ㎜

水準儀鋼製捲尺

鋼琴線

一、測量方法

在基礎螺栓混凝土澆灌之前，由工廠預先製作好比鋼柱底板(Base plate)基礎螺栓孔徑+2 ㎜還小的基準底板(Tenplate)給予固定，參考圖2.16 基準底板骨架放樣固定，並將鋼柱 X、Y 軸線的中心線畫出，參考圖 2.17 鋼柱 X、Y 軸線的中心線，

再利用錨定固定架(Anchor Frames)及經緯儀或鋼琴線來測量，依基準底板所須之SPAN 對正調整後，再以點焊方式固定之，參考圖 2.18 基準底板骨架放樣固定，欲使基礎螺栓的傾斜值在混凝土澆灌時不致發生搖擺。此時鋼柱底板周圍之SRC 柱筋亦可調整至適當之位置，避免後續鋼柱安裝時產生衝突及界面問題。

吊鋼琴線

基準中心線

（墨斗線）

臨時固定架

圖2.16 基準底板骨架放樣固定(本研究繪製)

L±2e a±1e

(43)

圖 2.17 鋼柱 X、Y 軸線的中心線

圖 2.18 基準底板骨架放樣固定

完成混凝土澆灌後，去除表面混凝土渣，再將鋼柱底板基準放樣線重新彈出來，來量測X、Y 軸線之偏差值，並作必要之調整及處理，參考圖2.19 柱錨定螺栓位置之偏差控制。

基準中心線

（鋼琴線）

臨時固定架

基準底板與骨架固定基準底板中心

(44)

L±2e

a±1e

基準線（墨斗線）

圖2.19 柱錨定螺栓位置之偏差控制(本研究繪製)

二、控制要項

一般在錨定過程必須將基礎螺栓及固定架固定並勞固，參考圖 2.20 基準底板骨架放樣固定，以避免因澆置時產生搖晃及偏移，但往往因基礎主筋擺設的位置成為障礙，為了在正常的位置固定住是件困難的事，因此必須小心施作。

圖 2.20 基準底板骨架放樣固定

混凝土澆置完成後，不論運用何種的測定方式，在鋼柱底板混凝土表面上彈出墨斗線，參考圖2.21 基礎螺栓位置地坪放樣（墨斗線），將各基礎螺栓的位置，以凸面捲尺來量測X、

Y 軸線之偏差值，並作必要之調整及處理。目前仍以上述方

(45)

法，最為常用而且切實際的方式。

圖2.21 基礎螺栓位置地坪放樣（墨斗線）

2.3.9 鋼柱底板面的高度控制

鋼柱底板面的高度係配合鋼柱底板(Base plate)混凝土澆灌完成，於混凝土澆灌面與鋼柱底板間，利用無收縮水泥灌漿空間作二次鋼柱底板高程之調整，見表2.10 鋼柱底板面的高度之控制，並配合底座固定之，以方便基礎螺栓作局部水平誤差調整及固定。

表2.10 鋼柱底板面的高度之控制(本研究整理自[3])

柱之基板面高程基板面高程：

±3 ㎜以下

水準儀高程箱型尺鋼製捲尺

一、測量方法

一般作法使用水準儀藉由基準點對每一支鋼柱，來複測鋼柱底板底下之泥漿面（Base Mortar）的平整度，參考圖 2.22

H

基準線（墨斗線）

(46)

鋼柱底板面的高度之控制，並以表面四個角隅求其平均值。

基準高程▼

無縮水泥

基準中心線

（墨斗線）

圖 2.22 鋼柱底板面的高度之控制(本研究繪製)

二、控制要項

鋼柱底板底下之泥漿面（Base Mortar）的平整度，應控制在0.5 ㎜較為理想，參考圖 2.23 鋼柱底板面的高度控制。

圖 2.23 鋼柱底板面的高度控制

2.4 影響施工精度因子文獻

影響鋼結構安裝精度的因素很多，由前一小節對鋼結構工程施工精度基準及控制之認識，可了解其施工過程為達到工廠構件組裝精度與現場安裝精度，必須在施工各階段分別進行一定之控制，為進一步

(47)

了解影響施工精度相關因子，本小節將國內、外相關文獻資料進行彙整及分析，以作為下一章節研擬施工精度控制因子之基礎。

2.4.1 製品精度不良之影響因子

因鋼結構製品精度不良時，對整體工程之影響彙整相關文獻分類如下：製品品質上的問題所引起的相關問題、製品品質上與裝修上的問題及安裝精度誤差對後續施工影響等分別敘述及說明如下。

一、製品品質上的問題

製品品質上的問題同時予以評估各要素之間相互的重要性，可能發生的問題以關連圖依序所整理之內容如下：1.裝修上的問題 2.品質上問題 3.安全上問題 4.工期、施工上問題 5.

