緊急修復之損壞項目及工法 預防性之損壞項目及養護工法 例行性損壞項目及養護工法 柔性鋪面養護之材料

 

例行性損壞項目及養護工法說

  在例行道路巡查或定期之鋪面損壞調查後,鋪面狀況及平坦度等評估結果,需要例行養護之分級,其PCI值約在介於70至40分之間,其具體情況大致如下:
  1. 鋪面普遍產生開裂、材料分離及變形等破壞現象,
  2. 鋪面普遍產生龜裂、表層剝離、表層磨耗等輕微破壞現象,且鋪面不甚平順。
  當鋪面產生上述之各項損壞現象後,若不適當適時養護,則可能因外在環境及車輛使用之影響,而加速服務能力的降低。故知鋪面養護最重要的是適時的養護,不但能保持鋪面服務能力且節省鋪面養護的費用。例行養護作業之修補方法有:1.裂縫及接縫等修補,2.加薄封層及3.局部補綻及翻修。

一、裂縫及接縫等修補

  鋪面較寬裂縫及接縫,有影響行車平穩者應以瀝青混凝土混合料填補,在填補前應將縫內雜物清除、周圍鬆散部份打除、潮濕處先以火烘乾,方可填補瀝青混合料,有瀝青砂漿、乳化瀝青膠泥、接縫材料及吹氣瀝青等。本節在將裂縫分為龜裂及其他裂縫等兩類,其維修工法分述如下。

1.龜裂(Alligator Cracks)

(1)損壞成因

  此種裂縫多因底層或路基材料不穩定,使得面層撓度過大而形成。而材料不穩定,通常係因路基土壤及底層材料含水量達飽和所引起。一般破壞的範圍並不大,但若整段路面發生龜裂,則是因為路面承受過多超過本身承載力的載重所致。路面裂縫互相連接形成連續的小塊,類似鱷魚皮或龜殼花紋。如圖5.4所示。

圖5.4  龜裂

(2)修補

  龜裂通常係當路基土壤或底層材料含水量達飽和時產生。所以修補前需先將潮濕材料或土壤挖除,並改善其排水設施,並可使用熱拌瀝青做全深厚度的修補已增加其修補後之鋪面強度。如無法獲得熱拌瀝青材料時,可於待修補區域先分層壓密新的級配材料再加以表面處理,以作為替代的修補方法。而不論在什麼狀況下,均需採取正確即時的修補,以免造成更進一步的破壞。

(3)如裂縫係由於承載力不足所引起,可採用深補綻(Deep Patch)加以修補,茲將步驟詳述如下。

a.待修補區域的材料需挖除至達到堅實的路基為止,且需往四周各延伸30公分,如圖5.5所示。修補區域必須開挖成矩形,並使切割面平整且相鄰兩面互相垂直。
b.需在待修補區域與路面垂直的四個面加封黏層,如圖5.6(Tack Coat)。

圖5.5 底層及面層之挖除

圖5.6 於垂直面噴灑黏層

c.如待修補區域的底部為級配底層,需在澆注瀝青材料前先行加封透層(Prime Coat);如待修補區域的底部為路基土壤且打算進行全深厚度修補的話,則不需要進行透層的加封工作。
d.需以密集配熱拌瀝青材料澆注待修補之區域,如圖5.7所示,並小心謹慎的鋪築,以防止拌合料的分離,如圖5.8所示。
e.如待修補區域的修補厚度大於150mm,必須分層的回填並充分的壓密修補材料。對於小面積的修補可利用震實鈑、夯實機,如圖5.9所示;而修補面較大者,則需使用壓路機。
f.利用直規尺或水平線校核修補面的平坦度,與周圍路面的高程是否一致,如圖5.10。

圖5.7 使用場拌粒料填補坑洞

圖5.8 均勻撒佈拌合料

圖5.9 壓實拌合料

圖5.10 以直規尺校核補修面

(4)如裂縫寬度小於3mm可使用封層(Seat Coat Patch)加以修補,將修補步驟詳述如下。

a.需將裂縫內部及周圍清掃乾淨,必要時可使用壓縮空氣。
b.將乳化瀝青或瀝青膠泥噴灑於裂縫上,如圖5.11,其使用量為每平方公尺0.7-1.1公升,若超量使用將影響修補面之穩定性,甚至產生冒油的現象。
c.以粒料鋪蓋噴灑之瀝青面如圖5.12,粒料已過6號至10號篩為最佳。
d.使用膠輪壓路機將封層壓實,如圖5.13,倘若無壓路機,亦可使用運料卡車的後輪替代壓實的工作。

