摘要

更上一層樓-施工架安全防護對策與持續改善
Keywords / Steel Scaffold,System Scaffold
營造階段之施工架管理,主要面臨之安全風險為人員墜落及施工架倒塌。本文說明台積電工地因應施工安全要求,依據過往之事件經驗及施工時常見之問題、並參照勞研所之試驗成果報告,從施工工法、管理措施、硬體改善等面向,據此發展工地施工架安全管理流程以及完整之施工架驗架表,持續改善流程上之重點安全執行事項,包括推動扶手先行工法、擴大系統式施工架的應用範疇、強化組立牆筋/牆模期間之施工架系統穩定度、規範安全母索材質及繫結固定方式、以及以扭力鈑手查檢活扣之鎖固扭力規格等等。這些施工架之組拆工法演進及管理要求項目,實為求得更安全之作業過程及施工架安全性。
前言
1.1什麼是施工架?
施工架是營建施工時,為便利各項作業進行,搭設臨時性之架體,其功能可用於支撐載重,例如模版支撐、物料吊運平台;或是用以提供人員於高處之施工作業,例如鋼筋模版組立、外牆施工等,均須依賴施工架完成作業。台積電工地常見之施工架,均以金屬製鋼材/管材為主要支撐構件,輔以調整基座、踏板、水平或交叉拉桿、壁連座、扣件等組成,廣泛應用在各項營造作業。
施工架雖然是臨時性的設施,工程完成後即予以拆除,使用期程不長,台積電之建廠工地,一般約僅維持十數天至一、二個月,使用過程卻關係到相關施作人員的安全,所以從搭設、驗架檢核到使用,均應審慎從事。
1.2施工架種類
施工架之構成,以材料來區分,有以鋼材施工架、鋼管施工架等金屬材質組成之施工架,或其它以竹、木材質構成之施工架。依使用用途來區分,可概分為二類,一類是作為模版支撐使用之承重型支撐架,用以承載樓板及樑等模版與其更上層新澆置混凝土的載重;另一類則作為非承重型施工架使用,以提供鋼筋組立、模版組立、泥作粉刷、外牆施工等作業時,方便勞工於施作點完成施工內容的工作平台,此類非承重型施工架,依其可移動性,還可細分為固定式施工架及移動式施工架。本文探討之施工架,將聚焦於高處作業使用之「非承重型固定式施工架(簡稱施工架)」,屬於固定式設施,移動式施工架及用於模版支撐等載重型式之重型支撐架不在本文探討範圍。
非承重型固定式施工架(簡稱施工架)依其種類來區分,常見的有單管施工架(鋼管架)、框式施工架(門型架)、系統式施工架等。單管施工架為以鋼管及金屬附屬配件(萬向緊結器,或俗稱活扣),裝配組合成之施工架 ; 框式施工架為以鋼管預先製成簡易型或標準型立架,並與其他配件(立架、橫桿、交叉拉桿)在工地裝配組合而成之施工架,二者均稱為鋼管施工架。框式施工架在營造工地上使用最為普遍,台積電工地目前亦以此類施工架為最大宗,此二類型之施工架及其構件,如 圖1、圖2、圖3所示。
圖1、組立完成之鋼管施工架(左)及系統式施工架(右)

圖2、框式工架之局部構件(由左至右依標示為立柱、緊結器、立架插銷、安全卡榫)

圖3、系統式施工架之局部構件(由左至右依標示為立柱、水平桿、輪盤及插銷)

所謂系統式施工架,又稱圓盤架,依美國職業安全衛生署(OSHA)的定義,為「立柱上有可使水平桿及斜撐在固定高度處與立柱聯結之搭接裝置的施工架」(System scaffold means a scaffold consisting of posts with fixed connection points that accept runners, bearers, and diagonals that can be interconnected levels.)。系統式施工架與框式施工架的最大差異,在於其以立柱、水平桿及斜撐為構件主體,與框式施工架相同的是以可調型基腳座鈑為其主要金屬配備。系統式施工架之銜接方式不同於單管與框式施工架之銜接方式,其立柱、水平桿與斜撐之間是以輪盤做為緊結構材,所有重量會由輪盤傳遞至立柱上,故輪盤強度非常重要。系統式施工架之構件以熱浸鍍鋅方式處理來避免鏽蝕,外型可依建築物之需求而改變其組搭形式,各桿件的聯接使用插銷避免鬆脫;系統式施工架設置內部之斜撐,以增加結構之剛性為目的,避免架體受側向力產生扭曲變形。
