跳到主要內容

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 吳建憲
Chien-Hsien Wu
論文名稱： 水泥混凝土蒸汽養護成效對施工成本效益之研究
The Study of construction cost/benefit on cement concrete steam curing efficiencyCase example-Taiwan high speed railwaybid C215 viaduct construction method
指導教授： 林志棟
Jyh-Dong Lin
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系在職專班
Executive Master of Civil Engineering
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 138
中文關鍵詞： 品質管理 、蒸汽養護 、多元迴歸分析 、價值工程
外文關鍵詞： Quality Management, Steam Curing, Multiple
相關次數： 點閱：8  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 近年來，國內經濟快速成長，公共工程加速推動，在工程方面不斷引
    進新技術、工法。然這些高度機械化與系統化施工方法，其技術性與複雜
    性所考量工程界面繁多，使得設計及施工困難度亦增加不少；從傳統到新
    式工法，工程技術已向高度自動化發展進步，如何解決施工問題、降低成
    本與縮短工期需求，實為一重要課題。
    國內工程界過去十餘年致力於自動化推展已有相當成效，由民間投資
    興建且全面動工興建中之台灣高速鐵路工程，有長達250 公里以上高架橋
    梁結構。承包廠商基於工期、成本及品質考量下，採用預鑄橋梁工法，由
    於其在施工快速、品質控制容易，適合大量產製，且不妨礙地面交通等等
    因素，勢必影響未來高架橋梁工程之應用將日益普遍，如何運用既有技
    術、經驗及資源，更有效落實縮短營建自動化之目標，有賴工程界群策群
    力，共同努力完成此理想目標。
    本研究計畫從品質方面著手，從工程執行面作深入探討，在過去大多
    是興建階段，相關制度及配套措施未建立；且過去有關工程品質管理制度
    研究中，亦大多著眼在公司施工品質管理計畫方向、大原則監督策略架構
    硏擬，鮮少對興建階段工程品質管理作業做深入探討；故本研究以此為主
    軸，進行相關研究分析。根據相關文獻內容分析結果顯示，施工自動化，
    施工循環週期必須有效壓縮才能達成，其中以混凝土養護時程空間最大，
    透過蒸汽養護品質及施工效率工法案例調查(以高鐵C215 標Viaduct 2 段之
    橋梁工法)，文獻彙整及應用統計原理之相關性與多元迴歸分析探討，期以
    養護時程達到最佳化模式價值工程之施工效益，進而有效的運用養護效
    率，而不降低損及工程品質。

    Due to high growth of national economy and acceleration of public
    construction, numbers of new engineering technology and particular know-how
    on highly machinery and systematic construction skill are introduced
    accordingly; however, this new technology leads to difficulty on design as well
    as construction. Basically, from traditional from new civil engineering, the
    constructional skills have developed with high automatic ones; therefore, it’s
    indeed essential theme on how to solve construction problem and cost , and to
    shorten constructive period.
    Dedicated in the automation development for the recent 10 years, As for
    the engineering project of Taiwan High Speed Railway which is private
    invested and currently under full scale construction, it includes also more than
    250 kilometer overpass bridge structure. Taking into considerations on
    construction period, cost and quality, factors on how the private investing
    contractor may achieve fast construction, easy quality control, feasible mass
    production and not hindering ground traffic etc., application of overpass bridge
    will inevitably more popular in the future construction projects. How to fully
    utilize existing technologies, experiences and resources to more effectively
    accomplish the goal of shortening realization period of construction automation,
    that would be a giant step awaiting to be taken through the concerted efforts
    made jointly by the engineering industries to achieve the ultimate objective.
