路面養護預防(保養)重於治療(翻修重鋪)

在美國路面工程界認識厚的瀝青路面「由上而下開裂」及「長壽鋪面設計」觀念後,進一步確認了經常性的鋪面保養(Pavement Preservation)才是真正低成本高服務成效的路面養護策略,也與深植人心的「預防(保養)重於治療(翻修重鋪)」相契合。詳參中華鋪面研究室發文「路面養護預防(保養)重於治療(翻修重鋪)」。

圖1、以成效曲線展示的路面保養概念圖[1]
 

自公路鋪面建成開放通車起算,在沒有任何養護的條件下,一開始很少出現破損,路面保持相對良好的狀態,但隨著年齡的增長,每次破損都會產生更多的破損,路面惡化的速度越來越快,從而更容易發生後續的破損, 例如,一旦出現裂縫,水就更容易 (1) 滲入 HMA 層和 (2) 滲透並削弱路基;直到用路人無法忍受啟動翻修重鋪,這種翻修重鋪有時深及底層,需要較高的經費,且常因深層結構性遭破壞,一般較難恢復至原來的鋪面服務水準,如圖2所示。

圖2、一般公路鋪面的退化曲線及翻修重鋪成效示意圖[2]


鋪面狀況從「良好」退化至需要啟動翻修重鋪的時間為計算基準(100%);大部份交通量大的幹線公路的鋪面績效曲線如圖2所示,因狀況好(平坦度)好的路面受車輛輾壓產生的震動較小,因此,鋪面狀況從「良好」退化40%歷經75%的時間,而後60%的退化則因車輛輾壓震動愈大破壞也增大,故只需25%時間;一般交通量高的幹線公路路面會在退化40%時進行表面層刨除重鋪的養護工作以維持鋪面成效,也避免鋪面狀況惡化至需要翻修重鋪,要花更多的翻修重鋪經費。



圖3、一般交通量大的幹線公路路面的養護與績效曲線示意圖[2]

鋪面保養(Pavement Preservation)則更主動些,在鋪面狀況從「良好」退化20%時就採取適當的鋪面養護工作,此時路面狀況還處在「良好」的範圍,但已出些開裂和些微的變形或鬆脫,若能用適當的工法封住裂縫、補足黏結料、及回復平坦度,則可以用更少經費維持路面的服務成效,如圖4所示,這種狀況在美國路面工程界認識到厚的瀝青路面的「由上而下的鋪面開裂」及「長壽鋪面設計」後,更有說服力。這種有別於以往的預防性路面養護觀念稱為鋪面保養,採用的工法則是以往普遍用在低交通量公路的冷拌類材料工法,例如薄霧封層、泥漿封層、表面處理、非結構性(薄加鋪層)。


圖4、交通量大的幹線公路鋪面保養概念示意圖[2]

綜整比對被動的鋪面翻修、高績效表面刨除重鋪、及主動的鋪面保養三種不同的路面養護重鋪(Maintenance and Rehabilitation, R&M)策略,投入的直接成本比較如圖5所示;一般交通量較低的道路鋪面常因受限於經費而採用被動的鋪面翻修,相對於注意績效的定期刨除重鋪,其實投入的直接成本沒有比較低。主動的鋪面保養雖為經常性,但每次施作的直接成本較低,整體而言直接成本較低。


圖5、不同路面養護重鋪策略投入的直接成本比較示意圖[1]

鋪面狀況(服務性)與時間的關係曲線也稱為鋪面績效曲線,曲線下的面積愈大代表提供給用路人愈好的服務,從三種R&M策略的鋪面績效曲線(圖2、圖3、圖4)來看,主動的鋪面保養策略(圖4)的成效高過傳統高績效表面刨除重鋪(圖3),也就是說經常性的鋪面保養才是真正低成本高服務成效的路面養護策略;這樣的觀念正與深植人心的「預防(保養)重於治療(翻修重鋪)」相契合。


參考文獻

  1. National Park Service, Pavement Preservation: A Proactive Approach 
  2. Website of Pavement Preservation and Recycling Alliance


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