無論選擇哪一種類之施工架,都必須依營造安全衛生設施標準的相關規定辦理,並請專業結構技師設計,以確保設施結構及施作人員之安全。
1.3營造業與施工架的風險特性
營造業是國內發生死亡災害數量最多的行業。依勞動部對營造業、製造業及其他行業之重大職災死亡人數統計[1],以2011年至2019年期間的資料顯示,營造業的職災死亡占比為總體重大職災死亡人數的48%(1354/2847),如 圖4所示。此外,以最近一年(2019年)的重大職災死亡統計來分析, 2019年總計共有316人因重大職災死亡,其中營造業就有168人,占全年職災死亡占比的53%(168/316);以2019年之316人死亡之災害類型分析,因墜落發生罹災致死的人數高達151人(47%),如 圖5所示。勞動部職安署在2019年的職業災害統計年報資料顯示,營造業主要之災害類型為墜落/滾落、被夾/被捲、跌倒、被切、割、擦傷、被撞、公路交通事件、物體飛落、物體倒塌崩塌、與高溫低溫之接觸、衝撞、踩踏、感電、爆炸等,件數最多之前三名分別為跌倒、墜落/滾落、被夾/被捲等三項 ; 死亡人數最多者是墬落/滾落(共34人)。
圖4、歷年工作場所重大職災死亡人數統計分佈(勞動部)

圖5、2019年重大職災死亡人數及災害類型比較分佈(勞動部)

墜落/滾落所發生之職災死亡人數為營造業之首,施工架又佔墜落發生之媒介物比例最高[2]。此外,營建工地使用施工架的相關風險,除了施工人員墜落、傷亡外,施工架如果發生倒塌,常屬於大面積且大範圍之破壞,對工程進度之影響亦大,實有必要針對施工架使用上之安全問題進行探討,並持續改善施工架之安全管理作為。
1.4施工架倒塌與人員墜落事件案例
施工架最大之安全風險為人員墜落及設施倒塌。人員墜落常常是引致重大職業傷害之主要原因,施工架上之作業人員均需站立於高處之踏板,人員因為位高差引致墜落風險。當雇主提供之安全設施不足或是人員有不符合安全行為之作業行為,例如未拉設母索或未提供安全帶供作業人員使用、施工架上之踏板未鎖扣固定妥當、作業人員在有開口之情形下未將安全帶勾掛於安全母索進行確保等,即可能發生墜落意外,例如 圖6之事件案例現場,事件主因即為施工架上之延伸踏板鬆脫,施作人員之安全帶未勾掛於母索造成人員墜落事件。
圖6、意外事件_作業人員自施工架高處之延伸踏板墜落現場

施工架另一最主要之安全風險為施工架倒塌引致之災害,倒塌之主要因素為施工架本體無法維持其穩定性,可能原因包括遭受外力破壞失衡(例如強風、牆/柱筋或模版傾斜引致施工架倒塌)或因部分構件強度不足引致倒塌(例如繫牆桿、交叉拉桿被隨意拆除,活扣鎖固之固結扭力不足等),例如 圖7之施工架倒塌事件,即是在組立牆筋及模版階段,施工架受到傾倒之牆筋影響,組立之牆筋連同模版及施工架一併發生倒塌。
圖7、意外事件_組立中之牆筋、牆模及施工架倒塌現場

文獻探討
2.1法令規章
我國現行營造業安全衛生相關法令中,有關施工架部分,主要規範於「營造安全衛生設施標準」中「第四章中施工架及施工構台」的相關規定,「營造安全衛生設施標準」是依據「職業安全衛生法」第六條所制定。「營造安全衛生設施標準」相關章節中,第40條至第53條為對施工架之一般要求,第54條至第62條則是針對不同形式施工架作規定。
在國家標準方面,目前僅針對鋼管施工架有相對應之規範,相關要求訂定於CNS4750。台灣對於鋼管施工架管理,早期並無國家標準統合尺寸規格及構成材質,除了因應一定金額以上之公共工程、高危險性工程、丁類建築工程等,要求施工架規格須符合國家標準CNS4750以外,其它工程並無標準規範施工架之必要規格,近年才由勞委會訂定實施年表,逐年加強法規限制並擴大實施範圍,直至2019年,由逐步要求轉為全面要求鋼管施工架須符合CNS4750之規範。
2.2外部單位研究情形
