用在鋼床鈑鋪面的熱鑄型瀝青混凝土
鋼床鈑鋪面採用40mm熱鑄型瀝青混凝土(Guss)+40mm改質瀝青混凝土時，類比長壽鋪面概念：底層固蝕（Guss)保護鋼床鈑且能迎合變形避免底層破壞，只要選用耐用的面層，即可符合「在少量的表面層維修下可無限期使用的路面。」
國內近幾年在橋樑工程技術上有相當快速的進步，基於自重較輕及耐震的考慮，鋼床鈑橋面的使用也愈來愈普遍，位於其上的鋪面材料除了保護鋼床鈑免於磨損及銹蝕外，亦擔負有提供行車安全舒適的功能性考量，加上大部份的橋樑皆位於交通的要衝，耐久性的要求比一般鋪面的要求高，由歐洲及日本超過三十年來對鋼床鈑鋪面的研究與使用經驗，底層使用熱鑄型瀝青混凝土、上層使用熱拌改質瀝青混凝土，是使用成效最好的鋼床鈑鋪面設計(楊金澤，2000)。(原文稱「澆注式瀝青混凝土(Gussasphalt)」作者認為成功大學相關論文稱「熱鑄型瀝青混凝土」更能還原其高溫澆注成型的施工特性)
楊金澤的論文中指出：「國內一般在設計鋼床鈑結構時，大都未針對其上鋪面材料的變形迎合能力進行考慮，也未在鋼床鈑上採用特殊的鋪面材料，使得如北部地區的關渡大橋、華江橋、和十八王公橋，開放交通五年內，在車道輪跡處大都有縱向裂縫產生，可能是鋪面材料無法迎合載重對鋼床鈑產生的變形而產生龜裂；近兩年來在苗栗縣新東大橋及國工局高屏溪大橋，已順利由日本引進下層Gussasphalt、上層改質瀝青混凝土之雙層式特殊鋪面材料設計。」
重讀楊金澤這本25年前發表的碩士論文，無限感慨，當時剛開始在中華大學的研究教學工作，何其有幸能有來自公路局的一批資深工程人員，共同務實深入地探討國內的鋪面問題；楊君這本論文除了有相當精釆的文獻探討外，更詳實紀錄國道三號高屏溪大橋使用的「熱鑄型瀝青混凝土(Gussasphalt)」材料特性。以下內容節錄該篇論文的第四章。(資料來源：楊金澤，鋼床鈑鋪面材料特性研究，中華大學碩士論文，中華民國八十九年六月)
熱鑄型瀝青混凝土材料的組成
熱鑄型瀝青混凝土起源於德國，德文原為Guβ，是指「流入路面」之意[1]，乃以粗骨材、細骨材、及填充料，加入大量的瀝青當作黏結料充滿，以孔隙率0%為目標，一般使用的瀝青材料以直餾瀝青為主，摻拌常溫下近似固體的精製千里達瀝青，在高溫下與骨材在熱拌廠拌合，在相當高的溫度下具有像水泥混凝土般的流動性，待溫度降下後，堅硬如水泥混凝土，此種混合料，因具流動性可與鋼床鈑密切結合，又具不透水性，防水效果良好，且對變形的迎合性高，多被用在鋼床鈑鋪面上。
位於南美洲北海岸外千里達(Trinidad)島上，有一面積約38公頃的千里達湖，湖底混雜爛泥冒出之瀝青，是其中最廣為人知的天然湖瀝青，在煉油技術發明並盛行以前，這些天然瀝青是最重要的鋪路瀝青材料來源，稱為千里達湖瀝青(Trinidad Lake Asphalt，簡稱為T.L.A.)；據說千里達湖底的爛泥，挾雜約60%瀝青，長年開採後，仍可源源不斷地由湖底冒出，只可惜開採後，需經精煉除泥，所需費用在石油瀝青出現後，已明顯過高而停止生產。最近幾年，又有開始針對高承載或鋼橋面之瀝青混合料，使用添加千里達湖瀝青來改質之瀝青作為黏結料的成功案例[2]。
