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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


中華民國一○四年十月三十一日

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本期主筆:賴建宏
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

鋪面工程的迷思與改善之道

房性中  技師

常年以來,筆者一再強調:『鋪面工程係從業人員最多的領域,亦為國家預算及公共工程編列金額最多,與標案規模最大的工程種類。職是之故,從事鋪面工程各相關工作者,切勿妄自菲薄,但是,也不能有錯誤迷思,以至於戕害施工品質。』

本文擬針對鋪面工程現階段存在之迷思做扼要陳述,並進一步說明改善之道。殷盼有助於釐清混淆之視聽,及保障工程應有之優良品質。

迷思一:剛性水泥混凝土鋪面採用抗壓強度設計及品管。

機理說明

 1.台灣中山高,興建收費站區域剛性水泥混凝土鋪面時,係採用抗壓強度予以設計及品管。自1978年通車以後,陸續且快速衍生損壞及維修之事實。

 2.高速公路局於2005年改版施工技術規範﹝1﹞,業將抗壓機制修訂為抗彎機制(Flexural Strength),並延用至今。

 3.另一方面,參考文獻(2)(3)(4)等文件,亦皆以抗彎強度進行設計及品管。

 4.水泥混凝土使用於剛性鋪面工程時,其用砂率必須高於建築結構體約8~10%。若以抗壓強度設計及品管鋪面,用砂率較低即可合格,一旦開放通車,因飛航使用後,極易損壞。

 5.凡是以抗壓強度設計及品管水泥混凝土鋪面者,亦大部份皆於完工後短時期內即嚴重損壞。其中最為離譜者,於完工7日時且仍處於養護期內,鋪面表面即衍生嚴重裂縫、龜裂及沉陷等明顯缺失。

改善之道

 1.就筆者工程經驗,採用抗彎強度皆百分之百保持成功之案例。另一方面,基於各縣市政府公共工程,此類鋪面採用抗壓強度而衍生層出不窮之失敗慘痛事件,致各階段從業人員及相關公務人員,皆應堅持採用抗彎強度,進行水泥混凝土鋪面之設計與品管各工作。

 2.部分施工單位咸知剛性水泥混凝土鋪面,以抗彎強度設計及施工之重要性與必要性。亦曾有施工單位主動針對抗壓強度設計圖說提出質疑,而經變更設計為抗彎強度機制之案例。

迷思二:柔性瀝青混凝土鋪面完工後之養護,以冷卻至50℃以下為標準。

機理說明

 1.由參考文獻(5)得知:「鋪面施工,理論上應封鎖交通,並經養護冷卻後方可開放通車。完工後並予適當養護冷卻至表面乾燥,方可提供品質良好之鋪面。」顯示國內專家皆知柔性瀝青混凝土鋪面完工後,養護冷卻作業之重要性。惟須特別注意的是:『瀝青混凝土不能採用洒水降溫之方式,來處理養護冷卻問題。』

 2.瀝青混凝土鋪面完工後,除須注重穩定值之外,尚須注意耐久性之問題,並依據完工後良善暨妥當的養護作業,來達成此一預期之目標。

 3.長年以來,歐美及日本規範皆明確規定,瀝青混凝土完工後之養護時間,須達24小時()以上;越南規範甚至於規定養護時間須達5天以上。其中,僅美國加州規範,允許特殊工程之養護時間,可縮短至12小時()以上。另一方面,日本及越南同時採用圍籬或交通錐之方式,阻隔甫完工之鋪面,俟完成養護期程後才予以撤除。

 4.台灣地區早期之施工規範,亦皆規定瀝青混凝土完工後之養護時間,須達24小時()以上。

 5.2004年起,台灣地區各單位施工規範,陸續將養護時間由24小時()以上,修訂為『6小時以上或鋪面表面溫度冷卻至50℃以下』。致養護成效已嚴重不足。

 6.2007年起【參考文獻(6)V5.0版】至今,台灣地區各單位施工規範,再將養護時間之規定,由6小時以上或鋪面表面溫度冷卻至50℃以下,修訂為『鋪面表面溫度冷卻至50℃以下』,另有公務機關之施工規範,逕行刪除「養護章節」,等同於放任施工單位不需要安排養護之工作,即可於完工後立即開放通車,此時之養護成效已蕩然無存矣!

  7.台灣地區各單位施工規範,一再地放寬養護規定,甚或是刪除不予採用,皆託辭為:『市區交通量過於頻繁所致。』但是,反觀日本及越南,即使是市區主幹道的施工,亦於鋪面完成後架設阻隔設施,長達24小時以上或5天以上。很顯然地,為顧全施工品質而堅守養護策略,是可以做得到的事。此時,若僅以交通量頻繁之藉口而扼殺養護作業,欲獲致良好之使用成效,可謂緣木求魚矣!

