北部都會區的發展是香港城市規劃與增長的重要里程碑。然而,在推動這項超級工程的同時,難免面臨工期緊湊與勞動力老化的現實考驗。為了在提升施工效率的同時兼顧安全,特區政府應將工程推展策略聚焦於三大互聯支柱:場外工業化、數位化協同,以及嚴格落實「智慧工地安全系統」(4S),以全面配合「新質工業化」發展。
要實現這些目標,關鍵也在於按建造工序的先後次序,在關鍵節點精準導入相應科技,對症下藥破解實質工傷風險與施工瓶頸。
任何大型項目的成功,都始於穩固的結構骨架。過去,大型工字鋼(H型鋼)的拼裝與節點連接,極度依賴工人在艱苦環境下進行高強度的人手焊接。現代化施工應採取「廠房與工地雙端並行」的自動化策略:
廠房自動化焊接:利用多軸機械人手臂預製大型構件,提供超精密焊縫並符合結構認證。這有效提升工藝質量,更將數以千計的高風險工時從一線工地移至受控的工廠環境。
地盤便攜式焊接機械人:將體積小巧的機械人部署於樓層工作面,處理現場關鍵接駁。機械人能自動執行多道連續焊接,使操作員能遠離有毒焊煙、電弧輻射與火警風險,實現安全監控作業。
當主體結構完成後,工程重心轉向室內裝修與機電整合。此階段工種混雜,是安全風險最高峰期。
1. 機電裝備合成法(MiMEP)
MiMEP 徹底改變了現場管線鋪排的混亂局面。將電氣、水喉、消防等管線預先在廠房整合至模組化鋼架內。
安全效益:將絕大部分高空仰頭組裝、接駁喉管等繁重工序,轉移至符合人體工學、地面平整的工廠環境中完成。
工地效益:簡化為迅速的「模組對模組」拼接,確保地盤通道暢通,大幅縮短施工週期。
2. BIM導航移動鑽孔機械人
要在混凝土天花板和結構面上固定電纜托架與支撐金屬構件,需要鑽上數以千計的膨脹螺絲孔。傳統人手高空鑽孔極易引致肌肉勞損、吸入矽塵及墜落風險。半自主移動鑽孔機械人利用光學雷達(LiDAR)與 3D 電腦視覺,對照 建築信息模擬(BIM) 座標數據進行精準作業:
• 防止「撞鐵」與衝突:配備透地雷達,落鑽前即時掃描混凝土內部,自動避開隱蔽鋼筋或喉管,杜絕結構損壞。系統會自動重新計算微調開孔位置,徹底避免鑽頭打中鋼筋損壞結構或崩碎鑽頭。
• 高精確度與數據追溯: 精準控制深度與角度,同步吸塵,並將竣工座標自動記錄及回傳至 BIM 數據庫。
若要將北部都會區打造為未來基建可持續發展的典範,建議政策也應落實三大策略方向:
升級智慧安全:擴展「智慧工地安全系統」(4S)由單純的AI監控至「源頭消除風險」,並在招標中為自動化施工設立加分機制。
數據互通:由發展局制定標準化「BIM到機械人」協議,消除人手輸入誤差。
採購革新及推動工業化:擺脫「價低者得」,為「裝配式設計」(DfMA)、MiMEP及自動化構件設定配額要求,克服勞動力斷層。
這套層次分明的智慧施工策略,筆者團隊已在古洞站項目中展現具體成果:
• 高精度模組安裝: 廠房預製的MiMEP 模組被直接吊運至指定的鐵路限界空間內安裝,公差精確,完全免去現場重新切割或修改的工序。
• 免除高風險動火工序: 自動化焊接機械人負責處理複雜的鋼結構接駁,讓人手燒焊工人完全撤離狹窄且高風險的鐵路路軌作業區。
• 零衝突精準開孔: BIM導航鑽孔技術成功避開預埋鋼筋,杜絕二次損耗與昂貴改動。
面對勞動短缺挑戰,透過場外工業化與自動化科技的結合,不但能提升效率,更能切實保障每一位前線工人的安全。在古洞站項目中成功實證,全面重塑建造安全與施工效率。