土木工程實務與實習—實習心得

公司簡介-泰興工程顧問

泰興工程顧問成立於1979年，由美商貝泰顧問公司和台灣的中興工程顧問合資創立。成立之初主要業務為電力、煤礦、化工廠房。當時十大建設的核一廠即出自泰興設計，此後業務擴展至管線、高科技工廠、環工、交通建設以及通訊設施，目前較為著名的標案為：高雄鐵路地下化、桃園鐵路高架化、環狀線西環段等。

緣起：

大二下，我修習了「土木工程實務與實習」，這門課的宗旨在於「印證其所學」以及期望達到「產學合作」之效。凡是修習這門課的學生，於暑假時系上會安排到業界作為期兩個月的實習，其選擇包含了建築師事務所、營建廠以及工程顧問公司，我被分派到的即為泰興工程顧問。經過面試之後，總工程師決定把我分配到交通部門，學習主軸為：橋梁設計。

實習生活:

泰興工程是一間有活力、以自由工作氛圍著稱的顧問公司，其母公司貝泰顧問非常注重員工價值，所有員工（包含實習生）除了要完成母公司要求的訓練課程外，來另外幫實習生們安排了英語及西文的會話課程。

-七月-

身為一個工程師，除了會畫設計圖外，也必須要讀得懂別人繪的圖，雖然大致來說繪圖師繪出之設計圖皆符合圖學所要求之規範，但卻缺乏統一格式，在圖面、數據標註、符號運用等則隨著個人習慣而有所不同，同時對於不同類型的設計圖（橋梁、大樓、混凝土配筋、鋼構 …）也會有不同的標註符號，在剛進泰興的頭三、四天，直屬上司就交給我一些鋼橋的設計圖，要我好好研究，並且用Sketch up建出一比一之實體模型，圖一為台北捷運環狀線箱型鋼橋其中一垮之模型，在建模同時，也對箱型鋼橋有了初步的認識，箱型鋼橋之構造不外乎包含下列幾項：上、下翼板、腹板、各斷面隔板以及為防止翼板腹板挫曲的加勁板（圖2），箱型鋼樑之優勢為施工期短（拖至工地裝調定位即可）對於周邊交通影響較小，如學校旁的基隆路高架橋和捷運木柵線跨越道路之段落皆屬箱型鋼橋，不過其造價較高、後續維護費用高和噪音問題也是為人詬病。

圖１ 箱型鋼梁

圖２ 箱型鋼梁爆炸圖

接著我接觸到桃園鐵路高架化的案子，其效益對於鐵路兩側平衡發展有正面的效果，不過，在中壢路段遇到了民宅緊逼，淨空不足的問題，通常要執行地下化或高架化的案子時，會在現有軌道旁設置臨時軌，待工程完工後再切換回來，不過目前情狀是連機具進入都有困難，更別提在不影響現有營運的前提下施工，所以目前泰興團隊正在計畫要從日本引進「直上工法」所謂直上工法是指：直接在現有設施上方用預鑄建造的形式來完成結構物（圖3），所以你營運你的、我建造我的，將雙方影響降至最低。

圖3 直上工法示意

另外，因為我對鐵路很有興趣，所以主動要求參與台北捷運環狀線的計畫，在環狀線專案中，泰興和亞新合作，執行板橋-五股段細部設計，全長6.4公里，泰興負責高架橋（箱型鋼橋）和車站共構大樓設計，亞興則負責車站本體設計，我最後選擇了新板特區路段來建模，圖4及圖5為環狀線板橋站，。

圖4 環狀線板橋站與共構客運站

圖5 環狀線板橋站

-八月-

環狀線的細部設計已經進入收尾階段，因此我被分配到做鋼材數量計算和校正的工作，這份工作直接涉及到建造經費的問題，所以需要格外謹慎，基本上，數量計算就是要根據先前設計完成的施工詳圖，仔細判讀、統合，再運用EXCEL統計出各個尺寸的鋼材頓數、剪力釘／高張螺栓支數，甚至鋼橋表面的油漆數量都要細算出來，一開始，大哥們給我的任務是檢核計算書，當然，這需要用到上個月所學的「讀懂設計圖」，只不過，這回必須要讀的更仔細，還要用計算機檢核設計圖上的數據，因而發現了很多當時忽略的細節，就這樣，連續好幾天都埋首於設計圖中，不斷在圖面和電腦螢幕之間交互核對；接著，上司就直接指派我試著自己計算出其中一個單元的數量，這才發現，最難的不是核對數據，而是要設計出一個有效率的計算書格式，因為往往我們要處理的數據非常龐大，有時後，稍微調整一個數字就牽一髮而動全身，如果格式設計不理想，那還得有勞我們費心去慢慢修改，參考之前大哥們所寫的格式，數字間皆是以蛛網般的方程式互相做連結，只需要輸入少數關鍵性的數據，就自動推算出其他的資料，實在是非常有效率的設計。

同時除了環狀線以外，還計算了桃園鐵路高架化「預鑄箱型樑」的鋼筋數量，鋼筋標準圖？又是一個新的任務，別於之前的鋼樑，我還是得從頭學起，包括要如何讀圖、認識新的符號等，鋼筋和鋼板最大的不同在於圖面的呈現方式，箱型鋼樑的鋼板就很清楚明瞭的呈現一個面，但鋼筋就只有一個點，但這個點搞不好是個非常複雜的網狀結構，和主觀直覺背道而馳，還滿不習慣的，通常為了運輸方便，工廠會把鋼筋裁切成十二公尺一段，所以需求長度一但超過十二公尺，具必須考慮搭接續皆的問題，而不同尺寸的鋼筋又有不同的搭皆長度，這些考量都必須寫入EXCEL中，只要輸入需求長度，就會自動幫你算出所需的鋼筋根數，難度比算鋼板高出很多，同時為了幫助理解和計算，在讀通設計圖後，用SKETCHUP建了其中一垮的鋼筋模型（圖6、7），不禁讚嘆鋼筋籠的複雜和力學之美，以及設計者的巧思和建造者的努力！

圖6 箱型梁配筋

圖7 鋼筋籠內部

利用閒暇時間，我向大哥們要了一些橋梁施工工法的資料，自行閱讀，基本上，目前常見的工法如下：預鑄節塊吊裝工法、節塊推進工法、場鑄節塊懸臂工法、場撐逐跨工法以及支撐先進工法。

上述工法皆是適用於鋼筋混凝土橋，當一大樑受載重時則會承受彎矩，而中性軸之兩側分別受張應力和壓應力，但混凝土是一可受壓而不能受張的材料，所以現代混凝土橋內皆設有「鋼腱（高抗張力鋼索）」鋼腱的作用在於束緊混凝土，讓它先承受壓預力，所以當載重上去時，其張力和壓力平衡掉而解決混凝土先天上對抗張力不足的缺點（和鋼筋不同，鋼筋本身就是來承受張力，但鋼腱則是運用本身之張力來束緊混凝土），而依據施工方式的不同，鋼腱的拉法也發展出不同的形式，但大致來說，鋼腱之分布大致依據樑內彎矩分部呈現出二次曲線。

圖8 鋼腱分佈

心得

我很高興有這次的機會能來到泰興工程實習，在這兩個月中，我看到、也學到很多務實層面的東西，也能將之前所學運用出來，並更加精進，別於學校的理論，工程設計除了需要兼備專業知識和經驗外，也是向多方面妥協的結果，有了這次的經驗，對於往後的發展，心中也有了一把尺，我會持續廣泛涉獵，融合所學，期望成為一位獨一無二的工程師！