有關施工架方面之研究,我國勞動部勞動及職業安全衛生研究所(簡稱勞研所)及大專院校土木安全相關科系之教授可為代表,其研究所涉獵之施工架相關議題可略分為幾個方向,包括框式施工架安全管理研究、框式施工架附件試驗研究、框式施工架試驗及電腦程式研究、以及其他施工架相關議題,其中勞研所張智奇、黃奕叡、徐增興、林禎中、顏聰等專家之試驗資料或研究成果,均有彙整成冊之公開出版品或簡報資料可供參考。
研究方法
為有效瞭解工地執行施工架作業面臨之風險及持續改善,我們藉由三個面向蒐集資料,藉以檢討施工架安全管理流程及尋求改善契機。
- 管理流程改善 : 檢討既有之管理作為,在相對薄弱之環節補強管理措施,並將流程統整、標準化。
- 案例檢討 : 藉由蒐集台積電專案工地曾經發生之施工架相關意外事件,將有效可行之再發防止措施納入流程及管理項目。
- 外部單位研究成果報告蒐集、應用 : 蒐集外部專家之研究成果報告,擷取重要且切實可行之結果,納入流程及管理項目。
結果與分析
4.1管理流程及措施改善
工地因應安全管理需求,透過施工架曾經發生之意外案例持續提出改善,主要內容包括上架作業全面繫掛安全帶、驗架內容標準化、組立牆筋/牆模期間加強施工架穩定度之方式、要求活扣鎖固規格等等。此外,在蒐集外部單位之成果報告及配合法令規章要求方面,我們全面推動鋼管施工架均須符合CNS4750標準、組拆應用扶手先行工法取代母索支柱工法、規範安全母索材質及繫結固定方式等,後文將逐一列表、舉例說明。
針對前述各個節點的改善結果,我們進行彙整並標準化施工架管理流程,如 圖8所示。自施工架組立需求提出開始即納入管理流程,主要步驟簡述如下 :
- 首先,承攬商須邀集土木/結構技師討論或現勘,溝通現場需求,據以完成結構計算,執業技師簽認之結構計算書須再經監造單位委任之專業技師審核同意,方為核可之結構計算書,並上傳工地管理系統存查。
- 入廠施工前,施作承攬商需完成安全防護計畫並召開審核會議,藉以釐清施工區域、施工架種類、組搭程序,並指定施工架組配作業主管,據以實施。
- 正式施作當日,施工架組配作業主管須到場負責現場之指揮監督,偕同施作人員須參加當日之工具箱會議,告知工作環境及危害因素 ; 在施工現場須再召開二次工具箱會議,說明工作執行細節,檢查必要之安全裝備,提醒安全注意事項。
- 施作時必須先完成作業許可之申請,指派監督人員負責現場之指揮監督,注意施工程序是否與安全防護計畫相符。
- 施工架組立完成後,須先自行檢查各構件是否均固定妥當,鋪設好防塵網,並在上下設備出入口標示載重限制說明,向安委會提出施工架查驗申請。驗架通過後,張貼合格施工架之識別標示及結構計算書、施工架組配作業主管資訊之告示牌,開放供作業人員使用。
- 組立完成之施工架,須每週執行自動檢查,並在當日之上架作業前,完成自動檢查,維持架體完整性及安全要求。
圖8、施工架組立作業安全管理流程

此外,透過蒐集台積電專案工地從2012年至2020年期間,發生與施工架相關之意外事件,共有12件,如 表1所示。此外,我們亦參考勞研所等外部研究報告,經由討論及分析意外發生原因,尋求施工架安全管理重點及持續改善之方向。
日期 | 事件簡述 | 廠商類別 (土建/系統) | 人員受傷 | 架上人員勾掛 安全帶狀態* | 事件原因分析 |
---|---|---|---|---|---|
2012/3/22 | 施工人員於施工架上執行三角托架鎖固作業,人員 重心失去平衡滑落約1.5公尺。 | 土建 | √(墜落) | √ | 施工架上作業,重心不穩造成墜 落。 |
2012/7/24 | 組立中牆筋彎曲傾倒引致施工架倒架。 | 土建 | √(墜落) | X | 牆筋傾斜波及施工架倒架,造成 作業人員墜落。 |
2013/2/23 | 施工架組拆作業,吊掛構件時疑似受風力影響發生 碰撞,造成施工架倒塌。 | 土建 | √(墜落) | X | 施工架倒架,造成作業人員墜落。 |
2013/3/20 | 輕隔間施工人員於施工架上進行輕隔間槽鐵擊釘作 業,人員攀爬施工架失去平衡墜落。 | 土建 | √(墜落) | √ | 作業位置高度不足,人員攀爬施 工架造成墜落。 |
