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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國九十七年八月三十日

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總 編  輯:拱祥生
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本期主筆:王壽延
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

瀝青混凝土施工規範常見問題暨實務探討

房性中  技師

一、前言

瀝青混凝土係大量使用於柔性鋪面工程之施工材料,除高速公路及重要設施之外,國內各縣、市、鄉、鎮等道路,幾乎時時採用、日日補綻,可謂無一刻稍歇。

即使瀝青混凝土材料之使用量如此龐大,但尋常百姓仍皆感到道路品質一直未見大幅改善,再以筆者居住在台北縣市區內重要幹道之實況,亦見瀝青混凝土鋪面經年累月地被管線單位挖填、補綻或刨鋪,工程人員以冷拌瀝青混凝土料補洞之情形,頻率更是居高不下;使得本身雖為土木工程專業人員,但是,更能感受到百姓之苦以及切身之痛。而國家賠償金額用於道路類者,尤其逐年攀升、未嘗稍減,在在顯示這其中一定存在盲點或矛盾之處,才會有這麼多問題無法獲得根本解決。

筆者有幸,除長年辦理規劃、設計及施工規範編撰等工作外,近五年來,參加公共工程查核作業,有機會更進一步瞭解各工程之全貌,始得知部份瀝青混凝土施工規範,的確存在矛盾條款或程序瑕疵,常常導致施工廠商無所適從,甚至於必需僅憑經驗作業,而未克依照施工規範規定辦理之情形亦屢見不鮮。因此,少數工程案例一再失敗,實其來有自,若不痛下決心從源頭改善,恐永無治本之效。

本文謹以筆者個人粗淺之所見所聞及文獻資料,採扼要敘述之方式呈現瀝青混凝土施工規範常見矛盾問題之所在,祈盼能釐正部份從業人員錯誤觀念暨作為,並能有效改善道路品質是幸。

二、厚度

厚度為保障施工品質之首要因素。國內之施工規範,卻鮮少規定瀝青混凝土之完成總厚度,大多僅標示於計價總表或設計圖說中(刨鋪約為3~7cm)、亦無完整的厚度設計計算書。一般而言,厚度值應達10cm以上方屬安全可靠,若僅使用3~7cm時,薄層的瀝青混凝土鋪面,在高交通量以及高使用頻率的前提下,恐無法提供充足之抗張應力。

美國較具權威之AIAASHTO及加州等設計規範,近十年來之標準,面層瀝青混凝土厚度最小值亦皆在10cm以上,更加顯示3~7cm之厚度已不敷使用成效矣!

部份國內之施工規範,尚允許『鋪設厚度值減3cm』驗收,導致現場十分可能衍生刨鋪厚度不足1cm者亦通過驗收且開放使用之窘境。另依經驗得知,此類鋪面於完工後1~2個月、甚至於更短時間內,即再度嚴重損壞,且修不勝修。經查詢『鋪設厚度減3cm』條款之原稿,其係針對重要公路幹道鋪設瀝青混凝土厚度超過30cm,合格厚度值為:『鋪設厚度值減3cm或較設計厚度值少10%以內,兩者取較大值為標準。』。而公路總局20056月版規範則規定:抽驗5點之平均厚度值0.9T+0.295R(T為設計厚度,R為全距。)。因此,工程師閉門造車或粗心所造成斷章取義之施工規範條款,扼殺工程品質之程度,可謂至大且鉅,從業人員能不戒慎乎!

再觀日本地區,不論新工或翻修,面層厚度值則以25~30cm居多,若採用薄層厚度時,則使用極高強度(相對其粒料磨損率亦低)之人造粒料與高黏滯度瀝青材料,以符使用成效。觀彼思此,能不嘆哉!

三、壓實度

壓實度亦為提昇施工品質之重要因素之一。國內施工規範慣常於規定為:97%±2%;美國AI SS-1則規定為:任一值不得低於94%,平均值不得低於96%,美國之方式應較為嚴謹。而高雄市政府20083月最新版規範則規定為:任一值在95%以上者,視為合格。

另公路總局20056月版規範則規定:依理論最大密度法者,平均值91%+0.295R(R為全距)97%0.295R;依馬歇爾法者,94%+0.295R100%0.295R。此種規定方式,最具統計理念,亦符合品管原則。顯示各種施工規範之壓實度標準未盡一致。

