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中 華 大 學 碩 士 論 文

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Academic year: 2022

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(1)

中 華 大 學

碩 士 論 文

題目:施工架標準修正及搭設指引之探討

系 所 別:土木與工程資訊學系碩士班 學號姓名:M09504034 康 景 翔 指導教授:徐 增 興 博 士

中華民國 九十七年 七月

(2)

框式施工架 CNS 國家標準法規規定至今已逾三十年,許多標準已不合乎現在台灣工地 之要求,並且不合適的框式施工架會讓勞工在施工上處於不安全的狀態,易造成職業災害的 發生。框式施工架為現在台灣工地施工必需品,其安全性及穩定性對台灣勞工非常重要的,

尤其現在建築科技的進步,加上台灣地窄人稠,所有建築物都不斷往上發展,越高的建築物 所需的施工架也越高,框式施工架的重要性也慢慢的突顯出來。

依行政院勞工委員會統計營造業職業災害資料顯示,所有傷亡中以墜落比例為最高,而 墜落比例中,又以施工架為媒介物的比例為最高,包括施工架倒塌、崩塌等等,由此可見施 工架的重要性極高。CNS 標準中所訂定的框式施工架規格,多數已經和台灣現地的要求有 落差,有修改以及增加或者刪除不合適的法規的必要性。本研究將探討 CNS 中不符合現今 台灣工地的法規,包括框式施工架的長度、寬度、交叉拉桿、壁連桿、水平踏板等等,以期 望能減少營造業職災墜落案例的發生率,讓台灣勞工有安全的工作環境,並且藉由本研究提 出一套較完整施工架搭設流程以降低職業災害的發生。

關鍵詞:框式施工架、適用性、構造標準

(3)

ii

Abstract

The CNS (Chinese National Standards) standards for the steel frame scaffolds have not been updated for over thirty years and most regulations in them are outdated As a result, these regulations are not appropriate for frame scaffolds currently used in Taiwan. This research focuses on the outdated regulations and tries to propose adjustments, deletions, and additions for relevant regulations.

In addition, evaluations on currently used procedures will be done. These procedures include the appropriate width of the working decks and the uses of wires as fixtures for the working decks and cross bar. On the other hand, the CNS does not provide detailed regulations for testing the scaffolds and relevant parts. The figures provided in CNS are not very clear with regards to the actual setups of the tests either. This research will use questionnaires, review of domestic and foreign regulations, and suggestions of experts to identify the problems.

Base on these results as well as testing figures, additions, modifications for the CNS standards will be proposed. It is hoped that the new standards will be able to help to reduce the number of occupational accidents.

At present, the current procedures for setting up frame scaffolds used by the construction industry sometimes do not work well during the erection and dismantle phases. It causes possible occupational accidents and delays of the projects. This research will review experiment data and identify the problems during erections and dismantling the scaffold systems. A complete guideline for the procedure will be proposed based on the national standards so that the workers can have a safer work environment.

Key Words:Steel Frame Scaffolds、Applicability、Structure Standard

(4)

承蒙恩師 徐增興博士兩年來於課業以及研究上的熱心指導與悉心教 誨,並不辭辛勞的給予正確的知識傳授,使學生能夠獨立思考的訓練以及廣泛 學習的機會,使本人之論文得以順利完成,僅此致上最誠摯的謝意及敬意。

研究期間,承蒙行政院勞委會勞工安全衛生研究所張副研究員智奇、助理 陳彥秀、陳宣錡以及教誨過我之師長在求學過程中惠予協助,並提供許多本文 的指正與建議,使我受益良多。並感謝泓勝學長、鎮華學長、昭慶學長、欣怡 學姐、冠筠學姐及志浩、郁傑、舜友及奉舉在課業與研究上所給予的幫助,在 此一併致謝。

最後由衷感謝最親愛的父母,謝謝多年的栽培,使我能順利完成學業,僅 將此成果與您們分享。

(5)

iv

目錄

摘 要...i

Abstract ... ii

誌 謝... iii

目錄...iv

圖目錄...vi

表目錄...ix

第一章 緒論...1

第一節 前言...1

第二節 研究動機與目的...1

第三節 文獻探討...2

第四節 研究方法與步驟...3

第五節 研究流程...6

第二章 框式施工架使用現況及案例探討...7

第一節 國內框式施工架使用現況...7

第二節 框式施工架案例災害分析...18

第三章 框式施工架構造標準與測試標準之探討...25

第一節 框式施工架現有構造標準與測試標準之探討...25

第二節 我國框式施工架 CNS 與日本規定之比較...42

第三節 框式施工架現有測試標準之初步修正評估...62

第四節 框式施工架測試標準之建議新增項目評估...73

第五節 施工架搭設流程...80

第四章 現行法規替代措施可行性探討...87

第一節 踏板防脫落鉤以鐵絲代替之實驗...87

第二節 交叉拉桿代替護欄之試驗...90

第三節 小結...93

第五章 結論與建議...95

第一節 結論...95

(6)

第二節 建議...95 參考文獻...97

(7)

vi

圖目錄

圖 1-1 研究流程圖 ...6

圖 2-1 框式施工架拆除交叉拉桿變形 ...8

圖 2-2 施工架立架角柱變形,影響強度 ...8

圖 2-3 交叉拉桿未正確使用 ...9

圖 2-4 施工架底部以木頭搭接之情形 ...9

圖 2-5 施工架底部以鋼筋搭接之情形 ...10

圖 2-6 以鐵絲代替插銷之情形 ...10

圖 2-7 正確使用插銷固定施工架之情形 ...11

圖 2-8 以鋼筋代替壁連桿之情形 ...11

圖 2-9 以木頭和鐵絲代替壁連桿之情形 ...12

圖 2-10 工作板橫架具有扣鎖之裝置且完全鉤在施工架上 ...12

圖 2-11 工作板橫架沒鉤在施工架尚且無固定之情形 ...13

圖 2-12 工地現場建築物外型改變造成施工架扭轉之情形 ...13

圖 2-13 目前國內營造業施工架使用現況 ...14

圖 2-14 框式施工架搭設完成之情況(使用角鋼踏板)...14

圖 2-15 框式施工架搭設完成側面情況(角鋼踏板)...15

圖 2-16 目前台灣工地使用踏板種類之情況 ...15

圖 2-19 施工架上無標示載重之情況 ...16

圖 2-20 施工架上標示載重之情形 ...16

圖 2-21 框式施工架之新型水平踏板 ...17

圖 2-22 框式施工架組搭完成圖(使用全鍍鋅水平踏板)...17

圖 3-1 框式施工架 ...26

圖 3-2 立架示意圖 ...30

圖 3-3 立架加勁材示意圖 ...30

圖 3-4 立架之壓縮試驗 ...31

圖 3-5 立架之垂直撓度試驗 ...32

圖 3-6 交叉拉桿扣釘之拉伸試驗 ...33

圖 3-7 固定型三角托架 ...34

圖 3-8 伸縮型三角托架 ...35

圖 3-9 開閉式托架 ...35

(8)

圖 3-10 三角托架之強度試驗 ...36

圖 3-11 三角托架錨定零件之滑動試驗 ...36

圖 3-12 三角托架前端部之強度試驗 ...37

圖 3-13 水平踏板之示意圖 ...38

圖 3-14 水平踏板撓度及彎曲試驗 ...39

圖 3-15 水平踏板金屬扣鎖本體及安裝部之剪斷試驗 ...39

圖 3-16 水平踏板金屬扣鎖防止外移之剪斷試驗 ...40

圖 3-17 水平踏板切擴鋼網製工作板之撓度及踏穿試驗 ...41

圖 3-18 加壓版須施以圓弧面 ...41

圖 3-19 CNS 之水平踏板...43

圖 3-20 JIS 之水平踏板 ...44

圖 3-21 FP-2418...44

圖 3-22 FP-4818...45

圖 3-23 自動夾具之掛鉤 ...45

圖 3-25 先行扶手框各部位名稱 ...50

圖 3-26 中部構造平行示意圖 ...51

圖 3-27 中部構造交叉示意圖 ...52

圖 3-28 FSPR-18N・SPPK-1 示意圖...53

圖 3-29 FSPR-18N・SPPK-1 規格及使用圖...53

圖 3-30 FSPR-18N・SPPK-2 示意圖...54

圖 3-31 FSPR-18N・SPPK-2 規格及使用圖...54

圖 3-32 框式施工架使用中間支撐之情況 ...56

圖 3-33 固定型托架(CNS)...58

圖 3-34 伸縮型托架(CNS)...59

圖 3-35 托架示意圖(CNS)...59

圖 3-36 施工架托架 ...60

圖 3-37 兼用型托架 ...60

圖 3-38 伸縮型托架 ...61

圖 3-39 油壓機 ...64

圖 3-40 立架之夾具 ...64

圖 3-41 三角錐 ...65

圖 3-42 框式施工架移動夾具圖 ...65

圖 3-43 油壓機 ...67

(9)