圖5.11 龜裂噴灑瀝青

圖5.12 以粒料鋪蓋瀝青料

e.若修補地點之高程較鄰近路面低,應加鋪兩層的封層。
f.必須在封層經完全養治後,方可開放車輛通行。

圖5.13 以膠輪壓路基壓實封層

(5)如裂縫是因為車輛超載所形成,應於產生裂縫之區域鋪設乳化瀝青砂漿封層,其修補步驟詳前述。

2.其他裂縫:其他裂縫又可細分為(1)路緣裂縫,(2)接縫裂縫,(3)反射裂縫,(4)塊狀裂縫,(5)縱向及橫向裂縫及(6)滑動裂縫,分述如下:

(1)路緣裂縫(Edge Cracks)

a.損壞成因

  通常路緣裂縫係由於柔性路面缺乏路肩的支承、路面下的材料降服或基層土壤排水不良所引起。土壤因冰凍所產生的膨脹現象、周圍土壤的乾燥收縮或行道樹太過靠近路緣,亦為可能之因素。路緣裂縫為出現在距離路緣不遠處的縱向裂縫,如圖5-14所示。

圖5.14 路緣裂縫

b.修補

  可使用乳化瀝青或油溶瀝青拌合砂進行修補。如路緣的鋪面發生沉陷,可使用熱拌瀝青料加以修補。並注意修補面必須與周圍路面齊平。茲將修補步驟詳述如下。
(a)移除靠近路緣的行道樹、灌木及其他植物。
(b)必要時改善地面及地下的排水。
(c)使用空氣壓縮機將裂縫本身即周圍路面清潔乾淨。
(d)使用乳化劑或乳化瀝青拌砂填補裂縫,並用橡膠刮板修飾表面。
(e)澆灌黏層。
(f)使用熱拌瀝青填補低陷路緣至與周圍路面齊平,使用直邊尺或水平線校核及撫平表面,並用震實鈑夯實機或壓路機壓實修補區域。
c.施工材料
  施工材料包括乳化劑、乳化瀝青、油溶瀝青、細砂、乳化瀝青糊及瀝青拌合料。
d.施工機具
  使用機具包括直規尺、水平線、清掃機、空氣壓縮機、噴霧機、灑佈機、鋪裝機、震實鈑夯實機、卡車、膠輪壓路機及鐵輪壓路機。

(2)接縫裂縫(Joint Cracks)

a.損壞成因

  路肩路面下土壤的乾濕及冷熱交替為路緣接縫裂縫形成的主因,此可能是由於路肩及鋪面接縫處排水不良,使得路面下的水無法排除所引起。而車道間的接縫裂縫則是因為施工不良,使得車道間路面黏結力不足所引起。接縫裂縫分為兩種。一為路緣接縫裂縫(edge-joint cracks),產生於鋪面及路肩之間,如圖5.15。另一個則為車道間的接縫裂縫,產生於兩相鄰車道間,如圖5.16。

圖5.15 路緣接縫裂縫

圖5.16 車道間的接縫裂縫

b.修補

  若水是造成破壞的主因,必須先行改善排水設施,之後再利用乳化瀝青膠泥填補裂縫。特別的混合瀝青材料及較大密度的瀝青可用來修補較大的裂縫。

(3)反射裂縫(Reflection Cracks)

a.損壞成因

  反射裂縫係由於加鋪層的原路面因交通荷重、溫度、地殼運動及含水量的變化,而產生水平及垂直方向的位移所造成。反射裂縫發生在瀝青加鋪路面上。這些裂縫主要係反射原路面裂縫的分布狀態。如圖5.17所示,裂縫型式可為縱向、橫向、斜向或塊狀等多種,常於水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層時發生,也可能發生在原瀝青路面上之裂縫未經妥善處理即加鋪瀝青的情況。

圖5.17 反射裂縫

b.修補

  裂縫寬度小於3mm者,除非水會滲入造成更嚴重的破壞否則最好不要作維修的動作。而裂縫寬度大於3mm者,則使用瀝青膠泥或拌合砂的乳化瀝青料加以修補。如裂縫寬度較大者,可使用熱拌瀝青填補,步驟詳述如下:
(a)使用堅硬掃帚或空氣壓縮機將裂縫本身及周圍路面清掃乾淨,如圖5.18所示。
(b)以瀝青膠泥或乳化瀝青攪拌砂填補並封固裂縫,如圖5.19所示。
(c)於填料上均勻地灑上一薄層的乾砂,以防止於開放通車後填料會被行駛的車輛帶起,如圖5.20所示。此外可用壓力將瀝青糊注入裂縫的方式,將裂縫從底部開始填補,此修補法係用於裂縫深度在12至25mm的情形,而所用的瀝青糊含有50﹪的石灰石及50﹪的乳化瀝青。