2013/4/12 | 模板施工人員在步行於施工架樓梯時滑倒,導致骨 折。 | 土建 | √(滑倒) | NA | 行走於上下設備時滑倒。 |
2015/9/26 | 外牆施工架倒塌,部分作業人員遭倒塌之施工架壓 傷。 | 土建 | √(壓傷) | X | 牆筋傾斜波及施工架倒架,壓傷 人員。 |
2015/11/26 | 施工人員執行施工架拆架作業,作業人員重心失去 平衡墜落。 | 土建 | √(墜落) | X | 施工架上作業,重心不穩造成墜 落。 |
2016/4/27 | 施工人員執行施工架拆架作業,吊掛構件作業時物件掉落,導致地面人員遭物件碰撞擦傷。 | 土建 | √(壓傷) | NA | 施工架下架進行吊掛作業未落實作業管制,物件掉落壓傷地面人 員。 |
2018/4/6 | 外牆施工架倒塌,雖有壓到車輛及施工機具,人員 無受傷。 | 土建 | 無(施工架傾倒) | NA | 疑似強風造成外牆施工架倒架。 |
2019/1/14 | 施工人員踩踏延伸踏板執行外牆作業,延伸踏板未 妥善固定造成人員墜落受傷。 | 土建 | √(墜落) | X | 延伸踏板未固定,踩踏之人員墜 落。 |
2020/6/9 | 施工人員執行施工架拆除作業,自破口墜落受傷。 | 土建 | √(墜落) | √ | 施工架組拆作業工法錯誤,端面 先拆除,人員自破口墜落。 |
2020/6/25 | 施工人員進行施工架防塵網拉設,桁架上之踏板鬆 脫掉落,造成踏板上之人員墜落受傷。 | 土建 | √(墜落) | X | 桁架上之活扣鎖固未緊實,造成 施工架踏板鬆脫,人員墜落。 |
Remark : √代表安全帶有勾掛 ; X代表安全帶未勾掛 ; NA代表此項目安全帶不適用。 |
前述之 表1為從2012~2020年期間,發生於台積電工地,與施工架直接相關之事件,共12件,歸納這12件意外事件,有幾點歸納 :
- 全部發生在土建包商。從意外事件發生之廠商端來看,結果顯示施工架之安全管理重點是土建包商,雖然系統包商的工項也有少部分施工架作業,但與土建包商相比較,數量相對少很多,過往也未有機電或系統廠商在台積電專案工地發生施工架意外事件。
- 12件施工架事件,其中11件有人員受傷,再細分其中8件為人員墜落/滾落受傷;2件為遭傾倒之施工架壓傷;1件為在施工架上滑倒受傷。
- 8件人員墜落受傷案件中,其中有5件是施工架上有部分作業人員沒有配戴安全帶,造成人員直接墜落。
- 12件施工架事件中,有4件為施工架發生倒塌,其中3件有人員受傷。
依勞研所之相關報告,墜落/滾落所發生之職災死亡人數為營造業之首,施工架又佔墜落發生之媒介物比例最高;依台積電專案工地之施工架事件案例分析,墜落佔所有施工架事件人員受傷之比率為73%(8/11),亦有類似之結果。在檢視其中3件墜落事件發生時之狀態,施工架上之人員有勾掛安全帶,雖不幸因踩踏點不夠穩固或施工架設施不完整,自開放之開口墜落,但依事後調查追蹤結果,架上人員在有勾掛安全帶之情況下發生墜落時,受惠於安全帶的保護,墜落深度通常不高,人員受傷均為擦傷或碰撞等較輕微之外傷。依營造安全衛生設施標準要求,高度超過2公尺以上之作業即屬高處作業,人員必須有防墜安全確保措施。要求落實人員安全帶勾掛在母索或固定構件上,確實是避免發生施工架重大職災之最重要工作,台積電工地目前也要求上架作業人員一定要將雙勾安全帶當成標準配備。
此外,12件施工架事件中,有4件為施工架倒塌,其中2件為執行牆筋/牆模組立作業之工序時,牆筋彎曲傾倒引致緊鄰之牆模及施工架倒塌有關,管理重點除了要維持架體在施工期間之完整性及施工架結構計算的符合性,例如繫牆桿、交叉拉桿、斜撐等,是每日施工後應予檢查復原之項目;另一重點是要加強牆筋組立及牆模組立階段之穩定性,避免牆筋傾倒引致施工架倒塌。
施工架安全管理對策,最主要的是減少施工人員自高處墜落及施工架倒塌引致之風險,本文透過 表2之對照表,從施工架工法、管理措施、硬體設施改善等面向,說明工地施工架安全改善之今昔對照狀況,並摘要列舉數個項目,說明相關改善內容,在持續改善執行過程中,最後也建立施工架之查驗檢核表,作為組搭完成後之查檢依據。