少數施工規範允許壓實度減價驗收,則隱含現況可能產生低於壓實度標準之鋪面正在使用中,承包商雖被減價驗收,沒有責任的問題,但此類鋪面卻極可能在完工後不久或立即就發生損壞情形。若再因厚度大多未達10cm之情況,基於瀝青混凝土抗張應變之機制不足,則其損壞速率將更形快速。

至於壓實度的檢驗頻率,大部份規範則規定以1,000m2檢驗一次居多,但工程規模較小者,必須視狀況修訂為100m2~500m2較宜。若為補洞工程,更應改以『每日抽驗』為主。某工程案之契約同時規定其檢驗頻率為1,000m25,000m2,已令承包商無所適從,而工作項目又屬補洞方式之緊急搶修作業,致工作數量鮮少有單一工作日超過1,000m2(一般補洞作業面積僅數平方公尺之譜),且為不連續斷面施工,顯見不論1000m25,000m2之檢驗頻率,單一工作日幾乎均不必進行壓實度的檢驗,致無法符合實況,故亦令監造單位之工程師們莫衷一是。職是之故,此類缺失務求絕對避免發生才對。若已屬事實,在契約有效執行期間內,甲、乙雙方應進行確認、協調、開會等作業後,發送正式公文修訂後據以執行之。

四、級配規格

國內各縣、市、鄉、鎮等道路之瀝青混凝土級配規格,較常採用最大粒徑為1/8吋者,此一規定,雖表面上可保持光滑度與美觀程度,但是,往往耐久性不良為其致命傷所在;另外,基於較大粒徑之級配能夠提供較佳之強度與耐久性,同時,可有效抵抗車轍之發生或延緩其發生之時間。因此,時代趨勢已朝向使用最大粒徑1吋者為最佳,甚至於重要工程可使用1.5吋或2吋者;若材料取得實在有困難,亦不宜低於3/4吋者。

而時代趨勢朝向使用較大粒徑級配之另一重要的原因,在於全球的天然粒料材質均呈現逐步下降之事實、強度亦大不如往昔,導致粒徑愈小者,其材質與強度降低之程度將更形嚴重。因此,為了保障品質,只有採用較大粒徑之級配措施,作為第一線的策略。若第一線的策略仍然成效不彰,則恐須進一步考慮使用添加劑的方式因應之,日本更於十餘年前即耗費鉅資生產高強度之人造粒料使用於瀝青混凝土,而非僅僅固守採用最大粒徑為1/8吋的單一方案。

五、穩定值

極少數之單位,雖然規定瀝青混凝土之穩定值須達1,800磅以上,但是,驗收之條款卻允許穩定值誤差範圍值為設計值±20%。這表示了現場驗收合格的瀝青混凝土鋪面,有可能存在“穩定值低至1,440磅”者之案例,對於強度的影響相當不利,亦可能損及整體耐久性。

另據TRB 1259研究報告得知:採用較大粒徑之粒料,穩定值可大幅提昇2~3倍、甚至於更高。在不增加額外經費之前提下,顯示選擇較大粒徑粒料之措施,當更具高度可行性。

六、平坦度

平坦度之良窳,勢必影響行車之安全性與舒適度。行人因平坦度不佳所引致扭傷腳踝之案例更是多不勝數。根據個人工程經驗,平坦度嚴重不良的路段或區域(例如:人手孔位置周圍鋪面),車輛行駛時的彈跳效應,亦相對使得鋪面較易損壞。

一般而言,高速公路的平坦度檢驗標準為高低差3mm()以下,市區道路則為高低差6mm()以下。而日本的標準,則分別為高速公路採用標準差1.5mm()以下及市區道路採用標準差3.7mm()以下。後者具備統計理念,不合格時,係以分區整修為原則;前者則以單點高低差為依歸,不合格時,係以單點整修為原則。唯不論採用何種標準,均應於施工完成且尚未開放通車前檢測,則合格機率較高。一旦開放使用後,平坦度即產生隨時間逐步變差之趨勢,故應儘速安排檢測作業,以免延宕時間過久,造成驗收的爭議與困擾。

國內縣、市、鄉、鎮等道路,因為大多數屬於即時修復、即時開放使用之情形,故若擬進行平坦度檢驗作業,具備相當之困難度與危險性,因而部份契約規範中並未列述平坦度檢驗項目,即免予施作;但若契約規範中已明列者卻未施作、亦未標註理由,恐即衍生困擾,不可不慎。