目前千里達湖瀝青是在千里達島上進行精煉除泥後，常溫下近似固體，以容易剝除的硬紙板桶裝，如圖1之左圖所示，外銷送往約30餘個國家。根據資料顯示千里達湖瀝青的品質相當穩定，一般物理性質如表1所示，由於礦物灰份高達37%，比重約為1.40至1.42之間，針入度只有1~4(單位為0.01公分)，軟化點則超過93℃，這種常溫下為固體的瀝青材料，使用時則可以用軋石場之破碎機在常溫下軋碎成塊狀，以預定添加的重量，用熱溶性塑膠袋分裝，如圖2所示，以方便與一般直餾瀝青拌合使用，生產千里達瀝青之廠商建議的使用方式，與拌合比例如表2所示。
依日本瀝青鋪裝要綱，用於鋼床鈑上熱鑄型瀝青混凝土所用的黏結料，乃由千里達湖瀝青、針入度20/40之直餾瀝青、及有些情況下會再添加部份合成樹脂拌合而成，其中千里達湖瀝青和針入度20/40直餾瀝青的品質要求，如表3所示，兩者的調拌百分比約為千里達湖瀝青用20%~30%，直餾瀝青用70%~80%，拌成的混合後黏結料，應符合表4之規定，由表4可知熱鑄型瀝青混凝土所用的黏結料與一般瀝青混凝土的黏結料有相當大的差異，針入度只有15~30之間，表中的軟化點雖規定為55至65℃之間，一般皆建議要有60℃以上，以保證所得的熱鑄型瀝青混凝土具有足夠的抗變形能力。
國道新建工程局高屏溪大橋上的鋪面，及苗栗縣政府新東大橋上的鋪面，皆採用引自日本的底層為熱鑄型瀝青混凝土，上層為改質熱拌瀝青混凝土之二層設計，其中底層熱鑄型瀝青混凝土採用的黏結料，都是將千里達湖瀝青與由日本三井油化工業生產之針入度20/40瀝青，桶裝進口，如前圖1之右圖所示，以25%和75%的比例混合而成，兩個工程的黏結料性質檢測，都是在日本進行，檢測數據可整理如表5所示。由表5可知，儘管此兩不同工程之執行時間相差約兩年，且分別由兩個不同的研究單位負責執行，以75%直餾針入度20/40瀝青和25%千里達湖瀝青拌合而成的熱鑄型瀝青混凝土黏結料，性質相當一致而穩定，且都能符合日本鋪裝要綱中所述的性質規定，且軟化點皆達60℃以上。
表5、國內二個使用熱鑄型瀝青混凝土案例之混合後黏結料性質檢測數據[5, 6]
熱鑄型瀝青混凝土的材料配比
熱鑄型瀝青混凝土是粒徑較細、瀝青含量較高的瀝青混凝土，標稱最大粒徑為12.5mm(1/2”)或9.5mm(3/8”)，依日本瀝青鋪裝要綱之規定，級配範圍如表6所示，使用的粗細骨材和填縫料，必需符合一般瀝青混凝土用骨材和填縫料之規定，由於表6中的通過75μm的百分比超過20%，因此需使用大量的填縫料，這些填縫料必需是石灰石(碳酸鈣)的粉末，含水量必須在1%以下。
在苗栗縣政府新東大橋與國工局高屏溪大橋的案例中，由廠商在國內取得的粗細骨材和石粉，都可以配得合於表6規定的熱鑄型瀝青混凝土級配，唯國工局高屏溪大橋案送至日本評估的國產石粉，依執行配比設計之日本大成ROTEC株式會社技術研究所之判斷，認為因該石粉過細而使所拌製之熱鑄型瀝青混凝土的流動性很差，既使瀝青含量超過10%，仍無法符合流動性的規定，而改用日本產製的較粗石灰石粉後，選擇的瀝青含量值為8.6%，就能符合流動性及抗變形能力的要求。
若將表6本鋪裝要綱之級配規範中值與ASTM D3515之密級配規定中值繪在同一張級配曲線圖上作比較，則如圖3所示，由於熱鑄型瀝青混凝土的標稱最大粒徑有可能是12.5mm，也有可能是9.5mm，故圖3中的ASTM D3515密級配有二個，由圖3中可知，與密級配比較，熱鑄型瀝青混凝土的級配是一種含填縫料量相當高的多細粒料配比，工作性相當良好，但混合料的抗變形能力很可能不是由骨材間的契合力主導，而是由填縫料與黏結料組成的膠漿控制，所以才會使用常溫下相當硬的瀝青材料作為黏結劑，在級配及黏結料性質固定的先決條件下，瀝青含量愈多即漿量愈高而使工作性(流動性)愈佳，但抗變形能力將因漿量愈高而降低。
