☆ 房性中 ☆
本文擬提出一些LSAM的級配規格、配合設計準則、及施工規範重點等資訊，俾供業界酌參、運用。 |
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一、前言 台灣地區之交通量負荷相當沈重、復因超載問題始終無法有效管制及減緩，導致柔性鋪面之使用年限驟降、且造成車轍、龜裂、坑洞和平坦度欠佳等缺失層出不窮；即使設計時加厚瀝青混凝土面層之厚度，有時亦非良策，因此，底層或第一加鋪層使用LSAM，容或為解決方案之一。LSAM之研究成果在1990年之TRB1259中即有專文介紹，1993年美國瀝青學會亦於AI MS-2手冊中提及，經過本土化之研究及印證，現階段已初具成熟度，使用時有高度的信心與把握，現茲擇其要項和內容簡述如下，敬請有興趣之讀者佐參與比較。 二、大粒徑瀝青混凝土定義 (一)定義大粒徑瀝青混凝土(LSAM)，顧名思義，在於其所採用之粒料尺寸較傳統之瀝青混凝土粒料為大，一般其規定，必須為標稱最大粒徑等於1吋或  吋者，同時配合設計準則須依據AI MS-2之改良馬歇爾方法試驗(文獻ゞ)、採用直徑6吋之鐵模。(二)LSAM級配規格 1.中華顧問工程司研發之規格：列於表一(文獻) 2.高速公路施工技術規範建議使用之規格：列於表二(文獻) 3.交通部民航局施工技術規範使用之規格：列於表三(文獻) 4.FHWA FP-85施工標準規範使用之規格：列於表四規範值之項次(文獻) 5.TRB 1259研究使用之規格：列於表五(文獻)。
表二 廠拌瀝青處理底層粒料之級配表
表三 民航局機場工程瀝青混凝土級配規格表
表四 FHWA FP-85級配規格與試驗級配
(二)設計方法 1.道面 以FAA (Federal Aviation Adminnistr-ation)1990年版為主，AI MS-1 1991年版為輔。 2.路面 (1)國道新建工程局：以AASHTO1986及1993年版為主。 (2)國道高速公路局：以美國加州1968年版為主、部份路段採用AI MS-11991年版或AI CP-1DAMA程式1990年版為主。 (3)公路局：以美國加州1963年版為主，但施工說明書中未列級配規格及配合設計準則等資料。 (4)住都處：以AI MS-I 1970年版為主。施工規範延用AI SS-1 1969年版或1992年版為主。 (5)台北及高雄市政府：以AI MS-1 1970年版為主。 (6)其他縣市政府等單位：仍延用AI MS-1 1970年版及AI SS-1 1969年版為主。 (三)鋪築材料 1.道面 機場內勤務道路及剛性道面之道肩(Shoulders)，採用密級配AR-4000瀝青混凝土面層為主；在剛性道面上加鋪AR-4000瀝青混凝土，早期採用密級配為主，1998年筆者設計之高雄機場與台東機場道面加鋪工程，首先建議第一加舖層使用LSAM、面層(表層)維持密級配。 2.路面 (1)基層： 使用礫石級配料。 使用碎石級配料。 使用摻砂石料或直接用砂石料。 (2)底層： 使用碎石級配料。 使用粗級配瀝青處理底層。 (3)面層：使用密級配瀝青混凝土為主。近年來部份機構陸續試鋪SMA(Stone Matrix Asphalt)及排水性瀝青混凝土，成效有待進一步評估和確認。可能需俟規範嚴謹頒訂後，始能廣為運用。 (4)摩擦層：僅高速公路採用1.5∼3.0cm 厚度之開放級配瀝青混凝土作為摩擦層之用，惟據筆者觀察所及之處，各爬坡車道之摩擦層使用年限較平原區者為短。 四、LSAM施工規範要點 (一)瀝青與粒料規定1.瀝青 與一般密級配瀝青混凝土相同，道面採用殘餘粘滯度AR-4000之等級，路面採用粘滯度分類AC-20或AC-10兩類為主。 2.粒料 (1)一般物性與粗級配或廠拌瀝青處理底層所使用者相同。 (2)級配規格請用表一、表二之A或B或C類、表三之(A)類或表四之A、B類。
5.上下每端各夯打次數為112下。 (四)配合設計準則 1.高速公路工程 (1)試體上下每端各夯打次數為112下。 (2)穩定值最小為4500磅。 (3)流度(0.01吋)為10∼20。 (4)空隙率為3∼5%。 2.中華顧問工程司承辦之工程 (1)試體上下每端各夯打次數為112下。 (2)穩定值最小為4500磅(路面)或4000磅(機場工程) (3)流度(0.01吋)為10∼20 (4)空隙率為3∼5%。 (5)V.M.A最小為11%。 (五)施工要求 1.氣溫低於10℃或現場情況不適用施工時，均不得鋪築LSAM。 2.所有施工設備及機具，均應與熱拌瀝青混凝土(密級配)相同。 3.瀝青膠泥拌入時之溫度不得低於120℃、亦不得高於163℃，粒料拌入時之溫度不得低於135℃、亦不得高於163℃，拌和後出料之瀝青混和物溫度不得高於163℃。 4.