viii

圖 3-44 固定踏板之夾具 ...67

圖 3-45 踏板垂直撓度與抗彎強度實驗圖 ...68

圖 3-46 水平踏板之垂直撓度與抗彎強度試驗圖 ...69

圖 3-57 踏板掛鉤本體及安裝部剪斷試驗圖 ...70

圖 3-48 踏板掛鉤防止外移之剪斷試驗圖 ...71

圖 3-49 水平踏板測試夾具之尺寸圖 ...71

圖 3-50 踏板夾具尺寸 ...72

圖 3-51 踏板加壓夾具尺寸 ...72

圖 3-52 第一型及第二型先行扶手框水平變化量及強度試驗圖 ...73

圖 3-53 測試單排三角托架示意圖 ...75

圖 3-54 測試雙併三角托架示意圖 ...76

圖 3-55 實驗機三角托架架構圖 ...76

圖 3-56 水平部材夾具詳細尺寸 ...77

圖 3-57 左側與右側垂直部材夾具詳細尺寸 ...77

圖 3-58 油壓機設置三角托架夾具示意圖 ...78

圖 3-59 三角托架組立完成圖 ...78

圖 4-1 CNS 踏板...87

圖 4-2 無防脫落鉤之踏板 ...88

圖 4-3 防脫落鉤 ...88

圖 4-5 施工架交叉拉桿設置完成圖 ...90

圖 4-6 實驗載重-變化量圖 ...91

圖 4-7 交叉拉桿永久變形 ...92

圖 4-8 JIS 先行扶手框標準 ...92

(10)

表目錄

表 3-1 框式施工架配件規格之規定 ...27

表 3-2 立架尺度之規定 ...28

表 3-3 加勁材安裝之尺度表 ...29

表 3-4 CNS、JIS 與假設工業會之比較 ...46

表 3-5 中華民國相關規範 ...46

表 3-6 日本相關規範 ...49

表 3-7 JIS 規定先行扶手框之相關名稱 ...50

表 3-8 先行扶手框之分類 ...51

表 3-9 先行扶手框之強度(第一型及第二型)...52

表 3-10 先行扶手框之安全帶強度 ...52

表 3-11 中華民國與日本相關規範之比較表 ...57

表 3-12 施工架托架規格尺寸表 ...60

表 3-13 兼用型托架規格尺寸表 ...61

表 3-14 伸縮型托架規格尺寸表 ...61

表 3-15 先行扶手框強度規定 ...74

表 3-16 框式施工架搭設程序(四跨間三層樓)-使用先行扶手框工法 ...80

表 3-17 框式施工架搭設程序(四跨間三層樓)...86

表 4-1 以鐵絲取代防脫落鉤檢核表 ...89

表 4-2 實驗結果數據 ...91

表 4-3 交叉拉桿與先行扶手框比較表 ...93

(11)

第一章 緒論

第一節 前言

中華民國國家標準訂定框式施工架標準至今已逾三十年,許多標準已經不適合台灣現今 工地之使用性,容易造成施工上的不方便以及不安全,大大提高職業災害發生的機率,有鑑 於此,必須重修正框式施工架的規格標準,如尺寸及材料強度等等。本研究以實驗數據和專 家座談的方式,希望制定出一套較完整的框式施工架搭設指引,讓台灣勞工有更完善的保 障。有鑒於此,本研究希望以評估以及調查的方式,比較中華民國國家標準與日本 JIS 之異 同,衡量目前台灣現今工地是否適合日本的法規,進而提出建議新增、修改以及刪除不適當 的中華民國標準。

第二節 研究動機與目的

依照勞委會 94、95 年度職業災害統計資料顯示[19、20],以營造業的傷亡資料為最 高,而其中又以墜落、滾落所佔的比例最多,在墜落、滾落的職災案例中,施工架居媒介物 之冠;所以,積極評估目前施工架 CNS 中華民國國家標準是否合適目前台灣現今工地的標 準是當務之急。框式施工架在台灣工地是使用非常普遍的工程用品,但就是因為非常普遍,

在品質管理方面經常不被重視,大多都以「中華民國國家標準」一語帶過,所以必須在此方 面加強管理,更進一步訂出新的框式施工架檢查標準以及正確的搭設流程。另外在材料強度 方面,CNS 四七五○中所規定的材料強度,也因為修訂日期距今已三十年,有修改的必要 性。

由上述,在國內已有對鋼管施工架的中華民國國家標準以及檢驗標準(CNS 四七五○、

CNS 四七五一),但其修改日期距今已三十年多,其適用性已經不符台灣工地需求,其中 包括壁連桿、三角托架、水平踏板、交叉拉桿等等之規格大多數已不適用,本研究將針對上 述配件或其他相關法規中,訂定出新的框式施工架較完備的標準規格。除此之外,中華民國 國家標準中,並未有詳細的框式施工架完整而且詳細的組搭流程,這也是導致施工架位居於

(12)

職災案例的媒介物之首的原因,所以,除了訂定施工架標準規格,也希望能由本研究制定出 框式施工架完整而且安全詳細的搭設流程,以期能降低營造業職災的發生率。

第三節 文獻探討

依行政院勞委會勞工安全衛生研究所職業災害案例統計資料顯示[19、20],施工架災 害所佔的比例為最高,所以近年來研究施工架相關配件(施工架主架、交叉拉桿、三角托 架、水平踏板、扶手框等等)的報告相較之前有比較常見。以勞工安全衛生研究所的報告除 了勞工安全衛生研所的研究報告之外[1、2、3、6、7],另外還有「框式施工架標準作法以 及檢查重點」之研究[12]。以上研究報告都是針對框式施工架所做的研究報告。在法規方 面,有「營造安全衛生標準設施標準」[9]、「勞工安全衛生設施規則」[10]、「勞工安全衛 生組織管理及自動檢查辦法」[11]。

目前國內研究施工架之破壞模式,大多數都是用電腦數值模擬分析較多,較少數用實體 施工架去實行加載試驗,根據中興大學土木系顏聰教授研究發現,施工架品質參差不齊,需 要有一套的檢驗法來淘汰品質不佳的施工架,而檢驗法在勞工安全研究所的報告中有做出此 研究[4],對於 5 公尺以上施工架做出查核表,來評估施工架的安全性。Halperin 與 McCann 的研究指出[20],在結構物開口處並且有適當防護措施和在實行施工架安全防護之間的統 計,結果顯示出,實施安全的施工架防護措施重要許多。

另外,在 A.S Yassin 和 J.F. Martonik 的研究報告結果指出[21],遵循修正過後的施工架 標準每年將可以防止大約 4.6 件死亡數、404 件災害數,並且估計可節省 580 萬美元(2001 年美金),所以修正後的標準不僅可以提供一個安全的作業環境給勞工們,還可以節省營造 業的成本。由此可見,評估修正中華民國國家標準的可行性可由上述研究報告證明出是可行 的並且對台灣是有非常大的幫助。

根據 O.N.Aneziris 等人的研究報告是評估從高處落下的定量風險評估指出[24],從高處 墜落下案例中,由施工架上墜落為主因之ㄧ。防止落下的方法最常見的為使用中間支撐及水 平母索,但目前國內外中間支撐大多使用在鋼構上,使用在施工架上的中間支撐比較常見的

(13)

只有日本,而中間支撐與水平母索系統之間的關係極為複雜,中間支撐的間距以及水平母索 的材質息息相關,本研究將參考日本框式施工架專用中間支撐。

以往相關法規文獻以及研究報告中,並無提到或者研究框式施工架正確的組搭程序,沒 有一套正確的施工架組搭程序容易造成錯誤的拆組施工架,讓施工架壽命折減,強度減低,

進而造成施工架倒塌崩塌的意外。

由以上國內外文獻可看出法規之重要性,不適合的施工架法規讓勞工們去遵守會造成更 多災害的發生,除了有正確的法規之外,也必須正確的遵守。本研究也將提出框式施工架搭 設流程,讓台灣勞工在搭設上不會有疑慮,讓施工架整體支撐性更穩定、更安全,也能延長 施工架使用壽命,讓施工架汰換率減低,減少成本的損失,更希望能有效降低營造業職業災 害發生率。