再將表6中苗栗新東大橋與國工局高屏溪大橋之兩個案例採用之級配繪在同一張級配曲線圖上比較，則可得圖4，由圖4可知新東大橋之熱鑄型瀝青混凝土採用的級配，整體而言較高屏溪大橋採用者細，尤其是在300μm以下、150μm、至75μm部份的顆粒含量較高，很可能是使新東大橋的熱鑄型瀝青混凝土之瀝青含量較高而工作性反而較差的原因。
熱鑄型瀝青混凝土各部材料配合完成後的性質，主要是以代表工作性的流動性試驗，和代表抗變形能力的貫入試驗來評估。
一、流動性試驗
測定熱鑄型瀝青混凝土的流動性之目的是據以評定其工作性。這個導源於德國稱為Lueer流動性試驗的試驗方法，類似水泥的標準稠度試驗，以一定重量的試錘貫入固定溫度試樣一定深度所需的時間代表流動性，所需的時間愈長，表示流動性愈差，實際執行此試驗時為先將由熱拌車內或實驗室拌合鍋內之熱鑄型瀝青混凝土加熱至240℃，再讓其流出至適當容器中，將重1kg的規定重錘依其自重貫入試驗體內50mm，量測所需時間以秒表示，即為Lueer流動性。
依以往的經驗顯示，Lueer流動性在3秒至18秒之間，則對混合物的倒出、鋪設乃至施工性均屬良好，若流動性低於3秒，則該熱鑄型瀝青混凝土澆置在陡坡上會有過度流動而無法獲得正確的坡面之顧慮，反之若流動性超過20秒，則將因缺乏流動性而無法施工。對相同級配及黏結料性質的熱鑄型瀝青混凝土而言，流動性受瀝青含量影響，瀝青含量愈高則流動性愈佳，即求得的Lueer流動性秒數愈少。此項試驗適用於熱鑄型瀝青混凝土混合料剛由熱拌車(或拌合鍋)倒出時，試驗室及現場均適用，在工地執行的照片如圖5所示，表7則為國內二個案例在實驗室用不同瀝青含量之試樣，執行Lueer流動性試驗所得的數據。
二、貫入試驗
貫入試驗（Indentation Test）的目的是測定熱鑄型瀝青混凝土在完工受交通荷重時的抗變形能力。試驗方法為將試體置於40℃的水中，用一底面積為500mm2的貫入棒以52.5kg的載重，對試樣加載30分鐘，在此30分鐘內貫入量的大小，判斷熱鑄型瀝青混凝土的抗變形能力，貫入量愈小者，表示抗變形能力愈佳，此貫入量愈大者，可能會有重載下產生變形的顧慮。依據日本鋪裝要綱所訂規範，用在表層的熱鑄型瀝青混凝土貫入試驗之貫入量為應在1mm至4mm之間，用在底層的熱鑄型瀝青混凝土則可放寬為1mm至6mm之間。此種試驗一般只在實驗室內執行，對相同級配及黏結料性質的熱鑄型瀝青混凝土而言，貫入試驗的貫入量受瀝青含量影響，瀝青含量愈高則貫入量愈高，以不同瀝青含量的試樣執行貫入試驗，可用以決定適當的瀝青含量，圖6為在實驗室執行貫入試驗之照片，表8則為國內二案例熱鑄型瀝青混凝土在不同瀝青含量下執行貫入試驗所得的數據。
熱鑄型瀝青混凝土的配比設計試驗要點
配比設計試驗的主要目的，在確保各種骨材依設計比例混合後，可以符合規範所訂骨材級配範圍，並再改變瀝青用量製作試體，求出符合規範值內的最佳瀝青含量。拌製熱鑄型瀝青混凝土的方法和拌製一般瀝青混凝土的方法不同，必需要有特製的加熱拌合鍋，依下述方法拌合執行：
- 將75％的石油瀝青及25％的精鍊千里達瀝青與已加熱的骨材放入一般拌合機內攪拌，從拌合機的出料溫度應低於180℃。
