杜風 106 期 焦點人物

我的土木工程經歷

柯鎮洋

台聯工程顧問股份有限公司董事長
土木技師、結構技師

 

 

 

聯考分發的機制,天意地進入土木行業!父親試著以「食衣住行育樂民生建設皆需要構築於土木建設」,鼓勵我由學習中逐步培育土木興趣。

完成學業進入中鼎工程公司服務15年,於民國82年轉任台聯顧問公司至今。職業生涯參與結構技師公會擔任公會幹部多年服務,並積極參加服務性及公益性的社會活動。

總結在中鼎工程公司15年,對於土木工程如何擔任石化工業各項設備/設施的支撐結構,包括管線支撐構架、控制閥操作平台、垂直壓力容器、水平壓力容器、離心式壓縮機、反復式壓縮機、大小馬力馬達、儲油槽、儲氣槽、變電箱、緊急發電機、煙囪排煙管……,必須逐項瞭解各項設備/設施的自重特性、操作載重(溫度、壓力、轉動頻率)特性、溫度效應、風力或地震力之載重特性,以及施工吊裝階段之載重。對於結構設計載重種類和特性,各種類結構系統特性,在前輩的引領和指導下,逐步認知與成長,再加上經常是跨國技術整合,有機會和國外同行交換規劃理念、專業知識、工程施工心得、操作維護經驗。

由於工作執行採用專業團隊專案組織,經由專業統合會議討論形成最佳方案,每次討論皆可以獲得跨本業工程之專業知識,對於專案執行的運籌帷幄,專案管理之運作,經由制度的執行,潛移默化的將專業變成工作習性。

整理服務於台聯顧問公司期間參與的土木工程計畫,試著歸納為:土木工程(含水土保持)、道路橋梁工程、建築結構工程、醫院結構工程和工程專案管理五個大類,整理經由工作經歷所獲得之心得和體悟敘述如后。

 

土木工程(含水土保持)業績分佈圖

 

道路橋梁工程業績分佈圖


建築結構工程業績分佈圖


醫院結構工程業績分佈圖


工程專案管理業績分佈圖

 

緣由參與高鐵工程設計工作,離開服務了15年的中鼎工程公司,轉任台聯顧問公司,負責橋梁設計工作。軌道運輸的橋梁工程和公路運輸的橋梁工程,結構分析設計中,主要差異有:運輸工具的載重、橋梁構件的變位和轉角限制。設計工作因為立法委員的零預算立法,導致高鐵建設採用BOT方式執行,經歷政策轉換期間的動盪,深深感受工程專業人員在政治領導下的無奈。

在參與高鐵臺南車站區段徵收公共設施工程期間,我擔任專案經理,對內統籌各專業分組工作和協調專業界面工作;對外則積極接洽各公務部門(中央、地方)和公共設施管線,共計有電信、電力、自來水、下水道、瓦斯(天然氣)、水利、輸油及綜合管線(共同管道、寬頻管道)等,對於土木工程有著跳躍進階的認識。工作內容繁雜,但是可以吸收許多實務新知,辛苦卻甘之如飴。

其後參與了慈濟臺中潭子園區的建設,園區佔地五十公頃,分兩大部分:「醫療園區」包含護理之家、兒童發展復健中心以及具備一般病房及精神病房的醫院;「志業園區」則包含慈濟大學宗教學院、靜思堂等建築,發展教育與慈善、文化活動。由於土地開發許可、環境影響評估、地目變更、建照申請等行政程序相當冗長;再加上九二一地震後因斷層問題而修改部分設計,由開發審查至使用執照取得屢遭延宕。對於各政府主管機關之行政程序和法律條文之詮釋,工程技術人員不論心理面、論述面、法理面、應對面皆需要接受社會教育的洗禮。

醫療園區之醫院建築物座落位置距離車籠埔斷層地面破裂線僅約400公尺,建築物結構體採用「基底隔震」系統,設置261座鉛心積層橡膠隔震墊(LRB)和88支油壓式阻尼器(Oil Damper),更以基地鄰近地震測站在921地震實測加速度的歷時紀錄進行非線性動力分析,檢核建築物的結構強度,以符合結構安全,限制層間相對側位移以避免非結構構材產生破壞,並控制樓層反應加速度以符合醫療功能需求。

基於上述的經驗,在這裡,也希望就隔震、制震結構理念對於結構設計的考量,提出個人感想與大家分享:

建築物結構體抗震設計,現今主要可歸納為:耐震設計、隔震設計和制震設計。其中,耐震設計的構件韌性設計,構件斷面尺寸需求,建築師對於淨空配置、平面配置,抱怨連連;工地施工時,鋼筋綁紮,混凝土澆置,真是苦不堪言。