圖5.18 以掃帚及空氣壓縮機清掃裂縫

圖5.19 填封裂縫

圖5.20 於填補料上撒上細砂

c.施工材料

  施工材料包括瀝青糊、乳化瀝青、細砂、石灰石及瀝青熱拌料。

d.施工機具

  使用機具包括鋼刷、掃帚、空氣壓縮機及手刮版。

(4)乾縮裂縫(Shrinkage Cracks)

a.損壞成因

  通常很難定義乾縮裂縫是否由於瀝青拌和料、底層或路基土壤的體積變化所造成。通常乾縮裂縫是由於細骨材瀝青拌和料的體積變化所造成,而細骨材瀝青拌和料中含有多量的低針入度瀝青料。乾縮裂縫由路面上互相連接並形成一連串的塊狀的裂縫所形成,如圖5.21所示。

圖5.21 乾縮裂縫

b.修補

  首先用乳化瀝青糊填補裂縫,在全面施以表面處理或用乳化瀝青加以封層,詳細步驟如下:
(a)使用堅硬掃帚或空氣壓縮機將裂縫本身及周圍路面清掃乾淨。
(b)將路面及所有裂縫用水打濕。
(c)當所有表面均勻潮濕且無游離水分時,以黏層澆注之,黏層所使用的乳化瀝青需以等量的水稀釋。
(d)調和乳化瀝青糊拌和料。
(e)將乳化瀝青糊澆注於裂縫上,並用手刮板刮平(如裂縫太多則需全面加鋪瀝青糊封層)。
(f)待瀝青糊養治完成後,再全面加鋪瀝青糊封層或加以表面處理。
(g)待所有材料養治完成後,再開放通車,以免修補材料被車輛帶起。

c.施工材料

  施工材料包括水、乳化瀝青、乳化瀝青糊拌和料及瀝青糊。

d.施工機具

  施工機具包括掃帚、空氣壓縮機、手刮板、及鋪築瀝青料之機具。

(5)縱向及橫向裂縫(Longitudinal and Transverse Cracks)

  本兩項裂縫之修補方法、施工材料及機具與(3)之反射裂縫相同。

(6)滑動裂縫(Shrinkage Cracks)

a.損壞成因

  滑動裂縫主要係由於表面與底下材料缺乏良好黏結力所引起。缺乏黏結力可能是因為兩層的交接處沾黏了灰塵、油脂及缺乏黏結層所造成。滑動裂縫是由車輛行駛時的水平力所造成的半月型的裂縫,如圖5.22所示。

b.修補

(a)挖除滑動周圍直到好的路面四周至少寬0.3公尺,使用切割機切成平整之垂直面。
(b)用掃帚與空氣壓縮機將補修範圍之表面清掃潔淨。
(c)澆噴適當一薄層的黏層。
(d)路面挖除四周有足夠的寬度,填鋪瀝青熱拌料,使夯壓後能與四周鄰近路面齊平。

圖5.22 滑動裂縫

(e)注意拌合料的整平並防止分離。
(f)填補區用直規尺或水平線校核車道的平整度。
(g)用震動夯實機或鐵輪壓路機,充分的壓實。

c.施工材料:乳化瀝青、廠拌瀝青拌合料。
d.應用機具:切割機、掃帚、空氣壓縮機、噴露機、直規尺、水平線、夯實機、鐵輪壓路機。

二、加薄封層

  鋪面如有局部裂縫、磨損及破損時,可加舖一層厚2.5公分以下薄封層,以保持鋪面平坦並防止雨水滲透入鋪面裂縫內。舖薄封層之前應將鋪面上局部損壞嚴重部份先予修補。加舖薄封層有下列方法:

a.表面處理封層。
b.熱拌混合料封層-封層厚度不超過2.5公分。
c.乳化瀝青膠泥封層-將慢乾乳化瀝青、細粒料及石粉拌合成具有流動性之膠泥,以薄層舖於鋪面上。
d.樹脂系表面處理-先將環氧樹脂塗抹或撒佈於鋪面上,再撒佈硬質粒料使其黏固,以達到防滑效果。

三、局部補綻及翻修

  鋪面損壞達面層厚度時應局部予以補綻或翻修,維修工法執行前應先對鋪面損壞情況及原因詳加研討以決定翻修方案。在執行整修作業時,須檢視周圍環境及排水狀況,是否鋪面積水軟化路基,使瀝青與粒料黏結降低造成鬆散。其施工步驟、材料及機具可參考前述龜裂。