Item | 項目 | 施工架管理持續改善 | |
---|---|---|---|
As was | As is | ||
工法暨管理措施改善 | 施工架組拆工法要求 | 無明確規範(多以拉設母索為之) | 要求以扶手先行工法執行(確保組拆過程有扶手保護)。 |
帷幕外牆施工架選用 | 無明確規範 | 優先使用系統式施工架。 | |
牆筋組立階段之穩定性 | 無明確規範 | 5.5公尺以上之牆筋組立,須以鋼索及化錨對地加強固定。 | |
作業人員教育訓練 | 無明確規範 | 須完成廠內教育訓練。 | |
監工人員教育訓練 | 作業主管須完成訓練,取得證照 | 須完成主管安全教育訓練,作業現場需配掛臂章。 | |
二次工具箱會議要求 | 無明確規範 | 二次工具箱會議須拍照存查,並於每日收工會議時說明。 | |
作業監督方式 | 監工監督 | 除了現場監督人員,監工於每次組/拆作業前須申請行車紀錄器錄影,供巡檢人員抽檢作業過程,檢核是否符合 安全規範。 | |
人員高處作業違規處置 | 違規處以記點或關/刪卡 | 需完成再教育活動_安排至F18工地「施工架安全體驗 訓練場」執行安全再教育及體驗活動。 | |
結構計算書 | 施工廠商外聘之執業結構技師簽章 | 除了既有措施,須檢送結構計算書,偕同專案監造單位 (例如 : 潘冀)之專業技師審核同意。 | |
施工架驗架表 | 未建立制式查驗項目 | 建立制式查驗項目,因應實務需求調整內容。 | |
硬體設施持續改善 | CNS4750符合性 | 僅對丁類建築工程,施工架要求須符合CNS4750之標準 | 鋼管施工架,全部均須符合CNS4750之規範。 |
防塵網顏色 | 無明確規範 | 要求上下設備出入口須以不同顏色餔設,方便識別。 | |
母索材質 | 無明確規範,普遍以棉繩為母索 | 要求以聚酯纖維、尼龍纖維、鋼索為之,並限定其最小 直徑,以達到符合法規要求之斷裂強度(2,300Kg以上)。 | |
母索繫結固定距離 | 無明確規範,普遍僅頭尾繫結固定 | 要求每10公尺內需設置一個繫結點,避免墜落發生時, 墜落深度過大。 | |
母索繫結固定方式 | 無明確規範 | 材質為尼龍、聚酯纖維繩之母索,繫結方式以雙套結優先 ; 材質為鋼索之母索,繫結方式以鋼索夾為之。 | |
活扣鎖固磅數 | 無明確規範 | 要求須以定磅板手鎖固;複驗之磅數值須達20fts.lb以上。 | |
上下設備旁之標示 | 標示施工架允許之載重限制 | 要求設置有結構強度計算書、作業主管證照、作業許可證、 自檢表等安全相關資訊。 |
4.2持續改善案例
針對前述施工架安全管理之持續改善作為,就工法、管理措施、硬體改善等幾個面向,後續列舉10個項目進行簡要說明。這些持續改善作為,部分是因應法規變更(例如要求鋼管施工架全面符合CNS4750要求)、部分參考外部專家之成果報告、以及工地對過往實際發生之事件案例改善措施等方面,作為持續改善推動之原動力,相關內容簡述如下 :
- 鋼管(框式)施工架之組/拆工法要求,以雙扶手工法取代拉設母索做為安全確保措施 : 鑒於過往施工架組立使用母索時,施工廠商對於拉設母索及其支柱配件等設置,常常未能妥善執行,再者施工人員對於安全帶之使用,查核時亦常發現有架上作業人員之安全帶未勾掛於母索之情形,此時對人員而言,墜落之風險升高。若改以雙扶手工法組立施工架時,扶手先行,人員站立面已有扶手保護,可以大幅降低施工人員墜落之風險[3]。故在2019年時台積電工地全面推動以雙扶手工法組/拆施工架,並納入標準規範。目前,台積電工地所有之鋼管(框式)施工架已全面使用雙扶手工法,如 圖9所示。
圖9、雙扶手工法組立完成之施工架