每層鋪築厚度不得少於標稱最大粒徑的1.5倍，亦不得超過20公分，若承商機具性能經試鋪後能達配合設計準則之要求，則每層鋪築之完成厚度可以提高至25公分。 5.壓實度應達試驗室以改良馬歇爾試驗夯壓試體所得密度之97%以上(文獻ぁ)，另文獻ヾ則規定由10個試體平均值的控制帶所定的目標值不得大於97%亦不得小於93%，而最小可接受之值：單一值為96%、10個試體移動平均值為98%。 6.倒入鋪裝機前拌合料之溫度應在120℃以上，壓實工作應於所鋪築之拌合料溫度降至90℃之前，完成續壓工作。 7.測定壓實度鉆心樣品之深度應與該次拌合鋪設之厚度相同、且直徑不得小於10公分。 8.滾壓完成後，以3公尺直規或高低平坦儀測定平坦度，其高低差不得大於6mm。 五、使用LASM之特點及預期成效 (一)使用特點1.節省瀝青用量 本省除高速公路之外，大部分機構仍以AI SS-1之1969年版所列述的Ⅳ-a、Ⅳ-b或Ⅳ-c類密級配為主，經與LSAM比較可得知Ⅳ-a ∼Ⅳ-c類瀝青混凝土較LSAM多用約1.0∼2.0%之瀝青含量，故採用LSAM可相對節省瀝青之使用量，且當工程數量龐大時尤見成效。 2.提高鋪面強度 傳統之廠拌瀝青處理底層皆基於4吋鐵模之限制，故不適用最大粒徑1吋以上之粒料，因此只好選用級配通過1吋者居多，致其穩定值介於1800∼2500磅之譜而未能發揮粗級配應有之功能。反觀LSAM，其穩定值可訂定為4000磅或4500磅以上，並經由高雄、台東機場與文獻ヾ、々等實務經驗和研究結果印證，其實際穩定值可達5000∼7200磅之高，顯然具有提高強度之功效。 (二)預期成效 1.減少車轍產生 承前所述，傳統瀝青混凝土穩定值較LSAM為低，復加本省車輛超載嚴重之因素，導致現有鋪面車轍現象亦頗常見；而LSAM之穩定值為傳統瀝青混凝土的2∼4倍；對於減少車轍產生之成效，具正面思考之意義，若日後有機會檢測、當更完善爾。 2.減少施工時間 LSAM規定每層最少要鋪10公分，實務上已用過14公分及15公分，若機具性能允許，可用到25公分，經與密級配5公分舖乙層比較，可節省1倍甚至4倍的鋪設時間。 3.壓實度及平坦度可合乎規定 從高雄機場及台東機場之實務印證，壓實度及平坦度皆可合乎施工規範之要求。 4.施工操作程序 除拌合廠多用一個1.5或2吋之篩網，其他要求皆與一般密級配之要求相同。 六、結論與建議 (一)鋪面工程採用大粒徑瀝青混凝土之作法，在國內業經本工程司開發及研究，其試驗值以6吋鐵模為基準比較能發揮粗級配功能之成效，已獲証實並推廣使用中。(二)大粒徑瀝青混凝土之級配與粗級配瀝青混凝土者大致相同，惟使用之最大篩號、夯壓模具與夯壓能量不同，致其穩定值和瀝青含量大異其趣，使用者應注意及此癥結點。 (三)大粒徑瀝青混凝土級配及配合設計準則已建議列入高速公路施工技術規範中，另機場工程亦以特訂條款方式逐案辦理之。同時亦證實廠商供料及施工並無困難或盲點。 (四)使用大粒徑瀝青混凝土不但可以節省瀝青用量、又能縮短工期、提高鋪面強度、減少車轍產生，況且並未增加施工操作程序或徒生困擾，相信業界知其梗概後，運用起來當更能得心應手。 (五)當鋪面使用瀝青混凝土之厚度達到15公分(含)以上時，建議使用LSAM較妥切。 (六)研訂施工規範或設計準則時，應注意本土化事宜，不可進行套用國外資料或固定設計圖及參數。■ 參考文獻 1.Prithui S.kandhal，"Design of Large -Stone Asphalt Mixes to Minimize Rutting "，TRB1259，1990.2.Kamyar Mahboub and David L.Allen，"Characterization of Rutting Potential of Large-Stone Asphalt Mixes in Kentucky" ,TRB1259，1990. 3.AI MS-2，"Mix Design Methods for Asphalt Concrete and other Hot-Mix Types"，1997 4.中華顧問工程司，"底層鋪築大顆粒瀝青混凝土研究報告"，1996年11月。 5.交通部台灣區國道高速公路局，"國道高速公路施工技術規範研修計畫期末報告定稿"，1998年8月。 6.交通部民用航空局，" 機場工程施工技術規範第一冊"，1990年6月。 7.Federal Highway Administration ，"Standard Specifications for Construction of Roads and Bridges on Federal Highway Projects"，FHWA FP-85，1985. 8.房性中，"台灣地區柔性路面厚度設計研討"，中華技術第20期，1993年10月。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