- 將混合料放入已加熱到220℃的特製拌合鍋內，加熱1小時並持續攪拌，使其溫度達到220～260℃。
- 將混合料倒入容器內辦理Lueer流動性試驗，同時製作貫入試驗所需試體。
- 在溫度220～260℃範圍內測定三點以上以求出240℃的Lueer流動性。
- 將240℃的Lueer流動性(秒)及貫入試驗結果數據作圖，並將試驗點以圓滑曲線連接。
- 求出流動性為18秒及貫入量為1.5mm所對應的瀝青用量。
- 將所求得的瀝青用量平均值加上±0.5%作三種熱鑄型瀝青混凝土混合料施作輪跡試驗與彎曲試驗。
- 由輪跡試驗所求出的動態穩定度在350次/mm以上的瀝青含量作用熱鑄型瀝青混凝土混合料的配比設計瀝青用量。
熱鑄型瀝青混凝土的配比設計，除了按上述要項執行外，由日本相關文獻之敘述，也可依圖7之配比設計試驗流程執行。本節依圖7中的四處判斷點(菱形圖框)，分四個程序，說明熱鑄型瀝青混凝土配比設計試驗的步驟。
一、確認選定之骨材級配是否恰當
在對取得之代表性樣品進行基本性質試驗並確認各項性質皆符合要求後，以骨材的篩分析結果，計算欲配得符合熱鑄型瀝青混凝土級配規定時，粗細骨材及填縫料所需的配合比例，及其混合後的級配狀況，應準備二至三種不同混合比例所得之符合規範但互不相同的二至三種級配，用瀝青含量為8.5%作初步試拌，檢測240℃Lueer流動性是否小於20秒，若240℃Lueer流動性超過20秒，則應改選用砂量或細料量含量較高的級配。
二、決定適當瀝青含量
依第一個程序決定熱鑄型瀝青混凝土的混合級配後，應使用四種不同的瀝青含量拌製熱鑄型瀝青混凝土(可依第一個程序中的經驗決定那四個瀝青含量)，依瀝青含量之不同，分別檢測其240℃Lueer流動性及40℃貫入試驗之貫入量，以流動性低於20秒、慣入量在1mm至4mm間，選擇適當的瀝青含量。如圖8所示。若四種瀝青含量皆無法符合規定(由於有第一程序之經驗，此處乃指無法符合貫入量的規定)，則應重新選擇較粗的混合級配，重新進行第一個程序。
三、確認適當用油量下材料的動態穩定度及斷裂應變
以由第二個程序中獲得的適當用油量，及各增減0.5%用油量，共拌製三種瀝青含量的熱鑄型瀝青混凝土試體，執行輪跡試驗及撓曲試驗，輪跡試驗的目的是測定瀝青混合料的動態穩定度，以評估鋪面於高溫(60℃)時混合料抗車轍變形的能力，而撓曲試驗則為確保所設計的熱鑄型瀝青混凝土在低溫時具有足夠的柔性(斷裂應變夠大)。
輪跡試驗的方法為以作用力70kg之鐵輪來回滾壓於30cm30cm5cm之試體上，試體溫度控制在60℃，鐵輪滾壓速度為每分鐘21個來回，共執行1300個來回，以1300個來回時試體之凹陷程度決定是否合格。對於車流量大之公路，實施輪跡試驗有其必要性，其目的可供配合設計及品質管理之用。配合設計時可利用試驗室製作的試體試驗；至於施工時則可於工地製作試體試驗，此項試驗因需嚴格控制溫度，故在試驗室之密閉室內實施，圖9為輪跡試驗的照片，圖10則為輪跡試驗所得的數據。
由圖10所示，所謂動態穩定度，實際上是將1300個來回除以滾壓後試體產生的凹陷深度(以mm為單位)，而得到「平均產生1mm凹陷深度所施加的滾壓來回數」(以回/mm為單位)，這個動能穩定度值愈高，代表愈不容易產生車轍變形，目前日本瀝青鋪裝要綱內並未對熱鑄型瀝青混凝土有動態穩定度的規定，但對重交通的橋面，日本工程界習慣延用動態穩定度需在300回/mm以上。