第四節 研究方法與步驟

本研究主要為研究中華民國國家標準(CNS)在目前台灣的施工環境的妥適性,並且評估 出適合台灣現今施工環境的國家標準,其中以 CNS 四七五○框式施工架以及四七五一框式施 工架測試標準為研究目標。中華民國國家標準 CNS 四七五○以及四七五一從訂定至今已超過 三十餘年,有部份法規已經不適合台灣現今的施工環境,再加上台灣營造業職業職災發生率 居高不下,且施工架位居於營造業職業災害媒介物之首,由此可見,框式施工架構造標及測 試標準的重要性。

一、本研究採用下列研究方法

(一)文獻回顧法:

將台灣使用之框式施工架構造標準和日本JIS標準做參考比較,整理出最符合台灣的 框式施工架構造標準以及檢驗方法。而選擇作為日本為參考比較之原因為日本人的 身高和體型和台灣人相似,並且日本在營造業職業災害方面相當重視,其災害發生 件數每年趨緩,值得我們去效仿。除此之外,日本的民營機構還另外成立假設工業 會,幫助日本假設工程更為完整,本研究也探討假設工業會所制定的規格與日本JIS 有何不同,並做出分析,訂出適合台灣的施工架法規。

(14)

(二)資料調查蒐集法:

蒐集國內外框式施工架使用現況,了解實際使用與CNS規範之間的疑慮,並且收集施 工架相關職業災害案例,探討框式施工架災害發生之情況。而初步調查結果,本研 究主要探討框式施工架主架、水平踏板、先行扶手框、三角托架為主要目的,而選 擇這四種構件的原因為主架在施工架中為主要承受載重的部份,主體強度不足,施 工架其他構件強度再強也於事無補;而水平踏板為施工人員最常立足之處,更是運 輸施工用品的管道,水平踏板承載力不足,會直接造成施工人員的生命安全威脅;

先行扶手框在台灣已有不少業界在使用,但在台灣目前的法規中並無詳細規定其構 造其測試方法,先行扶手框在搭設施工架時可以提供良好的安全欄杆,避免施工人 員在組搭施工架時意外墜落;三角托架是為了讓施工架有穩定且安全的著力點供施 工架往建築物上方繼續搭設,三角托架若不安全,在托架上的施工架更沒有任何安 全性可言。而另一方面則為近幾年有關於這四種構件的研究可供參考,作為研究之 基礎。

(三)專家座談法:

與具有實務經驗的專家業者及框式施工架協會相關人員,探討目前的CNS框式施工架 構造標準與測試標準是否仍適用於台灣現階段的施工環境,因為不合適的施工架標 準會造成營造業者在測試時誤解測試方法,而使得施工架受到不正確的受壓,間接 造成施工人員在施工上的安全威脅。

(四)實驗驗證法:

框式施工架的主架、水平踏板、托架以及其構件如扶手框等,參照行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 93 至 96 年等研究報告及其他之相關文獻資料,將統整各實驗數 據做為修改之依據。如有需要其他實驗數據為參考,再另做規劃設計補充完整。

二、研究步驟

(一)相關文獻與理論回顧

收集之前有關框式施工架的研究資料以及中華民國國家標準中的框式施工架,並與日 本 JIS 比較,整理出符合台灣的框式施工架標準。

(二)收集框式施工架之實驗數據

依行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所 93 年至 96 年之研究框式施工架報告,以及

(15)

其他相關文獻,作為修改法規之依據。

(三)專家座談

配合具有實務經驗之專家,依據實驗數據以及問卷資料,討論出最適合台灣勞工之施 工架標準以及搭設指引。

(四)編製設計搭設指引及建立修改標準

經專家座談以及實驗數據佐證彙整出的結果,可提出作為修改中華民國國家標準之依 據。

(16)

第五節 研究流程

本研究的研究流程圖如下圖所示:

圖 1-1 研究流程圖 研究動機與目的

相關文獻與理論回顧

探討日本框式施工架相關 法規

收集國內目前施工架使用 現況以及相關法規資料

1. 實驗驗證 2. 專家座談

以新的標準法規之下,

訂出新的搭設指引

1. 訂出框式施工架新標準 2. 提出國家標準修正建議

結論與建議

後續研究

(17)

第二章 框式施工架使用現況及案例探討

第一節 國內框式施工架使用現況

施工架在工地乃是不可或缺的工具,並且要讓勞工能安全無慮的在其上面自由走動,而 且施工架能幫助多項施工上的便利,例如前期的澆置混凝土、裝訂模板、後期的粉刷以及鋪 磁磚等等,其重要性可想而知,施工架的強度關係著現場人員的安全。台灣現地使用的施工 架,往往因為工期趕工的原因,容易造成重複使用以及過度使用,使得施工架本身壽命減 短,強度折減;又因最近幾年來,台灣建築物越建越高,其高度越高管理越不易,容易忽略 其他細節,這也造成了施工架居營造業職災媒介物之首的主要原因。若因此而停工,不僅延 誤工期,更會造成生命財產的損失。

框式施工架因為是在完工後隨即拆除,讓許多人都認為是不重要的工程配件,因此造成 許多墜落災害的發生。又因施工架常常因為要隨著建築物的造型不同而改變,常常不正確的 拆組施工架,造成不當的受力,使的施工架其他相關配件因而變形,強度大打折扣。再加上 施工人員意圖施工方便,常常拆除兩側之交叉拉桿,交叉拉桿不僅僅是可作為護欄用,更是 施工架主要承載的配件,任意拆除會使整個施工架結構脆弱,承載力降低。除上述之危險情 況以外,現地調查發現到,施工架最底部搆不到地面的的腳架,常常被用鋼筋隨意搭接,壁 連桿也常被用一根鋼筋代替,遇到地面不平整的地方,用木頭或者其他物品代替,這些行為 都構成不安全的動作,都是造成施工架倒塌的原因。

以下歸類出施工架倒塌原因;

一、 施工人員常常貪圖施工上的便利,拆除第一層的交叉拉桿,造成承載力降低,使 施工架破壞。如圖 2-1,2-2 所示。

(18)

圖 2-1 框式施工架拆除交叉拉桿變形 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

圖 2-2 施工架立架角柱變形,影響強度 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

(19)

二、 交叉拉桿扣釘腐蝕,造成墜落原因,如圖 2-3。

圖 2-3 交叉拉桿未正確使用

(圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

三、 施工架在施工時有時候不能完全配合建築物之情形,容易造成高低不平的情形,

這些情形常常被用木板或者鋼筋搭接,容易造成續接材料強度不足而倒塌,如圖 2-4,2-5。

圖 2-4 施工架底部以木頭搭接之情形 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

(20)

圖 2-5 施工架底部以鋼筋搭接之情形 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

四、 兩個施工架接合處常常用鐵絲來代替插銷,容易造成接合不實,減低施工架強 度,如圖 2-6。圖 2-7 為正確使用插銷之情況。

圖 2-6 以鐵絲代替插銷之情形 (圖片來源:框式施工架試驗技術之建立)

(21)

圖 2-7 正確使用插銷固定施工架之情形

(圖片來源:五公尺以上施工架安全性能查核技術)

五、 壁連桿用鋼筋代替

壁連桿提供了一個很好的側向支撐給施工架,提供施工架很高的承載力以及穩定 性,高度越高,所需的側向支撐越大,用鋼筋或者木頭或鐵絲來替代壁連桿,會 減低施工架穩定性以及降低承載力,如圖 2-8。

圖 2-8 以鋼筋代替壁連桿之情形

(圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估) 六、 以木頭和鐵絲代替壁連桿

(22)

以木頭代替壁連桿之情形會造成施工架承載力不足,易造成施工架側向力不足,

而導致施工架倒塌的危險如圖 2-9 紅圈所示。

圖 2-9 以木頭和鐵絲代替壁連桿之情形 (圖片來源:框式施工架試驗技術之建立) 七、 工作板橫架具有扣鎖之裝置且完全鉤在施工架上,如圖 2-10。

圖 2-10 工作板橫架具有扣鎖之裝置且完全鉤在施工架上 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估) 八、 工作板橫架沒鉤在施工架尚且無固定,如圖 2-11。

(23)

圖 2-11 工作板橫架沒鉤在施工架尚且無固定之情形 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估) 九、 工地現場建築物外型改變造成施工架扭轉,如圖 2-12。

圖 2-12 工地現場建築物外型改變造成施工架扭轉之情形 (圖片來源:我國營造施工架使用現況安全評估)

(24)

十、 角鋼踏板使用之情況

由圖 2-13、2-14、2-15 中可瞭解到角鋼踏板目前在國內施工架使用的情況是相當 普遍。

圖 2-13 目前國內營造業施工架使用現況

圖 2-14 框式施工架搭設完成之情況(使用角鋼踏板)

(25)

圖 2-15 框式施工架搭設完成側面情況(角鋼踏板)