改善之道

 1.設計單位或設計工程師可採用特定條款之方式,個別釐定適當之瀝青混凝土鋪面完工後之養護時間,並可要求施工單位,於施工及品質計畫中訂定交通維持計畫且從嚴實施。

 2.養護時間不足即開放通車,經常衍生車轍、沉陷及龜裂等等損壞狀況,尤其不利於長期之耐久性。故技術人員理應擇善固執,堅持到底。

迷思三:柔性瀝青混凝土表面採用偏細之級配粒料或以細粒料補洞。

機理說明

 1.柔性瀝青混凝土表層,依據參考文獻(6)之規定,其級配規格若採用密級配(Dense Grade)時,可由表1中所列資料選用之。

 2.同時由參考文獻(6)得知,不論選用表1中任一級配規格,其穩定值標準皆須≧1,800(817公斤)。但最大粒徑愈大者,將有助於大幅度提昇穩定值與耐久性。

 3.另由參考文獻(7)得知,瀝青混凝土採用較大粒徑之級配規格時,將有助於大幅度提高穩定值可達到4,500(2,043公斤)以上,且可同時提昇抵抗車轍之能力與耐久性。

 4.若鋪面表層之瀝青混凝土級配,選用最大粒徑小於2.5公分(1”),或採用細粒料在表面補洞之施工策略時,依據筆者實務經驗而言,應特別注意下列各事項:

   (1)易衍生車轍損壞之狀況。

   (2)粒料粒徑過小或細粒料過多,將不利於整體穩定值及耐久性。

   (3)粗粒料間之互鎖力(Interlock Force)將降低。

   (4)表面摩擦力及摩擦係數將降低。

   (5)雨天行車時,輪胎易打滑。

   (6)瀝青含量須提高約0.5~2.0%

   (7)易衍生冒油損壞之狀況。

   (8)降低行車噪音有限。

 5.若選用最大粒徑2.5公分(1”)以上之級配規格為施工策略時,則上述之缺失將可明顯且大幅度降低。

改善之道

 1.對於設計圖,均應要求瀝青混凝土表層密級配規格,除業主特別規定者外,皆以最大粒徑2.5公分(1”)為主。部份標案為因應重載交通量之問題,並同時將穩定值提高至2,600(1,180公斤)以上。

 2.各類型瀝青混凝土選用較大粒徑之級配規格,自1990年起,已為世界潮流及國際趨勢,工程人員應順應此一潮流及趨勢,並選用或自行訂定適當之施工規範。不應該一直選用細粒徑之級配規格,以免戕害工程品質。

綜觀上述,各迷思項目皆為存在於實務界甚久之事實,擬藉撰文廣為傳播。殷盼各界從業人員,勿再因循苟且,以保障優良施工品質,暨減除工程人員涉入訟累之麻煩。

瀝青混凝土密級配常用規格表【參考文獻(6)

試驗篩(mm) 通過方孔試驗篩之重量百分率
37.5mm 25.0mm 19.0mm 12.5mm 9.5mm
(1 1/2in) (1in) (3/4in) (1/2in) (3/8in)
50.0(2in) 100        
37.5(1 1/2in) 90~100 100      
25.0(1in) 90~100 100    
19.0(3/4in) 56~80 90~100 100  
12.5(1/2in) 56~80 90~100 100
9.5(3/8in) 56~80 90~100
4.75(No.4) 23~53 29~59 35~65 44~74 55~85
2.36(No.8) 15~41 19~45 23~49 28~58 32~67
0.30(No.50) 4~16 5~17 5~19 5~21 7~23
0.075(No.200) 0~6 1~7 2~8 2~10 2~10
附註:本表係參考ASTM D3515之規定。

參考文獻

 1.交通部台灣區國道高速公路局(2005年)。施工技術規範,第4版。

 2. Federal Aviation Administration1978.Airport Pavement Design and Evaluation, FAA AC150/5320-6C.

 3.交通部台灣區國道新建工程局(1990年)。北二高剛性路面建造講習

 4. Portland Cement Association1984 .Thickness Design for Concrete Highway and Street Pavements,PCA.

 5.行政院公共工程委員會(2009)。推動道路平整方案說明,附件1:道路工程(瀝青混凝土路面)施工常見缺失一覽表

 6.行政院公共工程委員會施工綱要規範(20072013)。02742章:瀝青混凝土鋪面。第V5.0版、第V9.0版。

 7. Transportation Research Board1990. Design of Large-Stone Asphalt Mixes to Minimize Rutting, TRB No.1259.

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