    This research project shall be commenced from the aspect of quality
    management, with in depth exploration to be made against the execution phase
    of the construction. Since most of the previous cases were categorized as
    under-construction stages, related systems and matching procedures have not yet
    been established; also in previous studies regarding construction quality
    management, most of the main focuses fall on the investigation of supervisory
    strategic structure over the general direction and principle for construction
    quality management plans made by companies with special privilege, there are
    scarcely in depth exploration targeting at the operations related to quality
    management of construction project at its building-up phase, therefore the
    subject study shall focus on this to conduct related research and analysis; as
    indicated according to related documents and analysis results, shortening
    construction period through construction automation can be achieved only
    when the construction cycle could be effectively compressed, of which the
    concrete maintenance schedule is the one with the most space. Through
    construction methodology case study regarding steam curing quality and
    construction efficiency (Bridge construction method applied to High Speed
    Railway, bid C215 Viaduct Section 2) along with research through
    summarization of relevant documentation as well as application of correlation
    and multiple regression analysis, it is expected that the value engineering of
    optimal steam curing schedule model can be obtained to achieve economical
    benefits, and then more effectively utilize on spot curing efficiency without
    deteriorating the construction quality.

    摘 要.................................................................................................................. I 目 錄............................................................................................................... IV 圖目錄..............................................................................................................VII 表目錄............................................................................................................... IX 相片目錄........................................................................................................... XI 第一章、前言.............................................................................................. 1 1-1 研究動機............................................................................................ 1 1-2 研究目的............................................................................................ 2 1-3 研究方法............................................................................................ 2 1-4 研究架構............................................................................................ 3 第二章、文獻回顧...................................................................................... 5 2-1 蒸汽養護............................................................................................ 5 2-1-1 加速養護方法............................................................................. 5 2-1-2 蒸汽養護流程............................................................................. 6 2-1-3 蒸汽養護特點............................................................................. 8 2-2 蒸汽養護對水泥混凝土性質之影響............................................... 9 2-3 蒸汽養護溫度與時間和混凝土強度之成熟度關係..................... 13 2-4 國內有關蒸汽養護之現況............................................................. 15 2-4-1 國內相關蒸汽養護實際案例現況........................................... 15 2-4-2 國內相關蒸汽養護研究成果................................................... 18 2-5 蒸汽養護之統計相關性分析方法與應用..................................... 22 2-5-1 相關性分析............................................................................... 22 2-5-2 多元迴歸分析........................................................................... 