十一、工地踏板堆放之情況

現今台灣施工環境所使用的踏板種類參差不齊,並且有許多地方鏽蝕仍繼續使用,更容 易發生墜落災害;不同種類尺寸的踏板搭設在施工架上,容易造成施工架不易搭接,造成整 體施工架扭曲變形,承載力降低。如圖 2-16

圖 2-16 目前台灣工地使用踏板種類之情況

(26)

十二、一般台灣施工環境並無標示施工架之正確載重,如圖 2-17。施工環境現場都必須 要有明確標示施工架載重限制圖示,如圖 2-18。

圖 2-19 施工架上無標示載重之情況

圖 2-20 施工架上標示載重之情形

(27)

十三、圖 2-21、2-22 為工地現場使用全鍍鋅水平踏板之情況

圖 2-21 框式施工架之新型水平踏板

圖 2-22 框式施工架組搭完成圖(使用全鍍鋅水平踏板)

由目前台灣施工環境的施工架使用現況中我們可以了解到,施工架種類大部分都以框式 施工架為主,水平踏板以角鋼踏板及全鍍鋅水平踏板,以往常見網狀踏板在現今的環境中已 不常見,更何況網狀踏板比起角鋼踏板及全鍍鋅踏板來的危險許多。除此之外,因利圖搬運 方便,拆除最底層之交叉拉桿之情形依然沒有改善,而因地形崎嶇導致施工架立架底層接觸

(28)

不到地面用鋼筋或木頭搭接的情形在施工環境中也無明顯之改善,以上的不安全之情形都會 造成整體施工架強度大折減嚴重影響到施工人員的生命安全。

除此之外,隨著現代建築外型結構的改變,框式施工架在組搭上不能因應特殊的構造物 搭設情況越來多,這也間接造成了框式施工架構件無法準確密實的原因,以水平踏板為例,

水平踏板的四個掛鉤假如沒有完全以及準確的鉤住在施工架立架之上,會因此而完全失去水 平踏板的安全性,施工人員稍微分心,就會讓踏板翻覆,造成意外。

雖然中華民國國家標準中有明確訂定框式施工架種類及規格,但因施工環境限制,造成 框式施工架規格以及品質參差不齊,讓施工架整體受力不均勻,容易扭曲變形,失去原有的 承載力而導致施工架倒塌或崩塌,危害施工人員的安全,延誤工期,甚至造成可避免的職業 災害。

由此可見框式施工架在台灣的施工環境佔了極高的重要性,所以,積極評估框式施工架 的國家標準合適性可說是當務之急,也希望能藉本研究幫助營造業在台灣職災發生率有效的 降低。

第二節 框式施工架案例災害分析

以下分析幾件重大施工架災害原因:

一、施工架墜落災害

(一)災害發生經過:

據 OO 企業社負責人 OOO 稱:95 年 2 月 17 日下午 2 時許,我於地下 1 樓遇到 O 副主 任,邊談邊往上走,走到 1 樓,副主任先離開,當他離開不到 10 秒鐘,約於我前方 10 公尺處,看到一黑影掉落並發出巨響,我跑出去看時看到一雙腳,其身體被一堆置放於 地面之模板用鋼管支撐架所遮蔽,我立即跑出工地外呼叫副主任通知救護車,一分鐘後 約 5、6 位鷹架工人從樓上下來,當時罹災者係仰躺地面,頭朝向車道、腳朝外,安全 帽當時掉落於離其頭上方約 1~2 公尺,當時其身上是否有安全帶則不清楚,救護車於 10 分鐘後抵達並將其送醫。等語。

另據 OO 建設股份有限公司工作場所負責人 OOO 稱:95 年 2 月 17 日下午 2 時許我於

(29)

地下 2 樓巡視時,接獲鋼筋老闆 OOO 通知有人從 5 樓鷹架墜落,我立即從車道上來,

發現罹災者橫躺於離結構體外牆約 3 公尺之地面,其安全帽離開頭部約 1 公尺,救護車 約 10 分鐘後抵達,罹災者身上之安全帶係於救護車抵達後由 OO 工程行負責人 OOO 所 僱勞工解下,經現場急救後再送往 OO 醫院急救不治。又稱:當時頂樓陣風一陣一陣,

風勢強勁。因 OO 路屬空曠地,長期以來每隔一、二天便有強風,也就沒有相關因應措 施等語。

(二)災害原因分析:

1. 直接原因:罹災者自五樓板外施工架上墜落高約 15.8 公尺、離結構體約 3 公尺之一 樓車道前方,造成肋骨骨折、血胸致死。

2. 間接原因:

不安全狀況:

(1) 勞工於 2 公尺以上之工作台等場所作業,有遭受墜落危險之虞者,雇主未採取 使勞工使用安全帶等防止因墜落而致勞工遭受危險之措施。

(2) 施工架組配作業主管未於現場監督勞工個人防護具之使用並維持作業勞工安全 衛生所必要之設備及措施。

(3) 勞工從事施工架組配作業,雇主對於強風等惡劣天候,實施作業預估有危險 之虞時,未立即停止該作業,且未採取使勞工使用安全帶等防止發生墜落危 險之設備。

(4) 在高度 2 公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,雇主未使勞工確實使用 安全帶。

3. 基本原因:

(1) 未實施自動檢查。

(2) 未設置安全衛生人員。

(3) 未辦理教育訓練。

(4) 未訂定安全衛生工作守則。

(30)

(5) 未確實具體告知工作環境、危害因素。

(6) 未確實辦理協議、連繫;調整、巡視等相關事項。

(三)災害防止對策:

1. 勞工於 2 公尺以上之工作台等場所作業,有遭受墜落危險之虞者,雇 主應採取使勞工使用安全帶等防止因墜落而致勞工遭受危險之措施。

2. 施工架組配作業主管應於現場監督勞工個人防護具之使用並維持作業 勞工安全衛生所必要之設備及措施。

3. 在高度 2 公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,雇主應使勞工確 實使用安全帶。

二、施工架倒塌災害

(一)災害發生經過:

據目擊者稱:95 年 6 月 24 日上午約 10 時 20 分許,當時我欲前往隧道口從事清潔 工作,我看到在隧道口地面一個小水溝孔上有一支腳露在外面,我上前探視,就發 現罹災者整個人倒立插入水溝孔內,頭埋入水面下,於是我電話通知○○公司工程師

○○○,○○○立刻趕抵現場並連絡救護車,救護車趕抵現場後,將罹災者送醫急救。等 語。

(二)災害原因分析:

1. 直接原因:墜落溺水窒息死亡。

2. 間接原因:

不安全狀況:

(1)雇主設置之護蓋,應依下列規定辦理:一、...。二、應以有效方法防止 滑溜、掉落、掀出或移動。三、...。四、...。五、...。六、臨 時性開口處使用之護蓋,表面漆以黃色並書以警告訊息。

(2)對於在高度 2 公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,未使勞工確實使用 安全帶、安全帽。

(31)

3.基本原因:

(1)未設置勞工安全衛生業務主管

(2)未確實實施自動檢查。

(3)未落實勞工安全衛生教育訓練。

(4)未訂定安全衛生工作守則及向本所報備。

(三)災害防止對策:開口護蓋應以有效方法防止滑溜、掉落、掀出或移動,表面應漆以黃 色並書以警告訊息,高架作業應使勞工確實使用安全帶、安全 帽。

三、施工架墜落滾落案例 (一) 災害發生經過:

本案工地於 95 年 2 月 3 日下午模板工○○○在施工架第 8 層踏板上傳遞模板,突然○○○

站立之腳踏板端,由第 8 層脫落至第 7 層,○○○瞬間墜落下地上,並經救護車送○○○○

醫院救治,經救治不治死亡。

(二) 災害原因分析:

依據台灣○○地方法院檢察署相驗屍體證明書所記載為:直接引起死亡之原因:甲、外 傷性休克。乙、(甲之原因):頭部外傷、胸腹部挫傷。

1. 直接原因:從距地面高約12.7公尺之施工架工作台開口墜落地面不治死 亡。

2. 間接原因:

不安全狀況:

(1) 施工架工作台開口未設護欄。

(2) 施工架工作台未綁結固定。

(3) 未佩掛安全帶。

(三) 基本原因:

1. 未設置合格之安全衛生人員。

2. 未確實實施自動檢查。

3. 安全衛生工作守則未訂定報經本所備查後,公告實施。

4. 未實施勞工安全衛生教育、訓練。

(32)

5. 未於事前告知承攬人有關其事業工作環境、危害因素暨勞工安全衛生法有關安全衛 生規定應採取之措施。

6. 未設置協議組織,並未指定工作場所負責人,擔任指揮及協調之工

作、工作之連繫與調整及工作場所之巡視。亦未對相關承攬事業間之安全衛生教育 之指導及協助、其他為防止職業災害之必要事項。

(四) 災害防止對策:

1. 雇主對於高度 2 公尺以上之屋頂、鋼樑、開口部分、階梯、樓梯、坡道、工作台、

擋土牆、擋土支撐、施工構台、橋樑墩柱及橋樑上部結構、橋台等場所作業,勞工 有遭受墜落危險之虞者,應於該處設置護欄、護蓋或安全網等防護設備。(營造安 全衛生設施標準第 19 條第 1 項暨勞工安全衛生法第 5 條第 1 項第 5 款)

2. 雇主使勞工於高度 2 公尺以上施工架上從事作業時,應依下列規定辦理:1、…。

2、工作台寬度應在 40 公分以上並舖滿密接之板料,其支撐點至少應有兩處以上,

並應綁結固定,無脫落或位移之虞,板料與施工架間縫隙不得大於 3 公分。

3、…。4、…。(營造安全衛生設施標準第 48 條第 1 項暨勞工安全衛生法第 5 條 第 1 項第 5 款)

4. 雇主對於在高度 2 公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,應使勞工確實使用安 全帶、安全帽及其他必要之防護具。(勞工安全衛生設施規則第 281 條第 1 項暨勞 工安全衛生法第 5 條第 1 項第 5 款)

5. 雇主於僱用勞工時,應施行體格檢查;對在職勞工應施行定期健康檢查;對於從事 特別危害健康之作業者,應定期施行特定項目之健康檢查;並建立健康檢查手冊,

發給勞工。(勞工安全衛生法第 12 條第 1 項)

6. 雇主應依其事業之規模﹑性質,實施安全衛生管理;並應依中央主管主管機關之規 定,設置勞工安全衛生人員。(勞工安全衛生法第 14 條第 1 項)

7. 雇主對於勞工安全衛生法第 5 條第 1 項之設備及作業,應訂定自動 檢查計畫實施自動檢查。(勞工安全衛生法第 14 條第 2 項)

8. 雇主對勞工應施以從事工作及預防災變所必要之安全衛生教育、訓練(勞工安全衛生

(33)

法第 23 條第 1 項)

9. 雇主應依勞工安全衛生法及有關規定會同勞工代表訂定適合需要之安 全衛生工作守則,報經檢查機構備查後,公告實施。(勞工安全衛生 法第 25 條第 1 項)

四、施工架開口部分墜落案例 (一) 災害發生經過:

95 年 2 月 7 日下午 3 時 30 左右,罹災勞工在 OO 台中廠房新建工程 4 樓釘樑側模,

可能因重心不穩,由 4 樓板樑底模墜落約 5.8 公尺至 3 樓地板,送醫不治死亡。。

(二) 災害原因分析:

1. 直接原因:由4樓板樑底模墜落約5.8公尺至3樓地板,腹部挫傷、下肢骨折,頭部外 傷致顱腦損傷死亡。

2. 間接原因:

不安全狀況:高 5.8 公尺模板開口未設置防護設備或採取防止墜落措施。

不安全動作:勞工在高度5.8公尺樓板開口高處作業未確實佩掛安全帶。

3. 基本原因:

(1)未訂定自動檢查計畫實施自動檢查。

(2)勞工危害意識不足。

(3)未採取加強工作場所巡視及其他防災必要措施。

(4)模板支撐作業主管未於現場監督勞工使用個人防護具。

(三) 災害防止對策:

1. 雇主對於高度 2 公尺以上之開口部分作業,勞工有遭受墜落危險之虞者,應於該處 設置護欄、護蓋或安全網等防護設備。雇主為前項設施有困難,或作業之需要臨時 將護欄拆除,應採取使勞工使用安全帶等防止因墜落而致勞工遭受危險之措施。

2. 雇主對於在高度 2 公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,應使勞工確實使用安 全帶。

3. 雇主應訂定自動檢查計畫實施自動檢查。

4. 雇主於僱用勞工時,應施行體格檢查。

5. 模板支撐作業主管於作業現場應監督勞工使用個人防護具。

(34)

6. 各投保單位應為其所屬勞工,辦理投保手續及其他有關保險事務,並備僱用員工或 會員名冊。

(35)

第三章 框式施工架構造標準與測試標準之探討

第一節 框式施工架現有構造標準與測試標準之探討

目前中華民國國家標準 CNS 四七五○與四七五一中有關於框式施工架的構造標準與 測試標準,但其規定之時間距今已經超過三十多年,其中有些規定對於現今台灣的施工 環境已不適用,容易造成施工上的危害,造成職業災害的發生,以下為中華民國國家標 準 CNS 對於框式施工架的規定:

一、框式施工架構造標準

(一) 框式施工架:將鋼管預先製成門型架,並與其他配件在工地裝配組合而成之施工 架。

(二) 框式施工架:框式施工架之各部名稱如下(圖 3-1)。

1.立架 2.橫架

3.附工作板橫架 4.交叉拉桿 5.托架 6.壁連座 7.墊板 8.欄杆 9.杆柱

10.金屬附屬配件

備考:金屬附屬配件分類如下。

11.腳柱接頭 12.連接片

13.可調型基腳座鈑

(36)

14.緊結聯結器

圖 3-1 框式施工架 (圖片來源:CNS 鋼管施工架)

(37)

(三) 框式施工架用部材及金屬附屬配件之材質以及尺度及其尺度許可差:應符合表 3- 1 之規定,但其材質得使用具有本規定同等品質以上之機械性質者。

表 3-1 框式施工架配件規格之規定

尺度及尺度許可差 mm

尺度 尺度許可差

部材 構成部份 材質

徑 厚度 外徑 厚度 腳柱及橫材 CNS 4435 規定之 STK500{STK51} 42.7 2.5 ±0.25 ±0.3

27.2 2.0 加勁鋼材 CNS 4435 規定之 STK400{STK41}

34.0 2.3 ±0.25 ±0.3 立架

交叉拉桿扣釘 CNS 2473 所規定之 SS500{SS51} *

拉桿材 CNS 4435 規定之 STK400{STK41} 21.7 2.0 ±0.25 ±0.3 交叉拉

桿 鉸接扣釘 CNS 8693[ 低 碳 鋼 線 料 ] 所 規 定 之 SWRM20

橫材 CNS 4435 規定之 STK500{STK51} 42.7 2.5 ±0.25 ±0.3 踏腳桁 CNS 4435 規定之 STK400{STK41} 34.0 2.3 ±0.25 ±0.3 橫架

金屬扣鎖 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} * 一 鋼板製 CNS 4622 所規定之 SPHC *

板料 切擴鋼網

CNS 12728[ 切 擴 鋼 網 ] 所 規 定 之 XS42

板料及撐材 CNS 4622 所規定之 SPHC

單板型 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} * ±0.4 附工作

板橫架

金屬扣鎖

箱型 CNS 4622 所規定之 SPHC 3.4 螺棒 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34}

台鈑 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} * 可調型

基腳座

鈑 調整螺帽 CNS 2936[黑心展性鋳鐵件]所規定 之 FECMB32

(38)

垂 直 材 、 水 平 材 、 斜材

CNS 6445 所規定之 SGP 或 CNS 2473 所規定之 SS330(SS34)

* 螺栓 、螺 帽及

扣釘 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} * 扥架

錨定

零件螺栓 、螺 帽及 扣釘以外 之部 份

CNS 4622 所規定之 SPHD *

主材 CNS 6445 所 規 定 之 SGP 或 CNS2473 所規定之 SS330{SS34}

螺栓 、螺 帽及

扣釘 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} * 金屬

扣鎖螺栓 、螺 帽及 扣釘以外 之部 份

CNS 4622 所規定之 SPHD * 壁連座

安裝五金 CNS 2473 所規定之 SS400{SS41} * 腳柱接

頭 插銷及止檔 CNS 6445 所規定之 SGP *

連接片 一 CNS 2473 所規定之 SS330{SS34} 3.2 ±0.4 備考:尺度欄中,註有*記號之尺度,分別標示於第 4.2.3 節部材及金屬附屬配件之構造本 文內。

(四) 立架之尺度:立架之尺度及尺度許可差依表 3-2 之規定。

表 3-2 立架尺度之規定

尺 度

寬 度 高 度 尺度許可差

600 610 750 762

1600 1625 1700 1725 1800

900 914 1200 1219

1600 1625 1700 1725 1900 1925 1955 2000

±1.0

(39)

