第1385期-安全看的見、安全聽的見、科技守護國8橋梁耐震補強工程

潘小珍/交通部高速公路局第二新建工程處第三工務所 主任

林邦奎/宏義工程股份有限公司 總經理

林彤珈/宏義工程股份有限公司 職安部主任

林建志/台灣世曦公司高工處 計畫經理

黃永輝/台灣世曦公司高工處 主任

前言

台灣地狹人稠地形起伏變化大，綿密的交通路網已成為經濟發展及區域聯繫之主要依據，橋梁功能的維持，更是確保經濟活動及交通運轉主要關鍵。考量台灣位處環太平洋地震帶，1999年921集集大地震、2016年0206美濃大地震、2019年南方澳大橋無預警斷橋意外，均造成重大經濟和人民財產損失。尤其集集大地震，造成許多橋梁損毀、交通運輸中斷，救援資訊、人力、物品無法及時運送，顯見全台橋梁安全維護，仍有精進提升的空間。

揆諸台灣整體防災計畫，國道扮演至關重要的防災運輸生命線，災變時肩負維生功能，成為輸送救災物資、傷患之交通命脈，隨著耐震規範與施工技術與時俱進，高公局耐震補強工程執行迄今，已累積一定程度橋梁施工成果。本案有幸參與勞動部112年優良工程金安獎(國道後續路段橋梁耐震補強第M81標-國8全線暨國3新化段)，藉由施工精進作為實務分享，期能在資源有限與成本效益的考量下，使用經濟合理之費用，使得國道橋梁達到耐震安全的標準，冀望可為後續國道相關補強作業，貢獻心力。

國8橋梁耐震補強工程之優良作為

原國道8號1988年完工通車，全橋東西向，主線里程 1k+622~14k+617，全長12,995公尺，為標準跨徑40公尺之PC箱形梁橋。惟因規範變革，致原橋耐震能力不足(原支承強度、橋墩韌性不足，1988)，本案透過「小震不壞、中震可修、大震不倒」耐震設計(2019)理念施工，採增設力量分散裝置、圍束包覆及調整支承系統的方式補強後，改變整體結構型式之思維，成功滿足現行耐震規範需求。相關創新應用成果(安全看的見、安全聽的見、科技守護)如后述，提供作為後續耐震評估及補強工法之施工參考。

一、人工智能載具輔助工地安全管理-機器人局限空間應用(安全看的見、安全聽的見)

根據勞動部職業安全衛生署統計指出，台灣重大職業災害引起傷病、失能或死亡人次，最高的行業為土木營建業，自2004-2022年綜合統計，土建業常見的重大職災分別為局限空間、墜落滾落、物體倒(崩)塌、感電、物體飛落等。前車之鑑，本工程團隊對於工地管理、安全事件預防與避免，皆是戰戰兢兢面對，畢竟每一個重大職業災害的背後，都代表著一處工地環境之人員疏失、不安全行為、危險狀態所造成的傷害與遺憾；透過它案隱含的災害訊息，本文冀望透過科技管理，歸納工程特性、作業環境差異及安全意識等多元複雜成因模式，列舉局限空間示範人工智能載具輔助工地安全管理，達到科技守護國8，人安、路安、橋平安。

隨著智慧科技時代來臨，數位技術結合營建產業，工地安全管理推展至新的高度儼然成形，加上近年COVID-19疫情因素，營建業正面臨設計、監造、施工人才世代交替、人力不足及流動情況加劇，既有專業人員分身乏術等情形，國8工程團隊亟思，在人力資源有限情境下如何藉由現行數位科技、資訊技術應用導入，提高營建業職業安全衛生管理方法、強化管理作業，提供先進措施來施行危害預防、執行安全防護，終於，AI機器人局限空間應用，悄然萌芽而生。

綜觀工地危險預防，仰賴專業人員及監視系統，進行施工現場檢查、監控及事後檢討，但國8工地往往有不同工種的人員(機電、植筋、水刀、銲接、鉛支、鋼構)來來去去，現場受限專業工安及監控人力有限，盤點現行多以監視系統監控工地(搭載人臉辨識)，並導入感測器蒐集工地資訊，再透過人工智慧相關技術進行影像辨識與分析代替人員監看，雖以自動化輔助取代傳統人力，惟工地安全風險仍有強化空間(存在盲區)。

揆諸國8橋梁耐震補強工程，因有進出箱梁施工之必要(如管線遷移、植筋鑽孔)，依職業安全衛生設施規則規定，「勞工從事局限空間作業前，應確認該局限空間有無可能引起勞工缺氧、中毒、感電、塌陷及火災、爆炸等危害」；爰此，工程團隊採用全自動化機械人，搭載氣體偵測器及360°廣角鏡頭，進入箱梁場域巡檢(詳圖1)，遙控偵測確認氧氣濃度(18%以上)、一氧化碳(35ppm以下)、危害物質濃度(硫化氫10ppm以下)，確保施工人員進入局限空間安全無虞，現場經機器人分層分區實作結果，成效良好。

圖1 國8之人工智能科技應用(局限空間氣體偵測)

二、採用PMIS專案管理平台—建構國8透明及效率的工程產業環境(科技守護)

因應創新經濟與全球化競爭發展，以數位科技推動營建產業升級轉型已成趨勢，國8全生命週期各階段所需管理資訊眾多，憑藉5G網路及資訊技術之優勢，導入簡易、快速、明確、可行之資料蒐集介面(詳圖2)，使主辦機關、監造、廠商能各盡其責、各盡其力，共同營造有利系統互通及資料共享之整體環境，並透過管理資訊整合與價值再利用，進而衍生更多創新工程服務，加乘發揮工程管理電子化應用之整體效益(詳表1)。

本案落實公共工程工地管理資訊化，實際用於「進度管理」、「計畫書送審管制」、「預警提醒」及「工作報告」，例如運用即時監控搭配行動裝置，透過標示問題同步系統追蹤，有效掌握現況資訊(同時留置紀錄以利追溯)，成功驗證使用之PMIS專案管理系統(詳圖2)，促進工程資訊更緊密連結、彙整與更快速分流應用，有效提升執行效率，促成營建產業整體再升級之綜效。

表1 國8之PMIS整體效益

圖2 國8之PMIS平台展示成果

結語

1. 國8橋梁耐震補強工程是交通、科技、智能防災與國道美學的展現，其發包策略、設計理念、監造品質、施工技能、複合材料使用、隔減震技術等經驗，均有助於臺灣後續橋梁工程技術的增進與提升。

2. 工程團隊努力的汗水，成長了豐碩的果實，主辦機關、顧問公司、營造廠三位一體，持續維持道安、推動多項精進作為，品質的盡心付出、安全的貼心作為，台南安定區的民眾都看在心裡，藉本文給辛苦的工程人員，讚美喝采。

本文承蒙交通部高速公路局第二新建工程處與第三工務所之指導及支持，謹致謝意。

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載；未經允許請勿任意轉載】