再以人手孔密佈之事實以及補洞、補綻或緊急搶修工程而言,即使施工作業極為講究、工作人員饒富經驗,平坦度尚不一定能符合標準,故是否必須訂定此一檢驗項目,宜審慎研究配套措施,囫圇吞棗式的訂定項目或條款而不遵行,抑或逕行刪除不用,恐皆非上策。

七、養護時間

美國地區除加州規範允許特殊案例可以養護12小時之外,其餘皆以24小時養護時間為標準。同時,在養護期間內不得以灑水方式降溫。

反觀台灣地區之施工規範,則以訂定養護6小時為原則,部份規範訂定溫度降至50℃以下時,即可開放通車之條款,少數工程仍以灑水方式降溫。處處顯示了養護時間之不足與養護方式之不當。

國內縣、市、鄉、鎮等道路,則礙於交通量龐大及百姓使用需求,大多數必須即時修復、即時開放使用,或是僅養護1~2小時即開放矣。雖然十分無奈,但是更無奈的是:修復的道路,短則不到1個月、最長不過1年,局部區域一定產生凹陷、隆起、龜裂、車轍或剝落等損壞狀況。瞭解箇中道理者,由損壞種類、損壞發生時間以及損壞程度等資訊,即當知其原因。

國內某道路案例,經常行駛重型車輛,但是,常年採用3~5cm方式刨鋪,讓承包商經常在尚未驗收前,有時候完工尚未達一週,即再度龜裂損壞;也有案例使用10cm方式刨鋪,完工後未養護,立即開放貨櫃聯結車行駛,結果也是一週的時間就出現嚴重車轍。以上兩案例,除了厚度不足之外,不進行養護,偏偏交通量荷載又屬極高之情形,導致瀝青混凝土當然無法提供足夠的抗張應力因應之。另外一方面,路基土壤亦有軟弱之虞。損壞之速,應是意料中之事。

八、綜合結論

  1.綜上所論,舉凡厚度、壓實度、級配規格、穩定值、平坦度以及養護時間等項目,均將影響瀝青混凝土鋪面之品質暨使用壽命甚鉅,故若研擬施工規範時,萬一有所疏漏或錯誤,勢必導致施工瑕疵而損及鋪面成效。從業人員切勿輕忽,更不可任意為之。

  2.部份契約或規範條款,難免有所誤植或疏漏,即使已經發包完成法定程序,在契約有效執行期間內,甲、乙雙方仍應依正常程序進行開會、協調、確認等作業後,發送正式公文修訂、變更或追加減工作項目與數量等事宜,以避免延宕至驗收時才造成爭議。

  3.國內市區道路表面人手孔密佈,為既成事實,其對瀝青混凝土鋪面之負面影響不言可喻,除易造成機車騎士摔傷、致死,行人扭傷腳踝者,相信其對於汽車避震器的損害,駕駛人尤其欲哭無淚。因此,若無法改變人手孔佈設方式、不能加強人手孔位置周圍鋪面平坦度品質與降低損壞狀況(人手孔位置周圍鋪面常見損壞種類為:凹陷、龜裂、隆起、剝落、坑洞等,不一而足。),即使有再完善的施工規範,想改善鋪面品質,恐怕亦僅限於紙上談兵。故思考如何改善人手孔之佈設策略?如何減少管線單位的挖填作業?實為釜底抽薪的根本解決之道。

  4.有時候,厚度增加了、壓實度符合標準了、級配規格最大粒徑加大了、穩定值、平坦度以及養護時間也都依照規定辦理了,但是,剛剛刨鋪完成之道路,仍然迅速發生局部龜裂損壞之情形。此時,一定要探討路基土壤是否過於軟弱、含水量是否過高,並研擬處理策略。否則,一再的刨鋪表面瀝青混凝土,根本無法達到治本之目標。

  5.既然大多數施工規範難免有錯誤之處,則設計工程師在完成設計圖說之後,即使時間多麼緊迫,也一定要詳細校核施工規範,並提出必要的特定條款因應之。否則,將有極大的機率產生上述許多困擾的問題。

  6.國內從事道路工程之從業人員最多、政府編列之預算也最高,由於幅員遼闊,致使百姓因道路工程品質不佳而產生之傷亡事件也最多,難怪國家賠償金額年年屢創新高。此時,若每位從業人員都能從百姓的立場與心情,嚴肅看待此一問題,何況我們本身也是使用道路系統的百姓之一,相信瀝青混凝土鋪面的品質在不久的將來,一定能夠大幅提昇。

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