備考 1. 寬度係指腳柱上端,兩腳柱中心間之距離。

2. 高度係指包含腳柱接頭之止檔尺度。

(五) 部材及金屬附屬配件之構造

立架:立架由腳柱、橫材及補鋼材焊接而成者,具有交叉拉桿扣釘,且須符合下列規 定。

1. 交叉拉桿扣釘之直徑應在 13.0mm 以上,且具有防止拉脫之機能。

2. 交叉拉桿扣釘之垂直方向安裝間隔,應在 1200mm 以上 1300mm 以下。

3. 加勁材之安裝位置如表 3-3 所示。

表 3-3 加勁材安裝之尺度表

尺 度

區 分

L1 L2

寬度為 900 以上,高度為 1800 以下者。

300( 門 型 為 170) 以

上 1150 以上

寬度為 900 以上,高度為超過 1800 者。

300( 門 型 為 170) 以

上 1150 以上

寬度為 600~650,高度為超過 1800 以下者。

170( 門 型 為 110) 以 上

500(門型為 1150)以上

寬度為超過 650、未滿 900,高 度為 1800 以下者。

250( 門 型 為 110) 以 上

500(門型為 1150)以上

備考 1. 表內之 L1 及 L2 係指圖 3-2(a)之尺度,但框式時係指圖 3-2(b)之尺度。

(40)

圖 3-2 立架示意圖 (圖片來源:CNS 四七五○)

圖 3-3 立架加勁材示意圖 (圖片來源:CNS 四七五○)

二、框式施工架測試標準

CNS 中的框式施工架測試標準,其測試方法過於複雜,容易讓人產生誤解,例如:加 壓的方式、加壓載重的面積等等,造成解讀上的錯誤,而導致施工架不能完全符合 CNS 之 標準規定作測試,造成強度折減,如下所示:

(41)

(一) 立架之試驗:立架之試驗,依下列 1、2 及 3 之規定。

1. 壓縮試驗:配合立架之種類,使用上部台梁與下部台梁,引導套管與引導管、

金屬心棒及刀口端與刀口端承座,在試驗機上下加壓板之中心對準上台板梁及 下部台梁之中心一致狀態下,將立架安置於試驗機上,如圖 3-4 所示。在立架 中心線上施加載重,測定載重之最大值。

圖 3-4 立架之壓縮試驗

(圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

2. 垂直撓度試驗:使用金屬心棒,刀口端與刀口端承座,台梁,載重片,重錘及 鋼 琴線,在試驗機下部加壓板之中心對準台梁之中心一致狀態下,將立架安置 於試驗機上,如圖 3-5 所示。在立架中心線上施加壓縮載重,當載重為

9.81KN{1000kgf}時,測定橫材之垂直撓度量。

(42)

圖 3-5 立架之垂直撓度試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

3. 交叉拉桿扣釘之拉伸試驗:使用金屬心棒、插入管、帶板及插釘,將裝有交叉 拉桿扣釘之腳柱一部 2 個(自同一個立架切取者為限)做為 1 組,安置於試驗機 上,如圖 3-6 所示,施加拉伸載重,測定載重之最大值。

(43)

圖 3-6 交叉拉桿扣釘之拉伸試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

三、三角托架構造標準

(44)

CNS 中的三角托架構造標準,只有標示尺寸規格,並無提到三角托架設置間隔以 及如何安裝,這些都會造成施工上的不方便,以下為 CNS 托架之型式:

(一) 固定型托架,包括水平材、斜材及 2 個以上之錨定零件,且須符合下列規定。

1.圖 3-7(a)及(b)所示之寬度應在 300mm 以上,1150mm 以下。

2.圖 3-7(a)及(b)所示之高度應在 200mm 以上,且在寬度之 30%以上。

3.水平材及斜材,以及附有垂直材之各材管厚,鋼管應在 1.7mm 以上,

鋼管以外之管厚應在 1.6mm 以上。

4.錨定零件之厚度應在 3.0mm 以上,且螺栓之直徑連螺紋峰應在 9.0mm 上,一端錨定入梁柱混凝土內 200mm,錨定長度至少 150mm。

5.為防止施工架板料之脫落,在水平材之前端,須具有至水平材上面之 高度在 30mm 以上之防止脫落板或承接柵欄之措施。

圖 3-7 固定型三角托架

(二) 伸縮型托架,包括水平材之主材及伸縮用插入材、垂直材、斜材及 2 個以上之錨定 零件,且須符合固定型托架之 3~5 外,尚須符合下列規定。

1.圖 3-8 所示之寬度,於水平材之長度調至最小時須在 300mm 以上,水平材之長度調 至最大時須在 1150mm 以下。

2.圖 3-8 所示之高度應在 200mm 以上,且於水平之最大調整長度為其寬度之 30%

3.具有防止插入材自水平材之主材拉脫之機能。

4.於水平材之長度調至最大時,水平材之主材與插入材重疊部份長度,須在 50mm 以 上。

(45)

5.水平材之插入材,能以螺栓、扣釘等固定於主材

圖 3-8 伸縮型三角托架

(三) 開閉式扥架,係將水平材與斜材之結合部位做成鉸接構造,且斜材之角度不致超過 所需之角度。

圖 3-9 開閉式托架

(圖片來源:CNS 鋼管施工架)

四、三角托架測試標準

CNS 中三角托架的測試標準,僅針對特定的方式去測試,此種測試方式是否能正 確的反應影響托架強度的各種因子,因此三角托架相關標準測試還有改進的空間:

(一) 托架之試驗:托架之試驗、依下列 1、2、3 之規定

1. 強度試驗:使用四腳機具,將裝成止滑狀態下之托架 4 個做為 1 組,安置於驗 機上,如圖 3-10 所示,施加垂直載重,測定載重之最大值。此時錨定零件之固

(46)

結扭力須為 34.32N.m{350kgf.cm}。

圖 3-10 三角托架之強度試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

備考:伸縮型托架時,須將水平材之長度調為最大之狀態。

2. 錨定零件之滑動試驗:使用四腳機具,將裝成止滑狀態下之托架 4 個做為 1 組,安置於試驗機上,如圖 3-11 所示,施加垂直載重,當載重為

23.54KN{2400kgf}時,測定錨定零件之滑動量。此時錨定零件固結扭力須為 34.32N.m{350kgf.cm}。

圖 3-11 三角托架錨定零件之滑動試驗

(47)

(圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

3. 前端部之強度試驗:使用四腳機具,將裝成止滑狀態下之固定型托架或伸縮型 托架 4 個做為 1 組,安置於試驗機上,如圖 3-12 所示,施加垂直載重,測定載 重之最大值。

此時錨定零件之固結扭力須為 34.32N.m{350kgf.m}。

圖 3-12 三角托架前端部之強度試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

備考:伸縮型托架時,須將水平材之長度調為最大之狀態。

五、水平踏板構造與測試標準

中華民國國家標準中所規定水平踏板測試標準,內容有許多地方標示不清,像是加壓面 積為何等等,這方面會讓測試人員誤解,造成錯誤的測試方法,讓測試標準失去原有的正確 性,而其中穿透試驗所用的網狀踏板,在目前台灣施工環境之中已不常見,可以建議將此測 試方法刪除;以下為 CNS 所規定水平踏板構造標準與測試方法:

(一) 水平踏板構造標準

1. 附工作板橫架:附工作板橫架包括工作用板料,長向撐材,短向撐材及金屬扣 鎖,且須符合下列規定。

(1)須為將工作用板料,長向撐材及短向撐材焊接而成者,或以彎折加工等將工作

(48)

用板料及長向撐材成為一體後焊接於短向撐材者。

(2)若為 2 個以上之工作用板料時,其間隙須在 30mm 以下。

(3)寬度須在 300mm 以上 500mm 以下,長度須在 1850 以下。

(4)若為鋼板製工作用板料時,其厚度須在 1.1mm 以上。

(5)金屬扣鎖須在工作用板料或短向撐材之四角隅用焊接或鉚釘接合者。

(6)若為單板型之金屬扣鎖時,其厚度須在 7.2mm 以上。

(7)金屬扣鎖須具有防止由立架橫材浮起之防脫落鉤。

(8)金屬製之工作用板料,須施以止滑之措施。

圖 3-13 水平踏板之示意圖 (圖片來源:CNS 鋼管施工架)

(二) 水平踏板之試驗:附工作板橫架之試驗,依下列 1、2、3 及 4 之規定。

1. 撓度及彎曲試驗:使用加力梁、繫架、加力架,將附工作橫板架安置於試驗 上,如圖 4-14 所示,在其中央部位施加垂直載重,當載重 N{kgf}之數值為依下 式計算所得之數值時,測定垂直撓度量及載重之最大值。

W=0.4L

式內,W:載重[N{kgf}]

L:工作用板料之寬度(mm)

(49)

