核四廠氣象觀測鐵塔施工經驗談

一、緣起

台電核能第四發電廠，位於新北市貢寮區的澳底，係於民國69年提出興建計畫，為取得設計廠區設施的相關氣象資料，乃於發電廠動工前，興建高53公尺及40公尺的兩座鐵塔，設置相關的氣象儀器，觀測廠址周遭的氣象。

二、施工廠商

本工程原擬以公開招標的方式招商施工，不料榮民事業工程管理處（以下簡稱榮工處）聞訊後，即函文給予台電要求承做該工程，而台電以工程底價再加兩成的金額，議價給當時所謂『皇家包商』的榮工處承攬本工程，施工期間，榮工處祗派一名工程師常駐工地負責工程管理，以及與台電連繫、溝通、協調和請領工程款的工作。實際施工係由榮工處招募的協力廠商共同完成，譬如，鐵工廠施作鐵塔鋼料的加工、製造、組裝；營造廠施作鐵塔的基礎工程，因此鐵塔的鋼料加工、製造，以及鐵塔的基礎工程，幾乎是同步進行施作。

三、鐵塔基礎施工

高度53公尺的鐵塔，座落於近臨電廠的濱海公路旁邊，設計採用一般陸地上鐵塔基礎的型式，開挖至原設計的基礎底面，發現是軟弱地層，依設計圖資的規定，繼續開挖至堅硬土層，經地耐力試驗驗證合乎設計規定後，始澆置約1公尺厚，140kgf/cm2的敷底混凝土，作為設計基礎底面的高程。之後，歷經放樣、鋼筋綁紮與模板組立，以及鐵塔基座固定螺栓樣架之鋼料加工製造、埋設，然後澆置210kgf/cm2的混凝土，將基礎施作完成。

鐵塔基礎平面示意圖

至於高度40公尺的鐵塔，係座落在遠離電廠約1.5里之濱海公路附近，高於濱海公路約40公尺的丘陵地上，因此基礎是採沉箱方式設計，亦即先在地表面製作四方箱狀的結構物，然後一面在箱狀的壁體內，以人工不停的挖掘泥土，一面持續的再製作同型四方箱狀的結構物，加載連接於既有的沉箱結構物上部，利用既有結構物的自重、及持續製作結構物所增加之重量，將沉箱結構物一節一節的逐漸下沉到設計深度，再進行混凝土封底，並以砂石級配填注沉箱結構物之中空部分，最後在沉箱的頂版施作鐵塔的基礎。

矩形沉箱基礎剖面示意圖

本工程係於民國71年興建，當時的台北縣貢寮鄉澳底地區還很偏僻，周遭地區沒有預拌混凝土廠，因此須在工地設置拌合機，及堆置碎石及砂子等粗細骨材，利用人力擔著畚箕，盛裝碎石及砂子，分別倒入拌合機、加入水泥及水，拌合1分鐘後的混凝土成品，傾倒置入獨輪車、以人工推送至鐵塔基礎處澆置。

40公尺高的鐵塔，座落在丘陵地面，附近沒有水源，澆置混凝土的用水，由附近濱海公路橫跨溪流的橋邊，利用抽水泵抽取溪水，以PVC管接引到水桶內後，利用車輛載運到丘陵地的工地上。由於濱海公路到丘陵地，是一條坡度大於40度的蜿蜒小徑，一般卡車無法爬上，衹好利用鐵牛車裝載水桶，將水運搬到工區。因為小徑的坡度很陡，水桶僅能裝七分滿的水，又恐水桶裝載水超重，鐵牛車以致爬不上陡坡，因此一台鐵牛車，衹能裝三、四桶水；另鐵牛車裝載水，往返一趟要十來分鐘，每次澆置混凝土，都要動用五台以上的鐵牛車運水，因此倍感艱辛。

四、鐵塔的施工

鐵塔的鋼構，係由台北縣新莊市化成路上的大裕鐵工廠放樣、加工、製造及假組立。至於鋼料假組立完成後的鍍鋅，則在桃園縣龍潭鄉的台灣鐵塔公司處理。對於鋼料的材質抽樣試驗、假組立及鍍鋅，身為監造施工的筆者，皆全部參與，筆者依稀記得：在鋼料於台灣鐵塔公司鍍鋅檢驗中，目睹每一支鋼料鍍鋅完成，領班就以測膜儀，量測鋼料表面鍍鋅量，換算成膜厚的數據，是否符合設計圖的規定，如果不符合規定，隨即將鋼料投入鹽酸槽，洗淨表面鍍鋅，烘乾後重新鍍鋅，鋼料鍍鋅後有彎曲變形的，則使用長條形油壓板，鎚坐加壓矯正。

俟兩座鐵塔的基礎完成、達混凝土28之齡期屆滿後，即將已運到工地現場的鋼料組裝。高53公尺的鐵塔，是用吊車配合人工組裝完成；而高40公尺的鐵塔，因位於陡坡的丘陵地上，吊車無法到達，只能以捲揚機、鋼索、滑輪及吊桿組合的設備，配合人工組裝完成。

組裝完成的兩座鐵塔，外表塗上紅白相間油漆的警示色彩，在塔頂裝置避雷針和航空警示燈，並於鐵塔的周遭地面，種植韓國草美化景觀後，本工程全部完成。

五、施工瓶頸的因應

高40公尺的鐵塔沉箱，於挖掘泥土及施作結構物加載於既有結構物上部過程，曾經發生無法將整體結構物沉降的情事，經過施作廠商、榮工處代表及筆者的集思廣義，決定一面在矩形沉箱結構物外側灌注水流，一面在既有矩形沉箱頂放置水泥塊加載，終於將矩形沉箱結構物順利的一節一節向下沉降。

矩形沉箱結構物依設計圖資規定，沉降到一定深度後，遇到岩盤才可停止沉降，不料矩形沉箱沉降到還欠3公尺，才可達規定的深度時，卻遇到堅硬的岩盤而無法沉降。於是筆者請設計人員親自到工地勘查，確認遇到是整體堅硬的岩盤，經過結構分析後，認為矩形沉箱結構物應再入岩盤1公尺，才安全無虞，於是施工廠商以人工手執破碎機的方式，鑿除岩盤，勉強的將矩形沉箱結構物沉降入岩盤內1公尺。

而高40公尺的鐵塔之基座固定螺栓，埋設於基礎上四個柱頭的過程中，發現基座的底版會碰到鋼筋，經筆者實勘查，確實無法埋設，於是將碰到鋼筋的基座板，予以切除，俟基座埋設後，再將切除的底板，切挖成同鋼筋之孔洞，把鋼筋包覆後，再焊接與原有的底板連結。

六、結語

當時的工地，台北縣貢寮鄉澳底地區，濱臨海邊，冬季是淒風苦雨的天候，夏季則是艷陽高照炎熱天氣，53公尺高的鐵塔工區，距離40公尺高的鐵塔工區約1.5公里，筆者由監工房到兩個工區執行監造施工，係騎著單車，由53米塔區沿著濱海公路，經過還有零星未遷移墓碑及植栽，之核四廠預定興建的廠址，到達40米塔區的山腳下，再步行爬陡坡到工區時，已經氣喘如牛，工程歷經八個月，終於如質、如期，且零災害的順利完工。

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