引進廢輪胎鋪路歷程與成功案例

在台灣推動採用橡膠瀝青路面,驅動力不是協請工程單位處理廢輪胎問題,而是善用資源促進兩個循環圈的經濟效益問題,亦即所謂「輪胎循環高值化、道路養護低碳排」(以廢輪胎橡膠瀝青達成路面養護減碳的歐美經驗 )。本文介紹台灣地區引進廢輪胎鋪路的歷程及成功案例,深入瞭解相關議題,可參文末的連結。

台灣地區推動廢輪胎鋪路的助力與阻力


一、交通部公路局成功引進橡膠瀝青鋪路工法

交通部公路局搭配環保署團隊的研究成果,在台161K湖口路段(民國89)及台1102K苗栗路段(民國90),分別成功鋪築橡膠瀝青越級配及橡膠瀝青開放級配路面;該兩段路面的正式評估報告都長達四年,顯示與傳統瀝青路面比較,越級配橡膠瀝青路面具有空隙率較低、較平坦、勁度較大、抗滑性較優、及行車噪音較低等優點;開放級配部份高達9.0%橡膠瀝青添加量,直到10789(鋪成近17)再度正式訪查沒有任何鬆散剝脫破壞;公路局的這兩段橡膠瀝青路面首創國內以廢輪胎鋪路達成環保與工程雙贏的典範。

除了持續執行評估紀錄實際成效外,也針對自製拌合機產量不足的缺點,搭配研究團隊租用美製專用拌合機,於104年在台61線大園觀音段以正常的生產速率鋪築完成近4車道公里越級配橡膠瀝青路面,期間進行的煙道排放、異味、毒物滲出等試驗,驗證環境性質符合要求;依據國外文獻及彙整公路局經驗研擬的施工網要規範第02749(橡膠瀝青混凝土鋪面),也由專家審查通過在1067月公告供各單位參照採行。

1073月在台7216K+000 - 23K+100西向側橡膠瀝青路面試鋪案,共長7.1公里平均寬11.3公尺,連續施工15天合計鋪築9,422公噸橡膠瀝青混凝土,依照公路局第二區養護工程處的檢測報告,施工前的平均國際糙度指數(IRI值,單位為m/km)外車道為3.30,內車道為2.99,施工後外車道平均為1.75,內車道為1.83,有效降低至公路局要求的2.0以下;另鋪築完成時的平坦度驗收,以單車道200公尺為檢測段的高低平坦儀檢測的36個平坦度標準差值,平均值1.08、最小值0.80、最大值1.7,都達到一般公路2.4以下平坦度100%驗收的標準;驗證了廢輪胎橡膠瀝青工法的常規生產鋪築能力,也在專案執行期間由環保署團隊搭配公路局材料試驗所,刨回當時齡期約為16年的橡膠瀝青路面(1102K),在實驗室探討可再生性,顯示含有橡膠瀝青路面刨除料的再生瀝青混凝土的品質沒有變差,加上美國文獻上已有不少橡膠瀝青鋪面刨除回收再利用案例,足以驗證橡膠瀝青路面可以一般的方法再生利用。

二、交通部高速公路局試鋪比對橡膠瀝青摩擦層具可靠成效

交通部國道高速公路局配合環保署橡膠瀝青試辦工程推動,首由中區工程處提供國道1120k+100~121k+200122k+086~123k+550路段範圍之北上路段作為試辦,該路段總長計2,564公尺,配合養護需求進行面層翻修規劃。該路段於10511月正式施工鋪築,使用之廢輪胎橡膠瀝青混凝土估算總量為1,334公噸,包含越級配面層1,023公噸及開放級配摩擦層312公噸,換算廢輪胎膠粉用量為22公噸。針對廢輪胎橡膠瀝青試辦工程成效評估方法,分為工程面及環境面兩部分,並進行橡膠瀝青鋪面與一般開放級配鋪面段之比對;工程成效檢測方面規劃進行路面平坦度、抗滑、車轍調查、路面破壞、濺水情況、現場透水能力;環境監測方面則進行單點噪音(24小時)、毒物溶出(TCLP)、異味汙染物、空氣排放管道、戴奧辛,監測頻率規劃為每半年辦理1次,正式的評估報告長達四年,驗證橡膠瀝青路面具有空隙率較低、較平坦、及行車噪音較低等優點,在後續兩年的持續成效觀察後,由於已超過高速公路局要求的六年,該路段已不再進行成效評估,目前已服務超過七年,驗證橡膠瀝青摩擦層具可靠成效。

三、臺北市政府工務局建立橡膠瀝青鋪路之成功模式

回應環保署「輪胎循環高值化、道路養護低碳排」的呼籲,臺北市政府工務局在109年起連續三年,從大地工程處的山區道路到新建工程處的市區道路,從一般橡膠瀝青路面到溫拌橡膠瀝青路面,成功創造「廢輪胎回收物質化再用」及「降低高效道路養護的碳排量」的工程與環保雙贏目標。