23 2-5-3 逐步迴歸分析........................................................................... 25 2-5-4 『 SPSS 』統計分析軟體...................................................... 26 2-6 價值工程.......................................................................................... 28 2-6-1 價值工程的基本功能與定義................................................... 28 2-6-2 價值工程的特性....................................................................... 29 2-6-3 價值工程的實施....................................................................... 29 第三章、執行現況與試驗計劃................................................................ 30 3-1 工地橋梁養護之施作與設置......................................................... 30 3-1-1 全跨徑預鑄橋梁生產............................................................... 30 3-1-2 蒸汽養護設備........................................................................... 34 3-1-3 蒸汽養護程序........................................................................... 35 3-2 試驗規劃與方法............................................................................. 40 3-2-1 使用材料及依據標準規範....................................................... 42 3-2-2 實驗室試驗............................................................................... 47 3-2-3 工地試驗................................................................................... 48 第四章、試驗結果與成效分析................................................................ 51 4-1 實驗室試驗結果............................................................................. 51 4-2 工地試驗結果................................................................................. 54 4-3 統計分析.......................................................................................... 64 4-3-1 相關性分析............................................................................... 67 4-3-2 多元迴歸分析........................................................................... 69 4-3-3 逐步迴歸分析........................................................................... 78 4-4 施工成本效益................................................................................. 83 4-4-1 施工成本................................................................................... 84 4-5 現地施工成本分析......................................................................... 89 4-5-1 不同養護時程比較分析........................................................... 89 4-5-2 工期比較分析........................................................................... 91 4-6 不同養護工法之施工成本比較..................................................... 93 4-7 小結.................................................................................................. 95 第五章、結論與建議................................................................................ 97 5-1 結論.................................................................................................. 97 5-2 建議.................................................................................................. 99 參考文獻.................................................................................................. 101 附錄一 場鑄節塊懸臂工法橋梁統計總表.......................................... 108 附錄二 節塊推進工法橋梁統計總表.................................................. 109 附錄三 預鑄廠平面配置示意圖...........................................................111 附錄四 全跨徑預鑄橋梁斷面示意圖.................................................. 112 附錄六 水泥混凝土拌合廠計量設備校正記錄表.............................. 115 附錄七 混凝土材料檢查表.................................................................. 116 附錄八 水泥混凝土拌合廠駐廠監工檢驗表...................................... 118 附錄九 工地混凝土澆注前檢驗表...................................................... 119 附錄十 混凝土澆注監工報告表.......................................................... 120 附錄十一 混凝土驗收及澆置記錄表.................................................. 121 附錄十二 混凝土試體抗壓紀錄表...................................................... 122 附錄十三 工地混凝土試体取樣試驗流程.......................................... 