瀝青混凝土品質管理錯誤態樣暨應有作為探討

前言

提到柔性鋪面,非瀝青混凝土莫屬,而此類工程,不但從業者眾多,亦為台灣地區每年國家預算佔最大宗比例之項目,實在不容小覷。

職是之故,本文擬將平時筆者承辦業界遭遇到之實務案例、配合處理過程中蒐集到之文獻資料以及結案報告,做深入淺出之介紹,殷盼得以釐清混淆之視聽。

以下各章謹將瀝青混凝土在品質管理上較常見之問題列述如下,並分別說明可能之潛藏危機以及應有之正確作為,祈能大幅度避免錯誤態樣再現,並保障從業人員免於訟累。

一、瀝青混凝土設計穩定值之問題

錯誤態樣:

1.北部縣市政府某區公所針對密級配瀝青混凝土設計穩定值,特別於契約中另行訂立品質管理之合格標準值為(1,800磅±20%)。

2.大部份的參考文獻針對重級交通量等級密級配瀝青混凝土設計穩定值,不論最大粒徑之大小,皆以≧1,800磅為合格下限值。

3.參考文獻(1)為大粒徑瀝青混凝土底層之施工規範,但文獻中未訂定設計穩定值之項目。

潛藏危機:1.施工規範若採用(1,800磅±20%)為合格標準值,則品質管理區間值為1,440~2,160磅,從業人員務須注意下列實況:

(1)1,440磅之穩定值難以提供頻繁重級交通量等級鋪面之承載力。

(2)許多瀝青混凝土配合設計準則試驗報告之結果,穩定值已可達2,600磅(含)以上,致在品質管理上不能降格為僅要求≦2,160磅。

(3)依蒐集可得之資料及文獻分析,現行之國內外施工規範針對瀝青混凝土穩定值規定,已無此種【(1,800磅±20%)】品質管理之模式。

2.重級交通量等級密級配瀝青混凝土設計穩定值≧1,800磅,乃為最低之標準。若選用最大粒徑為1”(2.50cm)、1.5”(3.75cm)或2”(5.00cm)之級配規格時,一般而言,其穩定值皆可提昇達到2,600磅以上,此時,若仍僅以≧1,800磅為品質管理標準,則施工單位不會主動選擇較大粒徑之級配材料,導致完工後極易衍生車轍之損壞狀況。

3.參考文獻(1)中未訂定大粒徑瀝青混凝土設計穩定值之項目,等同於不將穩定值列入品質管理之項目,必然衍生施工品質參差不齊之瑕疵。

4.參考文獻(1)雖於施工乙章中提及施工之準備工作依據第02742章【參考文獻(2)】之規定,但參考文獻(2)中相對應處亦無穩定值之規定。若延伸採用,則參考文獻(2)中底層瀝青混凝土之最大粒徑規格僅1.5”(3.75cm)與參考文獻(1)符合,但亦並非全部篩號及過篩百分率規定值皆吻合,此其一;另此類材料之穩定值,參考文獻(2)僅訂定為≧1,320磅,亦不符合參考文獻(1)所需,此其二。故參考文獻(1)在使用大粒徑瀝青混凝土底層的實務上,仍然存有疑義、疑慮以及衍生工程案失敗之極高風險。建議從業人員務必正視此一問題。

應有作為:

1.應刪除以(1,800磅±20%)之方式對瀝青混凝土進行品質管理之規定。

2.最大粒徑3/4”(1.90cm)(含)以下之級配規格,建議仍維持設計穩定值≧1,800磅之規定;至於最大粒徑1”(2.50cm)(含)以上者,筆者則建議可修訂為設計穩定值≧2,600磅。

3.建議參考文獻(1)應增列大粒徑瀝青混凝土設計穩定值之品質管理項目並釐訂適當之標準值。

二、瀝青混凝土完工後立即灑水降溫養護之問題

錯誤態樣:

1.部份施工單位慣常於施工完成後立即以灑水降溫之方式進行養護作業。並稱謂係為快速使瀝青混凝土表面溫度降至50℃以下,俾利提早開放通車。

2.部份標案之特訂條款亦允許使用灑水降溫之方式進行養護作業。

3.國內施工規範若以交通部頒布公路工程施工規範【參考文獻(3)】1989年版為標準,瀝青混凝土之養護時間規定為24小時(含)以上;該文獻2004年版修訂為6小時以上;至2013年版再修訂為:可在瀝青混凝土溫度降至50℃以下後開放通車。