- 帷幕外牆施工架之搭設,以系統式施工架,取代框式施工架 : 鑒於系統式施工架相對於框式施工架,有結構強度佳、搭設便利、承載力好等特性[4]。另外,依現場觀察,系統架側面為橫桿構造,框式架為交叉拉桿構造,系統架側面較框式施工架有更好的水平向作業空間,應用在牆模或外牆組立階段時,可減少框式架隨意拆除交叉拉桿/下拉桿造成開口之風險。此外,系統架藉由立柱上制式之固定輪盤進行固定,可較框式施工架減少在立柱併接、桁架區設置之活扣數量,同時可減少驗架時執行活扣複驗之作業風險(部分區域之活扣複驗,執行複驗之安全位置不易取得,例如 : 桁架下方)。系統式施工架與框式施工架,依目前在工地應用現況,二者在組拆作業時程、費用、安全性、供給普及性等差異上,說明如 表3所示。雖然系統式施工架之單價費用較高,考量前述安全性方面之好處,台積電工地在2020年開始,推動施作帷幕外牆之施工架須採用系統式施工架,並納入新專案之標準規範。
表3、系統式施工架與框式施工架之比較
施工架種類項目 鋼管(框式)施工架 系統式施工架 Remark 組拆作業所需時程 短 長 依某一在建廠之營造商估算,系統架增加時程約50%。 工程費用 短 長 依某一在建廠之營造商估算,系統架增加費用約40~50%。 安全性 可 優 ① 系統施工架 : 結構強度佳、搭設便利、承載力好。
② 系統架側邊為橫桿構造,相較於框式施工架有更好的水平向作業空間,可減少施工人員因應作業需求,拆除側邊構材之風險。
③ 系統架相較於框式架,更少使用活扣,減少後續執行活扣複驗之作業風險。
施工架供給普及性 可 可 目前鋼管施工架較為普遍,系統式施工架應用有漸增趨勢。 - 以鋼索及化錨加強牆筋穩定性 : 前述所列台積電工地發生之施工架意外,曾經有組立完成之牆筋傾倒,引致相鄰之模版及施工架倒塌事件。組立後之牆筋自重很重,其構型之細長比特性,以及戶外可能之任一側向風壓,不利其維持穩定直立,為防止此類倒塌意外事件,對於組立完成但尚未灌漿之牆筋,需設法加強其牆筋之穩定性,工地擬定之對策是對於高度超過5.5公尺之牆筋,於組立完成後,在鋼筋頂部二側,每5公尺再以5分鋼索連結M20化錨對地固定,藉以抵抗強風造成之側壓力或失衡之側傾,示意圖及現場施作完成之實體圖,分別如 圖10及 圖11。此外,在施作牆模階段,如果吊放牆模與牆筋連結鋼索之位置互相衝突,必須先暫時將固定之鋼索解除,以利牆模順利吊放至組立位置,此時牆筋一側無鋼索連結固定保護,為牆筋側傾風險較高之時期,當該牆模順利在組立位置固定完成後,務必盡快將牆筋與鋼索連結固定復原。
圖10、牆筋連結鋼索以化錨固定示意圖
圖11、牆筋連結鋼索以化錨固定之各構件
- 針對高處作業違規人員,建立人員暫時關卡再教育之機制 : 依營造業安全衛生設施標準第17條規定,高度2公尺以上之作業即屬高處作業,雇主要採取適當之墜落災害防止措施。施工人員在施工架上作業,如果有行為面之違規行為,F18工地內建立有一套施工架之安全體驗訓練場(如圖12所示),工地安委會對此違規之行為人會暫時中止其入廠施工資格,施工廠商主管須安排違規人員於訓練場, 完成安全再訓練之課程後,始能再行入廠施作。工地藉此一安全教育活動與施工人員進行安全溝通,表達台積電工地重視施工人員高處作業之安全,並達約束施工人員危險行為之功效。
圖12、施工架安全體驗場及安全體驗訓練
- 鋼管施工架須檢驗是否符合CNS4750之要求,並在驗架程序中查核 : 在2019年以前,台積電之工地僅有丁類危評區域依法須使用符合CNS4750國家標準之施工架。在政府逐年擴大公共工程適用範圍後,自2019年起,台灣已全面要求施工架應滿足CNS4750之規範,工地亦全面推動符合此一要求,安委會在執行驗架程序時,已將檢核施工架各個構材上之CNS認證標示納入檢核項目。打印有CNS4750正字標示之施工架構材範例,如 圖13所示,各構材顯著處均有打印標示製造商、年份、生產類別(例如框)、CNS正字標記及核准字號等五大項標示。
圖13、符合CNS4750施工架構材(打印有核准字號及正字標記)
- 上下設備防塵網以不同顏色區分 : 依營造安全衛生設施標準第51條,施工架任一處步行至最近上下設備之距離,應在30公尺以下。上下設備既是基本通道,也是面臨緊急應變撤離人員之安全設施,台積電工地要求施工架上下設備覆蓋之防塵網,須以不同顏色設置,方便人員於遠端即可清楚識別,如圖14所示。