123 附錄十四 蒸汽養護鍋爐操作檢查表.................................................. 124 附錄十五 蒸汽養護溫度紀錄表.......................................................... 125 圖1-1 研究流程與架構圖................................................................................4 圖2-1 養護溫度控制階段流程圖....................................................................6 圖2-2 兩變數關係示意圖..............................................................................22 圖2-3 多元迴歸分析法適用時機圖..............................................................24 圖2-4 多元迴歸分析方法比較圖..................................................................27 圖3-1 全跨徑預鑄橋梁生產流程圖..............................................................33 圖3-2 蒸汽養護流程圖..................................................................................36 圖3-3 鍋爐位置及蒸汽管配置示意圖..........................................................38 圖3-4 現地蒸汽養護溫度控制階段流程圖..................................................39 圖3-5 現地蒸汽養護溫度量測點位置圖......................................................40 圖3-6 實驗規劃流程圖..................................................................................41 圖3-7 水泥種類對強度與成熟度曲線之影響圖..........................................44 圖3-8 不同配比水灰比強度與成熟度曲線圖..............................................47 圖4-1 蒸汽養護歷時曲線圖..........................................................................53 圖4-2 蒸汽養護歷時對強度與成熟度曲線之影響圖..................................53 圖4-3 混凝土蒸汽養護溫度與歷時曲線圖（1）........................................54 圖4-4 混凝土蒸汽養護溫度與歷時曲線圖（2）........................................54 圖4-5 工地蒸汽養護歷時對強度與成熟度曲線之影響圖..........................55 圖4-6 混凝土管制圖(蒸汽養護後28 天水養護抗壓強度) .........................59 圖4-7 混凝土管制圖(蒸汽養護後28 天自然養護抗壓強度) .....................62 圖4-8 蒸汽養護時室外溫度統計圖..............................................................66 圖4-9 蒸汽養護時間統計圖..........................................................................66 圖4-10 蒸汽養護溫度統計圖........................................................................66 圖4-11 蒸汽養護後混凝土抗壓強度統計圖................................................67 圖4-12 研究分析徑路圖................................................................................71 圖4-13 殘差分析圖（1） ..............................................................................73 圖4-14 常態機率圖（1） ..............................................................................73 圖4-15 殘差分析圖（2） ..............................................................................75 圖4-16 常態機率圖（2） ..............................................................................75 圖4-17 常態機率圖（3） ..............................................................................76 圖4-18 分析徑路結果圖................................................................................77 圖4-19 常態機率圖（4） ..............................................................................80 表2-1 各工法的澆置時程及蒸汽養護特性比較........................................... 18 表3-1 高鐵C215 標V2 段橋梁工法資料總表............................................. 30 表3-2 水泥之水化熱....................................................................................... 43 表3-3 水泥之抗壓強度表............................................................................... 43 表3-4 水泥化學成分和物理性質表............................................................... 44 表3-5 工地配比之試驗相關資料表............................................................... 45 表3-6 各組拌合配比表................................................................................... 45 表3-7 混凝土之配比設計表........................................................................... 46 表4-1 蒸汽養護時間試驗結果表................................................................... 51 表4-2 蒸汽養護尺寸與面積和混凝土強度發展之關係表.......................... 51 表4-3 齡期60、 90、 180 天混凝土試體抗壓強度表.............................. 52 表4-4 工地採用溼治水養護之混凝土強度試驗值統計表.......................... 56 表4-5 工地採用蒸汽養護及28 天水養護抗壓強度試驗值統計................ 57 表4-6 混凝土抗壓統計分析表（蒸養後28 天水養護抗壓強度） ............ 58 表4-7 工地採用蒸汽養護及28 天自然養護抗壓強度試驗值統計............ 60 表4-8 混凝土抗壓統計分析表（蒸養後28 天自然養護抗壓強度） ........ 