成本上的問題等五類，參考圖 2.24 製品精度不良所引起的相關問題。

(48)

◎裝修上的問題：

○完成上的問題：

● 完成材無法完整的嵌入。

● 完成材裝修之後，無法得以完美，見其瑕疵。

● 天花板無法完整的嵌入

● 地板、天花板及各裝潢的裝修，不能十足正確

● 鐵件及門框的安裝不正確

● 對於帷幕牆閉合的功能效率影響極巨

○設備上的問題：

● 對設備於各種、電梯等的裝設發生影響

● 無法裝設空調管路

◎ 品質上的問題：

◎機能上的問題：

○ 設計圖上問題

○ 必須把建築物的外牆線移開

◎完成後的機能發生障礙

○ 完成後的平面用途發生障礙

○ 損壞美觀

○ 完成後的設備功能產生障礙

○ 必須有精度的機器設備，無法發揮功能，甚至無法使用

◎ 安全上的問題：

○ 發生災害及事故的可能性大

○ 事故發生的機會大為增加

○ 事故發生的原因增加

○焊接切割時的火花發生火災的機率增加，防災對策的費用隨著增加

鋼結構的製品精度不良引起的諸多問題

○構造性能上的問題：

● 基本的結構分析理論因此不適用

● 構造耐力不建全

● 構造上將發生變形

● 構造耐力上無法確保接合部位的安全性

● 惡化了接合部位的初期條件

● 現場焊接的位置，不平整的焊道間隙增加，缺陷率的提高

○耐火性能上的問題

●因混凝土的不足耐火性能減低會發生龜裂

●無法取得天花板空間時，會削除防火被覆層

◎工期、工程上的問題

○有關作業人員的問題

● 工作人員精神不振

● 作業人員之間協調性上喪失

● 專業包商及協力廠商 (吊工)與焊工、西工等人的人際關係會發生摩擦

● 專業包商及協力廠商 (吊工)之利潤將減低

●人力得增加

○關於臨時設施的問題

● 臨時設施的使用期間將增加及延長

○ 建築有關問題

●導致不可能建築

● 建築方法帶來困難

● 鋼結構骨架不易組合上來

● 建築方法無法順手毛病百出

●建築效率低落

●建築工期延遲，不能依進度進行

○整體工期有關的問題

● 對於整體工期的影響很大

● 對於工期發生影響

●亦對整體工程影響甚鉅

○後續工程有關的問題

● 對於後續工程的進行，發生阻礙

● 後續工程無法順利進行

● 無法確保工程上，有充足的時間進行，以利進行施工改善

● 對於後續工程製品組合影響甚鉅

● 無法作大量生產的零件增加

● 必須增加特別訂購製品

● 後續工程會延遲下來

● 工程延遲必須另計因延遲增加部份而發生的經費

●隨著諸多問題的發生，工程工期的增加

○關於小工，偷工減料的問題

● 發生重新修改

● 發生重新修正及修改事情

● 因高張力螺栓接合被襯與成本亦增加

● 樓層高度修正

● 水泥地板厚度不均勻

● 增加混凝土 DL 亦增加成本

◎成本上的問題

○總成本的增加

○對於成本影響大

○修改的費用增加

圖2.24 鋼結構的製品精度不良所引起的相關問題(本研究重繪自[3])

二、製品品質上的問題及裝修上的問題

將前一小節第2.項品質上的問題及裝修上的問題兩者展開的結果，參考圖 2.25 製品品質上的問題及裝修上的問題。

(49)

使用有關的問題

地板的平整度完成時的扭曲度

鋼柱間的尺寸

平面的彎曲牆壁面的垂直度

性能有關的問題

設備A(電梯,電扶梯)

設備B(空調風箱,天花板配管) 防火被覆厚度

視覺有關的問題

法規有關的問題

伸入鄰地中高度的限制面積

屋頂(傾斜度,振動,不平整)

外牆垂直度(接頭)(附著遮雨棚)接合處 (閉合)

內部裝潢的問題

天花板:空間,尺寸,高度,平整度內牆:垂直度

地板:平整度,振動外牆有關的問題

空調:風箱尺寸,配管尺寸升降:電梯垂直度,電扶梯傾斜度設備有關的問題

傢俱的尺寸

開口:尺寸,垂直度鋼結構製品因

精度不良時所產生的裝修相

關問題

圖2.25 鋼結構製品因精度不良時所產生的裝修相關問題 (本研究重繪自[3])