建築物結構體隔震設計作為抗震設計之選項,結構技師對於結構設計,可以有多元的選擇去發揮設計構想。在學期間雖然耐震工程課程談及隔震設計概念,學校畢業多年後才真正體會如何將隔震設計相關理論使用於建築物結構體,實質地了解整體結構隔震系統理念之實務運用。這些,都必須感謝張國鎮教授和黃震興教授的理論啟發和實務教導。

耐震、隔震、制震結構設計交互運用於承受地震力風險下結構物,除確保結構物安全外,並且可以具有較佳的使用條件。例如,層間變位角可以限制於更小量,隔間牆因為層間變位角引致的開裂可以減少許多;樓板於地震作用下的反應加速度可以減小許多;建築物受地震作用,建築物搖晃次數也可以減小許多。

結構技師配合建築造型或使用要求,除了設計合宜的承載垂直力和水平力的結構系統,再加上鋼筋混凝土、鋼結構、預力混凝土、鋼骨鋼筋混凝土的綜合使用,並納入耐震、隔震、制震結構設計選項,可使結構設計變得充滿智慧性和多元挑戰性。

然而除了建築物結構安全和承受載重力的能力之外,在實際執行工程建設時,還可能遭遇到各種橫向專業的整合和跨領域問題。自己在參與台北市北投區奇岩新社區區段徵收公共設施工程的過程中,設計案訂定契約、執行設計時,公告之都市計畫因為老樹保護,執行完成的設計圖說,幾乎必須全面重新繪製作業,但是主辦機關以尚未核定為由,拒絕支付變更設計費用,真是無語問蒼天。

台北市饒河街夜市附近跨基隆河的人行彩虹橋,橫跨了北市內湖與松山區,方便台北市內湖新明路底和松山饒河街兩地的居民往返,並為基隆河帶來一道優雅的曲線。整個彩虹橋的造型具S型的曲線橋體、鮮紅色的鋼肋拱型梁;主橋拱跨度124公尺,拱高26.18公尺,橋寬4.5公尺。個人覺得晚上的彩虹橋更能展現其設計之美,尢以落日前拍攝到燈火通明是最佳時段。望著夜晚的台北基隆河畔,岸邊燈林相見,河畔群橋靜立,倒映水中,相映成趣,景觀美麗獨特。燈光與夜光雲相互輝映,交織成炫麗的一幅圖畫。對於橋梁工程的造型、橋梁與河岸整體景觀融合、橋梁力學解析,自認獲得突破與精進。

 

台北市饒河街夜市附近的跨基隆河人行彩虹橋

 

在新北市的陽光橋,以弧形動線為其主要特色,該弧形動線配合了左岸陽光運動公園既有的引道,並經由興建陽光橋以銜接右岸之湯泉陸橋,不但連結新店溪兩岸河濱公園的休閒設施及人行、自行車道,且充分利用湯泉陸橋跨越環河路銜接溪園路至附近社區,避免行人和自行車穿越快速道路可能造成的危險。

新北市陽光橋之橋梁全寬5m,全長約315m,採用鋼拱單斜拱吊索橋。其主梁跨越新店溪,最大跨距約205m。拱橋拱高約33.3m,傾斜角度55∘,於傾斜側佐以與主拱相同弧形之副拱斜撐,與鄰近建築物天際線相互配合,以降低視覺衝擊。橋面亦採弧形動線,由安坑端直接銜接湯泉陸橋,以吊索施加預力懸吊橋面板及支撐主梁,橋面曲向與橋拱交錯。橋梁設計意象及環境涵構意境,自認比饒河街彩虹橋更進階。

 

新北市陽光橋

 

建築結構工程主要由設計建築師規劃、配置建築平面和立面,結構系統規劃應該充分融入。而結構技師應該充分了解建築物機能需求、關鍵課題以及建築物的整體性(包括建築動線、建築結構、機水電空調消防等),方能對建築物進行合適、完善的設計。記憶中機能性較强的建築物,例如和宇寬頻網路內湖資訊大樓機房、順益汽車中壢廠房、台灣玻璃公司生產廠房等,皆是對於這些建築物的需求作了充分的考量。

在工程界服務的生涯中,也有機會參與慈濟各地分會館舍的結構設計。為分析如何使用鋼筋混凝土構造或鋼構造,構築中國式斗拱和屋簷之建築屋頂,結構技師需要經由3D立體構圖,再輔以CAD工具進行設計。由於構件具有較多曲折彎角,局部結構系統和結構構件的加強設計都必須兼顧思考施工工法,花費許多工時,以台灣結構設計費率計酬方式,經常不敷成本。 


又醫院建築隨著時代變遷,內部平面和立面動線都會影響結構設計,而醫院建築物內部管線種類和數量多、尺寸大,結構梁柱尺寸更須要充分配合。醫院建築物的用途係數為1.5,如何使建築師接受結構尺寸,溝通說理就十分重要。總之,有機會承辦許多許常吉建築師設計的醫院建築結構,是自己服務生涯中深感欣慰之事。 