()橡膠瀝青鋪路技術落地生根

臺北市政府工務局團隊在106年受邀參訪交通部公路局台72線公館銅鑼段橡膠瀝青路面試鋪案,充份瞭解環保署團隊以廢輪胎回收橡膠加入鋪路瀝青的工法細節,確認施工程序順暢、品質控管方法可行,持續觀察該環保署團隊的完整報告及實際路面成效,也確認後續可以回收再利用後;再於109  4  10 日觀摩交通部高速公路局(以下簡稱高工局)關西 段橡膠瀝青混凝土銑鋪工程,經實地現場了解生產時之異味問題已得到改善,並與高工局交流學習橡膠瀝青混凝土鋪面工程之寶貴經驗,在109年試辦成功用廢輪胎橡膠瀝青鋪路,預計於110年起連續三年都有橡膠瀝青鋪路案執行,使橡膠瀝鋪路技術落地生根。

()大地工程處橡膠瀝青鋪路獲金質獎肯定

109年的橡膠瀝青鋪路案中,顧問公司團隊針對木柵路多重車輾壓,目標路段瀝青路面出現嚴重疲勞開裂的現況,決定採用採用100%的刨除料製成冷拌再生瀝青混凝土改善路面結構底層,面層則採用越級配橡膠瀝青混凝土達到抗裂功能,該道路改善工程施作長度約1,000公尺,概估使用13公噸橡膠粉。該工程於1091210日竣工,該團隊總結橡膠瀝青混凝土:(1) 具降噪功能:噪音檢測結果現況鋪面由施工前 58.1 分貝下降到施工後 56.9 分貝(下降 1.2 分貝),顯示橡膠瀝青鋪面具降噪成效。(2) 抗車轍能力及耐久性提升:經試驗顯示橡膠瀝青流度值(抗剪力)和粒料填充率(抗水侵害性較)一般瀝青數值高,有抗車轍能力和耐久性能提升的趨勢,且開放通車(10911)至今(1108)尚無發生車轍或破損等狀況發生。(3) 道路平整度媲美市區道路水準:由專業測量技術士進行施工前高程測量,數據收集進行分析取得曲率及坡度最佳數據,經慣性剖面儀檢測道路平坦度 IRI 順逆樁平均由施工前 6.42 m/km 下降到施工後 4.66 m/km,高低平坦儀檢測平整度標準差小於 2.6 mm,雖本路段位於山區,但成效媲美市區 新闢道路水準,且完工至今並無道路品質不良狀況發生。該工程團隊勇於創新及為工程與環保雙贏的努力,榮獲全國「公共工程金質獎」佳作的肯定。

()新建工程處推進溫拌橡膠瀝青鋪路不冒煙

以橡膠瀝青拌製的混合料施工溫度較高,路面工程界一直對高溫鋪築滾壓使施工人員受到較多瀝青煙害有疑慮;歐美各國面對熱拌瀝青的耗能高污染及高溫產生瀝青煙害的議題,近年來有溫拌技術之應用,但在橡膠瀝青的應用實做則尚不普遍;延續台北市政府工務局在橡膠瀝青鋪路的成果,新建工程處於1117月成立「溫拌橡膠瀝青推動小組」搭配環保署的「廢輪胎橡膠瀝青混凝土製程節能減排之工廠實證及工地試鋪計畫」,經實驗室試做、熱拌廠試拌及營造公司機料場地試鋪,確認採用機械發泡可將越級配橡膠瀝青混凝土的製程溫度降低至少20℃;遂於111917日正式在劍潭捷運站前路面及內湖路二段179巷鋪築橡膠瀝青路面,劍潭捷運站前路段鋪築一般橡膠瀝青路面,夜間施工於凌晨開始鋪築共約335公噸;熱拌廠調降製程溫度開始生產機械發泡的溫拌橡膠瀝青混凝土,運至內湖路二段179巷,大約在上午11點開始鋪築溫拌橡膠瀝青路面,共約315公噸於當日下午4時順利完成。由該路段施工單位取樣送合格實驗室檢測的結果顯示,完成路面三處鑽心試體的空隙率分別為2.5%, 4.2%3.0%,壓密的狀況非常好。材料試驗的瀝青含量與粒料級配部份也都符合規範的規定,至於平坦度、表面紋理和析離等,都因施工廠商謹慎執行而品質明顯高於一般路面鋪築水準。該案的溫拌橡膠瀝青工法順利依規劃將橡膠瀝青混凝土之拌合溫度降低25℃,經鋪築現場比對確認可大量降低製程中的能耗和污染排放量,也減少施工過程出現的瀝青煙而保護人員健康。

四、桃園市政府工務局建立橡膠瀝青應用於道路鋪面之標準作業程序

營建研究院團隊在111年桃園市政府工務局「廢輪胎橡膠瀝青鋪面試辦工程技術服務及成效驗證」技術服務案中,整理環保署推動廢輪胎鋪路的經驗教訓,除了以專用橡膠瀝青拌合機做為整合「廢輪胎回收再利用」與「熱拌瀝青」兩大產業鏈的關鍵,先輔導廢輪胎回收再利用業建置完成「廢輪胎回收橡膠粉品質檢測試驗法」,確保本土鋪路用胎磨膠品質及供應無虞,再針對橡膠瀝青鋪路技術尚不普遍及與慣用作業的差異點,擬定「試鋪橡膠瀝青路面標準作業程序」如圖1所示,該標準作業程序的10個檢核表,在桃園市政府新屋區公所的「綠色隧道橡膠瀝青鋪面改善及兩側美化試辦工程」中,逐一應用微調確認並獲委員專家肯定,該工程參與選拔獲得「第7屆桃園市政府公共工程金品獎土木類第四級優等獎」肯定。



圖1 橡膠瀝青應用於道路鋪面之標準作業程序


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