圖 3-14 水平踏板撓度及彎曲試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

2. 金屬扣鎖本體及安裝部之剪斷試驗:用加力梁、繫架、加力架及載重梁,將附 工作板橫架安置於試驗機上,如圖 3-15 所示,在載重梁之中央部位施加垂直載 重,測定載重之最大值。

圖 3-15 水平踏板金屬扣鎖本體及安裝部之剪斷試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

(50)

3. 金屬扣鎖防止外移之剪斷試驗:使用加力梁、繫梁、加力架及載重梁,將工作 板橫架安置於試驗機上,如圖 3-16 所示在載重梁之中央部位施加垂直載重,測 定載重之最大值

圖 3-16 水平踏板金屬扣鎖防止外移之剪斷試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

4. 切擴鋼網製工作板之撓度及踏穿試驗:使用附工作板橫架安裝用機具及加壓 材,將以切擴鋼網製工作板材構成之附工作板橫架安置於試驗機上,如圖 3-17 所示,施加垂直載重,當載重 N{kgf}之數值為依下式計算所得之數值時,測定 切擴鋼網製工作板材之垂直撓度量及載重之最大值。

(51)

圖 3-17 水平踏板切擴鋼網製工作板之撓度及踏穿試驗 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

W:0.4L

式內,W:載重[{kgf}]

L:工作用板料之寬度(mm)

備考 1.加壓材放置於將切擴鋼網材以焊接等所安裝部份之中央部位。

2.加壓材在圖 3-18 所示部份,須施以圓弧面。

圖 3-18 加壓版須施以圓弧面 (圖片來源:CNS 鋼管施工架檢驗法)

(52)

第二節 我國框式施工架 CNS 與日本規定之比較

中華民國國家標準中的框式施工架規定大致與日本 JIS 規定相同,除了比較我國 CNS 與日本 JIS 以外,本研究還多比較日本假設工業會的規定,其中選擇施工架主架、水平踏 板、三角托架一同比較其差異性,而選擇這三種構件的主要原因為,施工架主架為本體受力 最多之部位,主架如果遭受破壞,施工架整體必定破壞;而水平踏板為施工人員所立足之 處,其穩定度關係著施工人員之安危,踏板不穩定,施工架整體再穩定,也都於事無補;再 者,施工架中的三角托架,是為了讓框式施工架立足之平台,其重要性也不在主架之下,不 穩定的三角托架撘配上再穩定的施工架,其效果還是為零,所以三角托架的乘載力也是我們 值得去重視的。以下本研究將比較在 CNS、JIS 與假設工業協會的不同:

一、水平踏板之比較:

(一) 中華民國國家標準 CNS:中華民國國家標準中規定水平踏板必須要有工作用板 料,長向撐材,短向撐材及金屬扣鎖,除此之外,還必須符合下列規定(如圖 3-19 所示):

1. 須為將工作用板料,長向撐材及短向撐材焊接而成者,或以彎折加工等將工作 用板料及長向撐材成為一體後焊接於短向撐材者。

2. 若為 2 個以上之工作用板料時,其間隙須在 30mm 以下。

3. 寬度須在 300mm 以上 500mm 以下,長度須在 1850 以下。

4. 若為鋼板製工作用板料時,其厚度須在 1.1mm 以上。

5. 金屬扣鎖須在工作用板料或短向撐材之四角隅用焊接或鉚釘接合者。

6. 若為單板型之金屬扣鎖時,其厚度須在 7.2mm 以上。

7. 金屬扣鎖須具有防止由立架橫材浮起之防脫落鉤。

8. 金屬製之工作用板料,須施以止滑之措施。

(53)

圖 3-19 CNS 之水平踏板 (圖片來源:CNS 鋼管施工架)

(二) 日本 JIS:日本 JIS 規定之水平踏板之規範大致上與中華民國國家標準一致,以下 是日本 JIS 之規定條例(如圖 3-20):

1. 須為將工作用板料,長向撐材及短向撐材焊接而成者,或以彎折加工等將工作用 板料及長向撐材成為一體後焊接於短向撐材者。

2. 若為 2 個以上之工作用板料時,其間隙須在 30mm 以下。

3. 寬度須在 240mm 以上 500mm 以下,長度須在 1850 以下。

4. 若為鋼板製工作用板料時,其厚度須在 1.1mm 以上。

5. 金屬扣鎖須在工作用板料或短向撐材之四角隅用焊接或鉚釘接合者。

6. 若為單板型之金屬扣鎖時,其厚度須在 7.2mm 以上。

7. 金屬扣鎖須具有防止由立架橫材浮起之防脫落鉤。

8. 金屬製之工作用板料,須施以止滑之措施。

(54)

圖 3-20 JIS 之水平踏板 (圖片來源:JIS8591)

(三) 假設工業會:日本除了 JIS 有法規來規定水平踏板之外,另外還有民營機關自己成 立的假設工業會來做驗證,以下是假設工業會以 JIS 為基準所制定的兩種規格水平 踏板 FP2418、FP-4818,假設工業會是根據 JIS 所規定之水平踏板寬度 240mm 以 上到 500mm 以下的規定來設定這種兩水平踏板,其規格如圖 3-21、3-22 所示:

圖 3-21 FP-2418

(圖片來源:日本假設工業會)

(55)

圖 3-22 FP-4818

(圖片來源:日本假設工業會)

以上兩種水平踏板所使用的夾具都是使用自動扣鎖的夾具,此夾具具有自動扣鎖功能,

可自動夾住鋼管施工架,跟台灣所使用之防脫落鉤相比,可以避免在拆除水平踏板時,讓施 工人員有夾傷之可能,而且施工較方便。如圖 3-23 所示:

圖 3-23 自動夾具之掛鉤 (圖片來源:日本假設工業會)

CNS 與 JIS 之差別在於踏板寬度,CNS 為 300 ㎜~500 ㎜,JIS 為 240 ㎜~500 ㎜,而假 設工業會所制定出的寬度很明確的就只有 240 ㎜與 480 ㎜,假設工業會會制定出寬度 240 ㎜

(56)

的踏板目的在於填滿施工架的空隙,防止施工人員墜落。而在踏板長度方面 CNS 與 JIS 並 無差異,在假設工業會則定為 1773 ㎜,比日本 JIS 的 1850 ㎜小,而在間隙方面 CNS 與 JIS 都為 30 ㎜以下,假設工業會則將踏板完全鋪滿,但也相對加重了踏板重量。其詳細之比較 如表 3-4:

表 3-4 CNS、JIS 與假設工業會之比較

CNS JIS 假設工業會

寬度 300 ㎜~500 ㎜ 240 ㎜~500 ㎜ 240 ㎜、480 ㎜

長度 1850 ㎜以下 1850 ㎜以下 1773 ㎜

間隙 30 ㎜以下 30 ㎜以下 無

二、先行扶手框之比較

(一) 中華民國相關標準規定:

目前中華民國國家標準中,對於先行扶手框並無相關規定,只有在營造安全衛生設 施標準第十九、二十條與勞工安全設施規則第三十六、二百二十四、二百二十五、

二百八十一條中有提到在高處及開口部分等有墜落之虞應設置安全護欄,如表 3-5 所示:

表 3-5 中華民國相關規範

規範條例 法規依據

勞 工 須 知

1. 雇主對於高度二公尺以上之屋頂、鋼樑、開口部分、階梯、樓 梯、坡道、工作台、擋土牆、擋土支撐、施工構台、橋樑墩柱 及橋樑上部結構、橋台等場所作業,勞工有遭受墜落危險之虞 者,應於該處設置護欄、護蓋或安全網等防護設備。

2. 雇主為前項設施有困難,或作業之需要臨時將護欄拆除,應採 取使勞工使用安全帶等防止因墜落而致勞工遭受危險之措施。

營造安全 衛生設施 標準第十 九條

尺 寸

雇主依規定設置之護欄,應依下列規定辦理:

1. 高度應在九十公分以上,並應包括上欄杆、中欄杆、腳趾板及

營造安全 衛生設施

(57)

規 格

杆柱等構材。

2. 以木材構成者,其規格如下:

(1)上欄杆應平整,且其斷面應在三十平方公分以上。

(2)中欄杆斷面應在二十五平方公分以上。

(3)腳趾板寬應在十公分以上,厚度一公分以上,並密接 於地(或地板)面舖設。

(4)杆柱斷面應在三十平方公分以上,間距不得超過二公 尺。

3. 以鋼管構成者,其上欄杆、中欄杆、杆柱之直徑均不得小於 三.八公分,杆柱間距不得超過二.五公尺。

4. 如以其他材料,其他型式構築者,應具同等以上之強度。

5. 任何型式之護欄,其杆柱及任何杆件之強度及錨錠,應使整個 護欄具有抵抗於上欄杆之任何一點,於任何方向加以七十五公 斤之荷重,而無顯著變形之強度。

6. 除必須之進出口外,護欄應圍繞所有危險之開口部分。

7. 護欄前方二公尺內之樓板、地板,嚴禁堆放任何物料、設備。

但護欄高度超過物料堆放高度九十公分以上者,不在此限。

8. 以金屬網、塑膠網遮覆上、中欄杆與樓板或地板間之空隙者,

依下列規定辦理:

(1)得不設腳趾板,但網應密接於地,且杆柱之間距不得 超過 一‧五公尺。

(2)網應確實固定於上、中欄杆及杆柱。

(3)網目大小不得超過十五平方公分。

(4)固定網時,應有防止網之反彈設施。

標準第二 十條

使 用 須 知

雇主架設之通道(包括機械防護跨橋),應依下列規定:

1. 具有堅固之構造。

2. 傾斜應保持在三十度以下。但設置樓梯者或其高度未滿二公尺而 設置有扶手者,不在此限。

3. 傾斜超過十五度以上者,應設置踏條或採取防止溜滑之措施。

4. 有墜落之虞之場所,應置備高度七十五公分以上之堅固扶手。在

勞工安全 衛生設施 規則第三 十六條

(58)

作業上認有必要時,得在必要之範圍內設置活動扶手。

5. 設置於豎坑內之通道,長度超過十五分尺者,每隔十公尺內應設 置平台一處。

6. 營建使用之高度超過八公尺以上之階梯,應於每隔七公尺內設置 平台一處。

7. 通道路如用漏空格條製成,其縫間隙不得超過三十公厘,超過 時,應裝置鐵絲網防護。

防 墜 須 知

1. 雇主對於高度在二公尺以上之工作場所邊緣及開口部份,勞工有 遭受墜落危險之虞者,應設有適當強度之圍欄、握把、覆蓋等防 護措施。

2. 雇主為前項措施顯有困難,或作業之需要臨時將圍欄等拆除,應 採取使勞工使用安全帶等防止因墜落而致勞工遭受危險之措施。

勞工安全 衛生設施 規則第二 百二十四 條

1. 雇主對於在高度二公尺以上之處所進行作業,勞工有墜落之虞 者,應以架設施工架或其他方法設置工作台。但工作台之邊緣及 開口部分等,不在此限。

2. 雇主依前項規定設置工作台有困難時,應採取張掛安全網、使勞 工使用安全帶等防止勞工因墜落而遭致危險之措施。使用安全帶 時,應設置足夠強度之必要裝置或安全母索,供安全帶鉤掛。

勞工安全 衛生設施 規則第二 百二十五 條

雇主對於在高度二公尺以上之高處作業,勞工有墜落之虞者,應使 勞工確實使用安全帶、安全帽及其他必要之防護具。但經雇主採安 全網等措施者,不在此限。前項安全帶之使用,應視作業特性,依 國家標準規定選用適當型式,對於鋼構懸臂突出物、斜籬、二公尺 以上未設護籠等保護裝置之垂直固定梯、局限空間、屋頂或施工架 組拆、工作台組拆、管線維修作業等高處或傾斜面移動,應採用符 合國家標準一四二五三規定之背負式安全帶及捲揚式防墜器。

勞工安全 衛生設施 規則第二 百八十一 條

(59)

(二) 日本相關國家標準規範:

1.以下為日本先行扶手框之相關規範:

表 3-6 日本相關規範

規範 法規依據

1、對高度在二米以上的工作場所、開口部等、工人 有墜落之虞處,應圍起扶手,圍牆等必須設置。

日本勞動安全衛生法第五百十 九條

1、關於鋼管施工架使用的鋼管,應符合日本工業規 格 A 八九五一(鋼管立足處)的鋼管規格(以下稱

「鋼管規格」。)如果不符合該規格,使用的材 質,抗拉強度必須是三百七十牛頓平方毫米以 上,其厚度必須是外徑的三十分之一以上。

日本勞動安全衛生法第五百六 十條

由於在營建業的死亡災害裡面,墜落的死亡災害占 全體的約四成,這四成裡面,由於施工架的墜落死 亡災害佔著約兩成,是最高的比例。因此,厚生勞 動省,為有效防止施工架墜落災害等的有效的對 策,制定「手摺先行工法的方針」。

1、根據遵守勞動安全衛生關係法令的同時,也按照 本方針進行,此一方針作為防止在建設工程發生 墜落等公共傷害的方法。

2、適當設計:

施工架設計載重需考慮自重,裝載負荷,風力,

水平力等。按照施工架最大載重及其構造及材 料,決定工作平台的最大裝載負荷。

3、手摺先行工法徹底實踐:

工作人員必須遵守在工作平台邊未放置扶手框的 時候,不可進行施工架上的作業。

厚生勞動省「手摺先行工法的 方針」

(60)

2.日本 JIS 中規定先行扶手框的規範標準:

(1)適用範圍:此規格適用於工作地板高度超過地面 2m 的立足處所使用 之扶手框。

(2)以下是扶手框各部位名稱及其用途,如表 3-7 及圖 3-24:

表 3-7 JIS 規定先行扶手框之相關名稱

名稱 用途 下圖表示號碼

上部結 構

為先行扶手框最上層之扶手,保持工作者的平衡和掛

著防止墜落、滾下、跌倒的安全帶的地方。 1

下部結 構

在先行扶手框的上部結構和作業床中間設立的部份,

防止從作業地板和上部結構的間隙中墜落、滾下 2

支撐 支撐著上部結構和下部結構的的地方 3

固定處 固定先行扶手框及施工架之金屬零件等等。 4

圖 3-25 先行扶手框各部位名稱

(61)

(3)類型:先行扶手框之種類,分為第一型和第二型,其概要介紹如表 3- 8。

表 3-8 先行扶手框之分類

種類 摘要

第一型 具有(1)中的先行扶手框且具有符合(2)的安全帶設備 第二型 具有(1)中的先行扶手框

備註 (1) 先行扶手框性能必須符合表 5.a)及 6.a)之規定

(2) 安全帶設備須滿足 5.a)、5.b)、6.a)及強度必須符合 6.b)之規定。

(4)構造:

a.由上部構造、中部構造、支柱、固定部等組成。

b.上部結構必須跟地板平行,且高度必須高於地面 90 公分以上。

c.中部構造圖以圖 3-26、3-27 表示。

(a)中部構造位置平行之情況:

圖 3-26 中部構造平行示意圖 H≧90 ㎝,而且 a≦50

H≧90 ㎝,而且 a’≦50

從上部和中部、中部和床面之距離在 50 ㎝以下,但是從腳尖板到扶手距離一

(62)

體化,從腳尖到扶手距離為 50 ㎝。

(b)中部構造交叉之情況:

圖 3-27 中部構造交叉示意圖

H≧90㎝,而且△ABO,△ACO所圍成之面積為(S),S≦0.5㎡且其內接圓直徑 必須小於60㎝。

(5)先行扶手框強度標準:

a.先行扶手框之強度,如表 3-9 所示:

表 3-9 先行扶手框之強度(第一型及第二型)

項目 強度

先行扶手框水平變 化量,強度及最終 耐力

施以 30 ㎏之水平拉力,其變化量在 10 ㎝以內。

最終耐力必須承受 100 ㎏且其變化量再 45 ㎝以內,並在 30 秒之內變 化量不變。

b.第一型先行扶手框之安全帶強度,如表 3-10 所示:

表 3-10 先行扶手框之安全帶強度

項目 規定

安全帶之設備性能 落下後不可折損或者脫落、落體不得跟地面有接觸。

(63)

(三) 假設工業會:除了 JIS 所規定之形式之外,假設工業會也有對於先行扶手的形式做 出一些不同形式的規格,讓先行扶手框的使用更普遍化。以下是對於假設工業會的 先行扶手框做一個介紹:

一、 FSPR-18N・SPPK-1 如圖 3-28。規格及尺寸如圖 3-29。

圖 3-28 FSPR-18N・SPPK-1 示意圖 (圖片來源:日本假設工業會)

圖 3-29 FSPR-18N・SPPK-1 規格及使用圖

(64)

(圖片來源:日本假設工業會)

二、 FSPR-18N・SPPK-2 如圖 3-30。規格及使用說明如圖 3-31。

圖 3-30 FSPR-18N・SPPK-2 示意圖 (圖片來源:日本假設工業會)

圖 3-31 FSPR-18N・SPPK-2 規格及使用圖 (圖片來源:日本假設工業會)

此兩種扶手框之差異性在於夾具的差別,第一型為置留式,第二型先推進式。其使用方

參考文獻

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