撓曲試驗的目的為測定瀝青混合物的撓曲強度及其斷裂時的應變。試驗方法為先將長30cm、寬15cm、厚5cm試體先浸泡於零下10℃之加抗凍劑水中，並對置於二點支撐之試體中央單點施力，以破裂時應變大小決定是否合格。對於特別需要耐撓曲性之鋼床鈑上瀝青混合物，本試驗有其必要性，台灣地區氣溫罕見低於-10℃，可予以適當放寬，本試驗亦需嚴格控制溫度，故多在試驗室內實施，圖11為撓曲試驗之照片，而圖12則為撓曲試驗之數據例。目前日本瀝青鋪裝要綱內並未對熱鑄型瀝青混凝土有斷裂應變之規定，日本工程界習慣延用斷裂應變需大於0.8%之規定。
四、確認最佳瀝青含量
熱鑄型瀝青混凝土的施工方法
熱鑄型瀝青混凝土由於是流動性的瀝青混凝土，由材料的拌合方法、運送方式、乃至鋪築方式都與傳統瀝青混凝土不同，本節首先說明列在日本瀝青鋪裝要綱內的施工要點，再針對國工局鋪築實列，說明在國內執行的狀況，藉以充份瞭解熱鑄型瀝青混凝土的施工方法。
一、日本瀝青鋪裝要綱所列的施工要點
按日本道路協會於1992年出版的瀝青鋪裝要綱，熱鑄型瀝青混凝土通常乃由熱拌廠內拌合後，裝入具加熱、保溫、和攪拌三重作用的特製加熱攪拌車(Cooker)內，於運輸里程內持續攪拌避免溫度過度上昇或材料析離，施工時應注意的要項有下列九點：
- 組成材料中的瀝青與填縫料(石粉)有加熱溫度的限制，如表9所示，在石粉的用量較多的場合，甚至需要有石粉專用的加熱器，才能達到溫度的要求，但溫度也不可以過高，一般規定混合料由熱拌廠拌合機卸出時的混合料溫度必需在180℃至220℃之間。
- 由於熱鑄型瀝青混凝土具有流動性且黏度高，在卸出熱拌廠之拌機後，應馬上裝入特製加熱攪拌車內，在攪拌車內持續攪拌以維持均勻性，也需注意時間不要過長以免材料變質。
- 運輸至工地後，由特製加熱攪拌車倒出，以熱鑄型瀝青混凝土專用鋪裝機鋪築；若是將熱鑄型瀝青混凝土直接用於表層，則會在熱鑄型瀝青混凝土鋪好後在其上撒佈一層預先裹覆瀝青的碎石，再以壓路機將這些碎石壓入熱鑄型瀝青混凝土的表層，以提高抗滑性、抗磨蝕、及抗變形能力，在撒佈這一層碎石時應注要在適當的溫度狀況下，若溫度過高，則撒佈的碎石會沉入熱鑄型瀝青混凝土內，而變成外觀相當不均勻的碎石層。
- 應注意鋪築熱鑄型瀝青混凝土前橋面不要有油污或水氣，否則在鋪築時會產生發泡的現象，尤其是雨天過後及結霧的時候鋪築，應特別注意。
- 熱鑄型瀝青混凝土的一般鋪築厚度為3至4公分。
- 若將熱鑄型瀝青混凝土直接鋪在水泥混凝土版上時，因水泥混凝土內的水份會上昇至熱鑄型瀝青混凝土層而產生發泡現象，最好在鋪熱鑄型瀝青混凝土前，先鋪一層一般瀝青混凝土作為調整層。
- 撒佈預先裹覆瀝青的碎石於熱鑄型瀝青混凝土表層時，若碎石的粒徑為4.75~2.36mm，則建議的用量為每平方公尺8公斤，若粒徑為13.2~4.75mm或19~13.2mm，則建議的用量為每平方公尺8至15公斤；這些碎石顆粒上的瀝青用量約為其重量的1%，若要添加石粉，則石粉量應與瀝青量相同。
- 在熱鑄型瀝青混凝土用在底層的場合，為了提高熱鑄型瀝青混凝土與其上的表層瀝青混凝土有良好的黏結及增加熱鑄型瀝青混凝土本身的抗變形能力，也都會在熱鑄型瀝青混凝土鋪好後在其上撒佈一層預先裹覆瀝青的碎石，再以壓路機將這些碎石壓入熱鑄型瀝青混凝土的表層，此時應使用的碎石粒徑為13.2~4.75mm或19~13.2mm。