這些工程的進行其實都牽涉到複雜的專案管理,一般而言,專案管理過程可歸納為五大專案管理過程和九大專案管理知識領域。專案管理工作包括:起始、計劃、執行、控制、結案五大程序;九大知識領域則分別為:整合管理、範疇管理、時間管理、成本管理、品質管理、人力資源管理、溝通管理、風險管理和採購管理。 

自己在PCM專案管理的工作經歷可以臺中新市政中心為例,其結構物包含地下二層、地上十一層鋼骨構造建築的市政大樓以及臺中議會大樓地下二層、地上十四層的鋼骨構造建築物。民國84年6月,時任市長的林柏榕先生規劃在七期重劃區興建新市政中心,包含新市政大樓(由市政府使用)與議政大樓(由市議會使用)。經由國際競圖,由瑞士韋伯/侯佛(Weber+Hofer AGArchitects)建築師事務所獲選第一名,但因經費不足而遲遲無法興建。經歷張子源市長、張溫鷹市長、胡志強市長,經歷15年、3任市長,民國96年臺中市政府以市地重劃基金籌足經費,終於開始發包興建。

民國94年台聯工程顧問獲得PCM專案管理標案,首先須要面對的即是與瑞士韋伯建築師討論建築細部設計計畫、合約增修訂等事宜,建築細部設計計畫因原設計違背「綠建築與節能」設計原則,民國99年12月25日,臺中縣市正式合併升格為直轄市後,我們同時配合修建築物正平面,立面,剖面設計。另者,民國87年05月27日公布之採購法自公布後一年即已施行,合約也必須重行增訂編修。人事迭換、環境時事變遷、法令變異,其中所牽涉的問題實則遠超過九大知識領域範疇。 

市政大樓為橫向長矩形造型,高度43.8公尺,以扁長的量體象徵接近人民、服務人群;議會大樓則為直立式矩形造型,高度69.8公尺,其高長型的量體展現監督行政系統的姿態。市政大樓內懸吊的集會堂呼應了議會大樓透明敞開的議事廳,以門窗構成的拱門為象徵,呈現從「現在」邁向「未來」的遠景意象。同時,利用中央軸線綠地連結兩棟大樓,藉以象徵府會之間互動順暢,並結合景觀設計以調節都市微氣候平衡。

工程自民國96年興建,執行期間PCM專案管理負責協調、折衝各參與單位,新市政大樓民國99年10月10日落成,並於民國99年12月25日進駐啟用。新市政大樓的建設於2010年榮獲國家卓越建設獎「最佳規劃設計類公共建設類卓越獎」,且續於2011年榮膺「最佳施工品質類公共建設類優質獎」;市議會大樓則獲「最佳規劃設計類辦公與工廠建築類特別獎」的榮譽。 

 

臺中新市政中心

 

臺中議會大樓

 

四十年前完成預官役期,經由經濟部特考,進入中華工程公司,派至第一高速公路中部工程處執行王田交流道施工監工工作,每日七點上工,晚上八點收工,就由此開啟參加多項土木相關建設,衷心感謝人生機運和感恩國家給予的機會。至今駕車經過該路段,觸景生情回憶我的土木工程經歷,仍然歷歷眼前。曾經許諾老婆,職場退休,兩人駕車環島重訪曾經參與的各工程建設和地方老友,順便檢視人生的職場歲月成果。 

 


 

 

柯鎮洋 小檔案

出生日期:

民國42年8月11日

學  歷:

1. 國立台灣科技大學營建系學士(1978年)
2. 國立台灣科技大學研究所營建工程技術組碩士(1983年)

現  任:

服務單位:台聯工程顧問股份有限公司董事長

經  歷:

  1. 台聯工程顧問股份有限公司(1993年7月迄今)
    董事長、總經理、協理、專案經理、設計部經理
  2. 中鼎工程股份有限公司(1978年6月~1993年7月)
    土木部研發組組長、專案組長、專案工程師、工程師

優良事蹟:

  1. 參與高樓及特殊結構宜審查;山坡地雜項、水土保持執照審查;行政院公共工程委員會履約爭議調解/工程鑑定;建造執照預審
  2. 參與規範制定等研究案之研討、審議、制定
  3. 參與行政院公共工程委員會專業審查委員

得獎紀錄:

  1. 榮獲2015年中華民國結構工程學會「會士」
  2. 民國91年–榮膺國立台灣科技大學『傑出校友獎』
  3. 民國84年–榮膺國立台灣工業技術學院『營建系傑出系友』獎
  4. 民國81年–榮膺中鼎工程公司『績優中鼎人』獎
  5. 民國77年–中國工程學會『優秀青年工程師』獎
  6. 民國72年–中華民國道路協會論文獎『公路橋梁耐震設計規範研究』

 

 

 

 

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