圖14、施工架上下設備(防塵網以不同顏色區別)
- 限定母索材質及繫結固定方式 : 施工架上之安全母索,依營造業安全衛生設施標準第23條規定,母索最小斷裂強度應在2,300公斤以上。參考勞研所之試驗研究報告,如 圖15所示[5],一般外部工地常用之4分或5分棉繩,並無法達到此一強度要求。為確保母索之最小斷裂強度在2,300公斤以上,台積電工地限定母索材質應以聚酯纖維、尼龍纖維或鋼索等設置;聚酯纖維、尼龍纖維索之直徑須14mm以上,如 圖16所示;鋼索直徑須2.5mm以上。此外,母索二端點每10公尺應有一個繫結點,依勞研所之測試報告,考量繫結強度,聚酯纖維、尼龍纖維母索之繫結方式限定以雙套結為最優先採用方式,此一雙套結綁法,簡單易行且安全牢固;鋼索為母索時,繫結點以三個鋼索夾固定,如圖17所示。
圖15、14mm直徑不同材質母索破斷強度測試
圖16、工地母索直徑檢核(聚酯纖維、尼龍纖維繩,直徑須14mm以上)
圖17、尼龍繩母索及鋼索端部分別以雙套結及鋼索夾繫結固定
- 活扣固結扭力要求 : 施工架倒塌意外中,在外部資料曾發現有疑似施工架繫牆桿之活扣鎖固不全,造成施工架傾倒案例,如 圖18所示。此外,台積電工地亦曾發生施工架之桁架活扣鬆脫,造成人員自鬆脫之活扣及其踏板上墜落之意外,台積電工地目前將活扣鎖固之規範納入要求項目。 CNS對繫牆桿及其扣件之抗拉強度要求,要達到1,000kgf- cm[6],活扣以350kgf-cm(25.3lbf-ft)與壁拉桿鎖固。當實務上將活扣以350kgf-cm(25.3lbf-ft)與壁拉桿鎖固連結時,雖然可以確保壁拉桿及其扣件固結點之抗拉強度達到要求標準,但也發現CNS4750認證通過之活扣發生多次活扣本體破壞之情形。經土建廠商取實體活扣委託SGS進行試驗並參照施工架結構技師之建議後,工地調整活扣鎖固之固結扭力值,至少須達276kgf-cm(20lbf-ft)以上,此時活扣與壁拉桿連結之抗拉強度試驗值仍可達到1,000kgf-cm以上。驗架時,工地安委會要求施工架上之每一活扣均須以扭力板手執行鎖固查驗合格,實際執行如 圖19所示。
圖18、疑似繫牆桿活扣脫落造成之施工架倒塌
圖19、施工架活扣鎖固扭力查驗
- 建立施工架查驗檢核表執行驗架 : 依據案例檢討、資料蒐集累積之實務經驗,以及對施工架組搭後之完整性及安全要求,工地發展一套「施工架查驗檢核表」,如 表4所示,以供施工架搭設完成後、啟用前,由施工主承攬商、搭架執行工班及施工架組配作業主管,偕同安委會共同會驗。會驗項目包含搭設施工架與結構計算、圖說之符合性、各本體元件、壁連座、高架防護設施、安全構件、繫固構件等構材是否完善?查驗結果如有不合格之項目,必須先執行改善再安排複驗,待全部檢核項目均合格後,始能貼上合格施工架標示,啟用施工架,供人員上架作業。
表4、施工架查驗檢核表
施工架查驗檢核表 主承商/次承商 / 驗收日期: 年 月 日 種類 □門框式施工架 □移動式施工架 □圓盤系統施工架 施工區域位置 注意事項:
- 現場施工架組配作業主管請依照營造安全衛生設施標準第40.41.42條確實檢查及督導,並落實執行管理。
- 現場施工架搭設完成須向安委會進行驗收(主辦工程師、主承商工安及組配作業主管需會同),驗收無誤才可加掛合格設備標語,未驗收通過設施 持續加掛不合格設備標語。
- 現場主辦工程師請依照現場加掛標語開放其他廠商使用。
查核項目:
- 施工架是否依結構計算之規範及圖說搭設。 □合格 □不合格
- 繫牆桿、壁連座、斜撐及底座及繫牆桿是否依結構計算之規範設置。 □合格 □不合格
- 併架之固定是否依結構計算之規範設置。 □合格 □不合格
- 桁架之固定是否依結構計算之規範設置。 □合格 □不合格
- 延伸架之固定是否依結構計算之規範設置。 □合格 □不合格