4.最早只限定唯一使用「瀝青混凝土溫度降至50℃以下後開放通車」條款之施工規範為行政院公共工程委員會施工綱要規範第02742章:瀝青混凝土鋪面之第V5.0版(2007年06月05日)【參考文獻(2)】。致令部份施工單位聲稱:「施工規範並未限制灑水降溫之使用。」。導致業主或是監造單位亦無罰則可用。

潛藏危機:

1.施工規範未規定之施工程序,施工單位若擅自施作,恐有違法之虞。

2.瀝青混凝土若於施工後立即以灑水降溫之方式養護,將扼殺瀝青膠泥之黏結性及表層整體之耐久性。勢必造成日後表面嚴重剝脫之損壞狀況。

應有作為:

1.正常的施工規範不會訂定灑水降溫之養護條款,故應正面解讀為:『不應採用』。不能因施工規範中未限制(負面)使用而辯稱上述第4點之說詞。

2.不能為求迅速降溫而利用灑水方式來戕害柔性鋪面應有品質。

三、瀝青混凝土滾壓表層時灑鋪細粒料之問題

錯誤態樣:

這是台灣地區很普遍的怪現象!經常可見瀝青混凝土在滾壓最上部表層時,即有工程人員以人工方式配合滾壓作業灑鋪細粒料。經詢問原因,大多數人皆謂:『業主及百姓不希望看到鋪面表面上有太多的孔洞。』

潛藏危機:

1.基於原有的瀝青混凝土拌和料與擬灑鋪之細粒料顯非同一批且同一類混合料,致可能存在下列問題:

(1)兩者使用不同之瀝青膠泥種類。

(2)兩者雖使用相同之瀝青膠泥種類,但並非同時拌和,致滾壓時之拌和料溫度不一致。將扼殺兩者界面間之黏結力與黏結成效。

(3)兩者之瀝青含量值不一致。反之,若兩者之瀝青含量值相同,則細粒料者將易於衍生冒油損壞之狀況。

(4)表面細粒料過多時,易於衍生車轍、剝落、冒油及沉陷等損壞狀況。同時降低粗粒料間之互鎖力(Interlock Force)及整體之耐久性。

 (5)以市區鋪面而言,公車停等區及重型車輛行駛較多之區域,該類鋪面一定產生上述損壞狀況或複合式之嚴重損壞情事。

 (6)完工後,短期內,表面細粒料即鬆散脫離。

2.國內某機場滑行道,施工單位依業主指示以如此方式施工,完工並經戰鬥機使用16天後,即衍生車轍損壞。之後一再以此一方法刨除重鋪,盡皆速再度產生車轍損壞現象。

3.台灣南部地區之部份工程,完工後7天即衍生車轍損壞狀況。

應有作為:

1.應嚴格禁止在瀝青混凝土滾壓表層時採用灑鋪細粒料之方式施工。

2.依參考文獻(4)所述,瀝青混凝土在選擇級配規格時,應儘量以最大粒徑1”(2.50cm)(含)以上者為主,將有助於提昇穩定值、耐久性、摩擦力、抗車轍性以及粗粒料間之互鎖力,並可降低瀝青膠泥使用量。

3.以筆者經驗,公路局自1 996年起,設計圖說中有關密級配瀝青混凝土之級配規格最大粒徑規定,皆以1”(2.50cm)為主;台北市政府推動路平專案,旨揭最大粒徑均定案為3/4”(1.90cm)。改善成效極為明顯易見。

4.施工單位面對業主及百姓的要求,若要求合理,當然應該配合辦理;但若明知不可行,則應曉以大義並澄清錯誤。毋須鄉愿敷衍,使得柔性鋪面工程一再地刨鋪整治,卻無法獲得良好的成效,最後損失最大的還是整體納稅人!

結論

瀝青混凝土品質管理,係極為繁複且重要的任務與工作,綜觀上述,各項問題確為存在於實務界甚久之事實,筆者雖盡力於教學、查核以及設計審查時,分別予以闡明及矯正,惟影響層面仍然不夠深入,故茲藉撰文發表,期達廣泛闡釋之目的。

另外,瀝青混凝土品質管理的問題,不勝枚舉,期盼本文之發表,能為保障工程人員免於訟累並維護施工品質,略盡棉薄之力則幸矣!

參考文獻

1.行政院公共工程委員會(2010)。施工綱要規範。第02711章:大粒徑瀝青混凝土底層,第V5.0版。

2.行政院公共工程委員會(2007)。施工綱要規範。第02742章:瀝青混凝土鋪面,第V5.0版;第V9.0版。

3.交通部(1989;2004;2013)。公路工程施工規範。第1版;第2版;第63版。

4.Transportation Research Board(1990). Design of Large-Stone Asphalt Mixes to Minimize Rutting. T.R.B. No.1259.

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