61 表4-9 工地相關性樣本試驗值統計總表....................................................... 65 表4-10 平均數與標準差數據值..................................................................... 68 表4-11 相關係數分析結果表......................................................................... 68 表4-12 自變數與應變數關係......................................................................... 70 表4-13 迴歸統計數據值結果（1）............................................................... 72 表4-14 變異數（ANOVA）分析表（1） .................................................... 72 表4-15 迴歸分析判定係數分析表（1）....................................................... 72 表4-16 迴歸統計數據值結果（2）............................................................... 74 表4-17 變異數（ANOVA）分析表（2） .................................................... 74 表4-18 迴歸分析判定係數分析表（2）....................................................... 74 表4-19 迴歸統計數據值結果（3）............................................................... 75 表4-20 變異數（ANOVA）分析表（3） .................................................... 76 表4-21 迴歸分析判定係數分析表（3）....................................................... 76 表4-22 迴歸統計數據值結果（4）............................................................... 80 表4-23 變異數（ANOVA）分析表（4） .................................................... 80 表4-24 迴歸分析判定係數分析表（4）....................................................... 80 表4-25 蒸養時間與蒸養後拆模時混凝土強度逐步迴歸分析結果............ 81 表4-26 迴歸方程式預測蒸汽養護後混凝土抗壓強度誤差值.................... 82 表4-27 土地租金成本單價分析表................................................................. 85 表4-28 設備成本單價分析表......................................................................... 86 表4-29 材料成本單價分析表......................................................................... 87 表4-30 人力成本單價分析表......................................................................... 87 表4-31 其他管理成本單價分析表................................................................. 88 表4-32 預鑄混凝土箱型梁生產步驟日程表................................................. 90 表4-33 工期比較分析表................................................................................. 92 表4-34 全跨預鑄橋梁工法溼治水養護與蒸汽養護施工成本比較............ 95 表4-35 全跨預鑄橋梁工法溼治水養護與蒸汽養護施工成本效益............ 95 照片-1 蒸汽養護鍋爐.....................................................................................34 照片-2 蒸汽管架與蒸汽主副管.....................................................................35 照片-3 養護棚覆蓋情形.................................................................................35 照片-4 蒸汽養護混凝土抗壓試體放置位置.................................................37 照片-5 現地蒸汽養護溫度自動量測器.........................................................40 照片-6 實驗室蒸汽養護恆溫恆溼控制器與溫度自動控制量測.................48

    1. ASTM C684-89，“Standard Test Method of Making，Accelerated Curing and
    Testing of Concrete Compression Test Specimens”。
    2. ACI Committee 517，“Accelerated Curing of Concrete at Atmospheric
    Pressure”，Revised Version，American Concrete Institute，Detroit，MI，
    U.S.A (1992)。
    3. ACI Committee 517，“Recommended Practice for Atmospheric Pressure
    Steam Curing of Concrete” ACI Journal，Proceedings V.66，No.12，
    Dec.1969，pp.629~646。
    4. Shiedeler，JJ. ，“ Early Strength of Concrete as Affected by Steam Curing
    Temperatures. ”ACI Journal ， Proceedings V.46 ， No.4 ， Dec.1949 ，
    pp.273~283。
    5. Hanson，J.A.，”Optimum Steam Curing Procedure in Pre-casting Plants” ACI
    Journal， Proceedings V.60, No.1，Jan.1963，pp.75~97。
    6. Klieger，Paul，“Effect of Mixing and Curing Temperature on Concrete
    Strength” ACI Journal，Proceedings V.54，No.12，June1958，pp.1063~1081。
    7. Nasser，K.W.，and Lohtia，R.P.，“Mass Concrete Properties at High
    Temperatures” ACI Journal ， Proceedings V.68 ， No.3 ， Mar.1971 ，
    pp.180~186。
    8. Higginson， E.C.，“Effect of Steam Curing on the Important Properties of
    Concrete” ACI Journal，Proceedings V.58，No.3， Sept.1961，pp.281~298。
    9. ACI Committee 517 ， “Low Pressure Steam Curing” ACI Journal,
    Proceedings V.60， No.8，Aug.1963，pp.953~985。