檢查項目 結果 不合格改善措施及註記 合格 不合格 N/A 本體原件 施工架基礎是否平整穩固 可調式基座是否全數設置 施工架本體是否有顯著損壞、變形或毀損 施工架制式插銷是否全數按裝 踏板是否滿鋪且縫隙是否小於3公分 外架防塵網是否全數設置 壁連座 組立外牆施工架時是否依結構計算書設置壁拉桿 ,且不超過法令要求之間距 (垂直向≦ 5.5M、水平向≦7.5M) 壁拉桿與施工架連結之萬向活扣是否鎖緊。 (檢查扭力值須達20 Ft.Lbs 以上) 電焊壁拉(砲管)是否有全周焊。 拉桿鑽孔處,膨脹螺絲週遭是否有目視到1~3mm裂痕。 是否因施工有不當切除繫壁杆之情形。 高架防護 交叉拉桿、下拉桿是否全數按裝 上下設備處是否遮斷 施工架兩側及轉角處是否遮斷 不滿架之開口處是否遮斷 安全構件 母索材質是否為14mm尼龍繩或9mm鋼索 安全母索綁固節點是否為雙套結,且間距符合標準 (4層以下施工架2跨1節點、4層以上5跨一節點) 施工架與結構體間之開口間距大於20公分是否舖設 狹長型安全網,以防人員墜落。 施工架是否設置高1.1m之安全母索 扶手框是否置於最頂層,數量有無短少及噴漆 桁架開口下方是否有設置安全網 繫固構件 壁拉桿與施工架連結之萬向活扣或八字扣是否鎖緊。 (檢查扭力值須達20 lbf-ft以上) 固定材料與固定金屬配件是否有損傷及腐蝕狀況。 踏板金屬扣件是否能夠確實作動。 斜撐固定座是否穩固於地面且與斜撐確實固定 其他 施工架連接通道是否有中上欄杆,高度>90cm且穩固 門框式施工架本體是否有正字標記(CNS4750) 主辦工程師 是否建議使用 □ 是 □ 否 □ 需重新驗架後使用 備註 主承商工安 施工架
組配作業主管
★請附件搭設位置圖★ - 上下設備處張貼施工告示牌 : 驗架完成之施工架,已經可以提供作業者使用,台積電工地要求在上下設備附近處所,需設置施工架之告示牌,放置之相關資訊內容包括施工架強度計算書、施工架作業主管證照、施工申請單、自主檢查表等資料,如 圖20所示,方便相關作業人員及督導人員檢核維護情形。
圖20、施工架上下設備旁設置施工告示牌
結論
營造業是國內發生死亡災害數量最多的行業,墜落/滾落所發生之職災死亡人數為營造業之首,施工架又佔墜落發生之媒介物比例最高,施工架是工地安全管理的重點項目。施工架最大的安全風險為人員墜落及設施倒塌,要安全地使用施工架執行作業,必須在各個節點考量須要求之安全管理措施,整理成可執行之管理流程,並落實流程中各項主、被動安全防護措施。
針對施工架作業安全改善,本文從檢討管理措施、事故案例、蒐集專家試驗及成果報告著手,從而標準化施工架安全管理流程作為安全對策,在作業人員安全防護具方面,全面要求上架施工人員佩戴安全帶,作業中安全帶必須勾掛於母索;在框式施工架組/拆工法上,要求須全面應用扶手先行工法,改善以前僅設置安全母索,部分人員未落實以母索執行安全確保之情形;在施工架應用上,我們限定作業高度較高、事故風險嚴重度亦較高之帷幕外牆施工,須使用安全性更好的系統式施工架,希望能漸漸擴大該類型施工架在工地之應用。
此外,本文亦就其它管理措施、工法、硬體設施等有安全改善契機之面向進行檢討,包括人員教育訓練、牆柱筋及施工架組立的穩定性強化措施、防塵網顏色管理、母索材質及繫結固定規範、施工架CNS4750符合性、活扣鎖固扭力規範等訂定具體執行作為,並據此發展完整之「施工架查驗檢核表」作為施工架查驗及日常檢核之依據。
參考文獻
- 勞動檢查統計年報 勞動部職業安全衛生署。
- 林楨中 營造工程墜落防止技術手冊(ILOSH89-S323) 勞動部勞動及職業安全衛生研究所。
- 張智奇 黃奕叡 施工架組拆扶手先行工法指引(IOSH102-T-127)勞委會勞工安全衛生研究所。
- 張智奇 系統式施工架安全性評估與測試技術之建立(IOSH98- S309)勞動部勞動及職業安全衛生研究所。
- 陳彥秀「防墜設施性能評估與測試」簡報 勞委會勞工安全衛生研究所。
- 林楨中、顏聰 施工架性能影響因子及安全設計重點之研究 (ILOSH104-S310) 勞動部勞動及職業安全衛生研究所。
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