三、安裝精度誤差對後續施工影響

日本建築學會[3]指出，安裝精度誤差對後續施工影響針對鋼結構工程後續工程業務有關團體如：防火被覆協會、帷幕牆協會、電梯協會、起重(吊車)協會、設備(空調及衛生)協會及鋼結構安裝協會等，因施工精度誤差對後續工程影響進行問卷調查所整理出來的意見彙整，參考圖2.26 裝精度誤差對後續施工影響。

(50)

樑水平(負)

(重)玻璃層增厚,影響天花板袋

(中)補強主筋位置 (輕)下層筋的部份修正

樑水平(正)

(重)地板水平向上修正(層高變更) (中)影響於主筋覆蓋部份下層筋的位置向下修正

(輕)主筋的位置作部份的修正

柱位出入

(重)柱位必須增加混凝土影響於完成用材料窗框

(中)樑柱的關係覆蓋間距太緊 (輕)作部份的部份修正 SRC構造

樑水平(負)

(重)地板增加自重計算檢討或地板水平向下補正

(中)同上述(重)作法 (輕)混凝土的壓送數量略為增加

樑水平(正)

(重)地板厚度減少,增加自重計算檢討或地板厚向上補正 (中)地板鋼筋補強或地板水平向上補正

(輕)地板上面覆蓋略為不足

柱位出入 SS構造

(重)柱位必須增加混凝土影響於完成用材料窗框

(中)樑柱的關係覆蓋間距太緊 (輕)作部份的部份修正主體結構工程---結構及鋼結構工程

(重)無法作防火被覆(變更天花板高度)

(中) 調整覆蓋設計尺寸(違法) (輕)作部份性修正(違法)

鋼柱

(重)完成時增加鋼柱尺寸 (中)調整設計被覆尺寸

(輕)作部份性修正

牆壁

(重)完成後的牆壁厚度增加 (中)調整設計被覆尺寸 (輕)作部份性修正 (重)換掉預埋鐵件 (中)補強預埋鐵件 (輕)修正預埋鐵件

鋼柱樑

其他

(重)發生窗簾盒必須特別訂購 (中)部份修正窗簾盒 (輕)周邊以目的寬調整

室內輕隔間工程

(重)全樓層牆壁設計尺寸的變更 (中)變更各樓層牆面的設計尺寸 (輕)調整完成後的厚度 (重)外牆線的設計變更

(中)補強預埋鐵件或全面修正 (輕)預埋鐵件的部份修正

其他工程

(重)傢俱,各種用具無法適當容納

(中)傢俱,各種用具勉強可容納

(輕)傢俱,各種用具可容納但是毫無系統之分散雜亂帷幕牆工程

防火被覆工程

鋼樑

窗簾盒工程

(濕式工法) (乾式工法)

無變更天花板高度無法施工

將原設計尺寸變薄些(違法) 作部份性修正(違法)

同左濕式說明

同上樑的作法

設備(電梯)工程

(重)全樓層牆壁設計尺寸的變更 (中)變更各樓層牆面的設計尺寸

(輕)調整完成後的厚度 (重)變更天花板的高度

(中)變更導管尺寸的橫斷面 (輕)天花板下方的防火被覆的部份修正

空調管路配管

(重)補正配管洞位置 (中)配管聚合部位彎管的零件使用 (輕)修正部份配管洞穴位置收容於樑下的導管

(重)樑貫穿部位隨意使用部份不起作用 (中)樑貫穿部位略加以修正即可發生作用 (輕)屋頂傾斜度緩和下來在施工誤差之內修正之

地板電氣配管

(重)無變更地板塊厚度即無法施工 (中)內側雙頭螺栓等器物會增多複雜化

(輕)與地板配管搭配上產生複雜化但是只有調整即可施工衛生設備配管

設備工程裝修工程

圖 2.26 鋼結構製品因精度不良對後續工程影響的相關問題 (本研究重繪自[3])

鋼結構製品因精度不良對後續工程影響的相關問題

(51)

針對上述鋼結構製品因精度不良對後續工程影響的相關問題內容，經整體及彙整分析，見表2.11 重、中及輕等缺陷之分析。

表2.11 重、中及輕等缺陷之分析表：(本研究整理自[3])

項目缺陷程度影響程度處置方式

1 重缺陷回溯到設計，檢討過程費時作一次審慎的設計上的檢討必要時應變更設計

2 中缺陷雖回到設計部份，但是費時不多

就必要部份作審慎檢討，如簡單的補強、尺寸的調整等 3 輕缺陷由現場監造人員判斷即可得

到結論

以一般的施工的精度，部份工程有修正必要的情形

2.4.2 安裝精度之影響因子

室屋省一、古賀郁夫指出[10]，針對安裝精度影響因子相關文獻資料彙整，綜合歸納出四項主要因子「製品精度因子」、「安裝方法因子」、「施工順序因子」及「作業流程因子」等，參考圖2.27 安裝誤差的特性要因圖。