    10. ACI Committee 517，“Accelerated Curing of Concrete at Atmospheric
    Pressure-State of the Art” ACI Journal，Proceedings V.77，No.6，November
    December1980，pp.429~447。
    11. ACI Committee 517，“Accelerated Curing of Concrete at Atmospheric
    Pressure，ACI 517. 2R-87 ” revised 1992, American Concrete Institute,
    Farmington Hills, Michigan, 1992, 17 pages。
    12. P.Kumar Mehta Paulo J.M Monteiro，「CONCRETE-Structure，Properties
    and Materials/Second Edition」，1993，1986 by Prentice-Hall Inc. A Simon &
    Schuster Company Englewood Cliffs，New Jersey 07632。
    13. Sidney Mindess & J. Francis Young，「CONCRETE」，1981 by Prentice-Hall
    Inc. A Simon & Schuster Company Englewood Cliffs，New Jersey 07632。
    14. Saul，A.G..A.，“Principles Underlying the Steam curing of Concrete at
    Atmosphere Pressure，” Magazine of Concrete Research，Proceedings V.2，
    No.6，pp.127-140 (1951)。
    15. Plowman，J.M.，“Maturity and the Strength of Concrete, ”Magazine ofConcrete Research，Proceedings V.8，No.22，pp.13~22 (1956)。
    16. Cement Association of Canada，「Autoclave Steam Curing and Atmospheric
    Steam Curing」，2003-12-21。
    17. 黃兆龍，「混凝土性質與行為」，詹式書局，台北，1997。
    18. 混凝土編輯委員會，「混凝土工程須知」，中國土木水利工程學會，1992。
    19. 中國土木水利工程學會，「混凝土工程施工規範與解說」，科技圖書股份
    有限公司，2000。
    20. 交通部高速鐵路工程局，「全跨預鑄吊裝工法概述」，交通部高速鐵路工
    程局，2004。
    21. 曾大仁、陳正宗，「北二高樟樹里高架橋梁工程舉推式推進工法施工簡
    介」，交通部，台灣區國道新建工程局83 年局慶技術論文集，第221~229
    頁。
    22. 徐新煥，「牛欄橋工程−懸臂工法施工」，交通部，台灣區國道新建工程
    局83 年局慶技術論文集，第281~314 頁。
    23. 陳國隆，「節塊推進工法−頂推式施工法」，台灣營建研究院，橋梁設計
    與施工自動化，第30~40 頁，1997。
    24. 陳仁豐，「預鑄節塊懸臂吊裝工法」，台灣營建研究院，橋梁設計與施工
    自動化，第56~83 頁，1997。
    25. 郭正道，「懸臂工法」，台灣營建研究院，橋梁設計與施工自動化，第46~55頁，1997。
    26. 丘惠生，「橋梁場鑄節塊懸臂工法」，台灣營建研究院，橋梁設計與施工
    自動化，1998。
    27. 方文志、陳國隆、鄭凱文，「高速公路橋梁現況與未來展望」，交通部，
    台灣區國道新建工程局83 年局慶技術論文集，第1~13 頁。
    28. 丘惠生主編，「橋梁自動化工法施工技術」研討會論文集，中華民國87
    年4 月。
    29. 莫詒隆、鄭勝仁、郭正一，「蒸汽養護最佳化分析」，結構工程第十卷第
    二期，pp.3-8(1995)。
    30. 丘惠生、王瑞禎、高健章編著，「橋梁現地蒸汽養生技術推廣手冊」，
    中華民國89 年1 月。
    31. 財團法人台灣營建研究院，「橋梁現地蒸汽養生講習」，中華民國89
    年7 月。
    32. 楊錦懐、黃兆龍、楊至弘，「高性能混凝土應用於預鑄構件生產自動化
    及經濟性評估」，高性能混凝土研討會論文集，台北(1996)。
    33. LAPIN；潘南飛，「工程統計」，全威圖書有限公司，2003。
    34. 吳柏林，「現代統計學」，五南圖書出版公司，1998。
    35. 林惠玲、陳正倉合著，「統計學−方法與應用」，雙葉書廊有限公司，民
    國88 年1 月。
    36. 黃登源，「應用回歸分析」，華泰文化事業公司，1998。
    37. 楊志良，「生物統計學新論」，巨流圖書公司，1991。
    38. 吳明隆，「SPSS 統計應用實務」，松崗電腦圖書資料股份有限公司，民
    國88 年11 月。
    39. 姜沛堯，「橋梁現地蒸汽養護流程最佳化研究」，國立台灣大學土木工程
    研究所碩士論文，民國88 年6 月。
    40. 徐尉凱，「應用蒸汽養護與微波加熱技術於新拌混凝土之可行性研究」，
    朝陽科技大學營建工程研究所碩士論文，民國91 年7 月。
    41. 林志棟、吳建憲，「蒸汽養生品質成效對工程效益之評估」，現代營建303
    期，2005 年3 月。
    42. 劉福勳，「營建管理概論」，漢天下工程管理顧問公司，民國86 年9 月。
    43. 林廉智，「養護溫度與養護條件對於高性能混凝土強度及耐久性影響之
    研究」，國立海洋大學材料工程研究所碩士論文，民國84 年6 月。
    44. 王奕琵，「高性能混凝土蒸汽氣養生材料行為探討」，國立台灣科技大學
    營建工程技術研究所碩士論文，民國85 年6 月。
    45. 洪國祥，「本土化中強度高性能混凝土(TAICON)高溫蒸汽養護效能研
    究」，國立交通大學土木工程研究所碩士論文，民國87 年6 月。
    46. 謝博文，「成型壓力對低水膠比水泥漿體蒸汽養護效能之研究」，國立
    交通大學土木工程研究所碩士論文，民國87 年6 月。
    47. 洪崇嚴，「台灣地區氣候對自充填混凝土乾縮之影響」，國立台灣大學土
    木工程研究所碩士論文，民國88 年6 月。
    48. 郭文田，「添加強塑劑對水泥材料水化及其早期行為之影響」，國立中央
    大學土木工程所博士論文，民國89 年7 月。
    49. 林聰邦，「飛灰取代部分水泥對巨積混凝土水化溫度上升之影響」，國立
    中興大學土木工程研究所碩士論文，民國90 年6 月。
    50. 歐昱辰，「自充填混凝土配比及早期行為之研究」，國立台灣大學土木工
    程研究所碩士論文，民國90 年6 月。
    51. 郭義浩，「強塑劑對混凝土質流行為之影響」，國立中興大學土木工程所
    碩士論文，民國91 年6 月。
    52. 歐書豪，「礦物摻料及蒸氣養護對不同配比水泥砂漿熱傳導性質之影
    響」，國立台灣科技大學碩士論文，民國91 年6 月。
    53. 紀茂傑，「混凝土耐久性影響因素及評估方法之研究」，國立海洋大學海
    洋工程學系博士論文，民國91 年6 月。
    54. 林弘毅，「自充填混凝土施工效益評估與分析」，國立台灣大學土木工程
    研究所碩士論文，民國91 年6 月。
    55. 蔣國鈺，「混凝土質流行為與耐久性之關係」，國立成功大學土木工程研
    究所碩士論文，民國89 年6 月。
    56. 曾達裕，「超高性能混凝土之早期強度與收縮性質研究」，國立台灣大學土木工程研究所碩士論文，民國91 年6 月。
    57. 林建良，「礦物摻料及粒料級配對自充填混凝土新拌性質之影響」，國立
    台灣科技大學研究所碩士論文，民國89 年6 月。
    58. 林志棟、陳世晃、洪境聰、王睿懋，「新材料新工法於高速公路之應用」，
    中華舖面工程學會會刊，p16~19，2003。
    59. 林嘉永、楊健國，「北部第二高速公路特殊工法橋梁預立混凝土特性探討
    與實務應用」，交通部，台灣區國道新建工程局83 年局慶技術論文集，
    第471~489 頁。
    60. 上海花王化學有限公司，「邁地150 對混凝土早期強度的影響」。
    61. 上海花王化學有限公司，「高性能混凝土用減水劑邁地150」，1997。

    QR CODE
    :::