安裝誤差安裝方法

製品精度

施工順序作業流程

基礎螺栓

環境

自重壓縮變型季節溫度變化

施工計劃地震精度基準

大樑

鋼柱定位誤差

定位方向

垂直校正跨距調整

區塊調整壓縮變型長度變型

量測尺寸接合處孔心間距頂底部樑深

接合處

直角度位置尺寸

實測切割

電焊

電焊高張力螺栓栓固

安裝定位

高張力螺栓栓固鋼柱

銲接縮收大樑製成條件

開槽間隙方向電銲誤差

量具

標準尺對照量測誤差測量

孔位不對鉸孔

誤差由上向下

基準平面層由上向下吊放

一次栓固註紀由內向外固定

鋼柱

大樑對稱電銲

由上向下銲接

由內向外銲接

2.27 安裝誤差的特性要因圖(本研究重繪自[10])

(52)

2.4.3 精度的測定項目其重要性

日本建築學會[3]指出，精度的測定項目其重要性同時向鋼結構工程專家所作之意見調查(enquite)其結果以「成雙比較法」訂定其重要性方法，參考圖2.28 測定項目的重要性順位。

圖2.28 測定項目的重要性順位(本研究重繪自[3])

2.4.4 鋼結構施工相關作業流程文獻

一、李明智[11]研究指出，建築師雖是法定監造人，但建築師與營造廠並無合約關係，一方面監造權責未能釐清，監造地位不明，以致雖有法律權責，卻無運作機制，易衍生種種問題。就整體施工過程而言，以目前國內公共工程施工案為例，較大型之工程施工管理模式，仍以 PCM 方式進行施工管理，因透過 PCM 進行施工管理對監造單位之管理權責及定位較為明確。

二、謝定亞[12]學者，以手冊的形態，針對建築工程主體的施工階段，以專案管理的角度進行探索相關的實務細節，其中在鋼結

長度高度樓層高度鋼柱站立時底端面高程建築物的傾斜及柱節的傾斜開孔間隔根部間隔

( 有背

墊板) 鋼柱誤差值建築物的彎曲開孔之錯位十字接合的折彎底部切除面有背墊板的間隙填角焊接的尺寸開槽角度十字接合的傾斜根部面鋼樑寬度誤差鋼樑腹板的彎曲

T 接合處的間

隙對焊焊接凸出的高度搭接焊的間隙填角焊接的凸出的角度焊道表面不整瓦斯切斷面的凹口深度瓦斯切斷面的粗糙度鉚釘頭之偏心鉚釘頭的間隙

鋼樑的水平度

根部間隔

( 無背

墊板) 凸出電焊接合的差距突

彎曲度高張力螺栓接合部間隙鋼樑的彎曲度鋼樑腹板的偏心

拱頭接頭角度

0 50 100

中華大學 碩士論文

中 華 大 學

碩 士 論 文

國內鋼結構施工精度控制影響因子之研究 Study of Factors Controlling the Precision of Steel

Structure Construction in Taiwan

系 所 別：營 建 管 理 研 究 所 學號姓名：M09216030 陳 建 宏 指導教授： 鄭 紹 材 博 士

中華民國 九十六 年 八 月

摘 要

ABSTRACT

Key words: Steel Structure Construction (SSC), the precision, quality.

目 錄

表 目 錄

圖 目 錄

第一章 緒 論

1.1 研究動機及目的 1.1.1 研究動機

1.1.2 研究目的

1.2 研究範圍

1.3 研究方法及流程 1.3.1 研究方法

1.3.2 研究流程

第 二 章 文獻回顧

2.1 前言

2.2 施工精度基準相關文獻

2.2.1 施工精度容許誤差

2.2.2 國內、日本及美國精度基準

2.3 施工精度控制相關文獻

2.3.1 精度控制之定義

2.3.2 鋼結構精度控制之方式

2.3.3 建築物的傾斜控制

2.3.4 建築物的彎曲控制

2.3.5 上下層之高程差控制

2.3.6 樑之水平度控制

2.3.7 單節鋼柱之傾斜控制

2.3.8 柱錨定螺栓位置之偏差控制

2.3.9 鋼柱底板面的高度控制

2.4 影響施工精度因子文獻

2.4.1 製品精度不良之影響因子

2.4.2 安裝精度之影響因子

2.4.3 精度的測定項目其重要性

2.4.4 鋼結構施工相關作業流程文獻

中華大學碩士論文

中華大學

碩士論文

系所別：營建管理研究所學號姓名：M09216030 陳建宏指導教授：鄭紹材博士

中華民國九十六年八月

摘要

目錄

表目錄

圖目錄

第一章緒論

第二章文獻回顧