- 若在熱鑄型瀝青混凝土表層留有未被壓入的碎石，則應在開放通車前或鋪表層瀝青混凝土前，將這些鬆散的碎石掃除。
二、熱拌廠的製程修正
熱鑄型瀝青混凝土的施工溫度較一般瀝青混凝土為高，在運送過程中需要加溫或保溫，所以拌合廠的設置位址不宜離工地太遠，一般在5～8公里以內較為適當，拌合廠的生產能力依工地需求而定，所使用的各種材料包括瀝青、石料、石粉等均需合乎規範要求，除了一般瀝青熱拌廠的設備規定外，為了方便熱鑄型瀝青混凝土的拌合作業，拌合廠應增設瀝青攪拌機、大型石粉倉及計量設備、石粉乾燥加熱設備、及運送熱鑄型瀝青混凝土所需的加熱攪拌車。
1、瀝青攪拌機
瀝青攪拌機用來將直餾瀝青和千里達湖瀝青拌製成熱鑄型瀝青混凝土所用的黏結材，再將拌合均勻的瀝青接往熱拌廠原有的計量裝置，經計量後噴入拌合機內與骨材拌合成熱鑄型瀝青混凝土。國內由於熱鑄型瀝青混凝土及其它特殊改質瀝青的使用不普遍，大部份熱拌廠沒有裝設瀝青攪拌機。
2、石粉倉及石粉加熱設備
由於熱鑄型瀝青混凝土之填縫料(石粉)添加量超過20%，大部份熱拌廠的石粉倉和計量添加設備都需要修改，以負責國工局高屏溪大橋熱鑄型瀝青混凝土生產的熱拌廠而言，就因此而增設大型的石粉倉及計量設備，如圖7-39所示，圖7-39之照片中也顯示由日本進口的袋裝石粉以吊車卸入石粉倉之情形；若為了控制混合料的溫度，避免常溫石粉加入粒料而使溫度降低，拌合廠有可能還需要設置石粉加熱設備。
3、特製加熱攪拌車
熱鑄型瀝青混凝土的搬運與一般瀝青混凝土不同，需由設有加熱、保溫、及攪拌的特殊加熱攪拌車(英文名稱為Cooker)來運送，在日本，這種特殊的加熱攪拌車有縱型和橫型兩種設計，橫型加熱攪拌車利用單軸攪拌葉片以水平方向進行拌合，因材料與槽底接觸的面積較大，溫度上昇較容易，拌合後的混合物則藉由傾倒使整個槽體排出，供往鋪裝機的速度較快；縱型加熱攪拌車則利用攪拌葉片將槽內下方的材料向上翻動以進行拌合，熱拌過程係以比較緩慢的速度提昇溫度，不容易有溫度急劇上昇而使材料劣化的問題，拌合後的混合物也藉由攪拌棄片排出至鋪裝機。在國道高屏溪橋和苗栗新東大橋施工時，加熱攪拌車乃由日本全車進口，皆為屬於縱型，如圖14所示，由圖14中的照片可看出駕駛座設在右邊的加熱攪拌車，在工程完工後需運回日本[9]。
加熱攪拌車不僅作為熱鑄型瀝青混凝土的運輸機具，同時也具有控制混合料流動性及黏稠度的功能，此一運輸兼拌合作業稱之為Cooking，混合料在由熱拌廠的拌合機卸入加熱攪拌車內，至少要拌合約40分鐘以上，加熱攪拌車雖有阻斷空氣的裝置，拌合時間最好也不要超過3個小時。
在溫度的控制方面，一般熱鑄型瀝青混凝土由熱拌廠之拌合機內卸入加熱攪拌車時的溫度約在180～220℃間，在加熱攪拌車內經Cooking作業後，卸入鋪裝機時的溫度則控制在220～260℃範圍內，有些用在熱鑄型瀝青混凝土與鋼鈑間的接著層，會因這種高溫而使材質發生變化，故應對接著層耐高溫的狀況進行瞭解，並適當選擇接著層或控制熱鑄型瀝青混凝土的溫度。
由於沒有瀝青攪拌設備，在國工局高屏溪大橋的熱鑄型瀝青混凝土鋪築案中，拌製的程序做了一些改變，首先是將粗細骨材加熱至高溫，常溫石粉於乾拌時間內加入拌合機與骨材混合，直餾瀝青於溼拌時間內加入拌合機，拌合均勻但不含千里達湖瀝青的混合料卸入加熱攪拌車時的溫度約在170℃至180℃之間，卸入特製加熱攪拌車內，再用人工投料方式將天然瀝青投入加熱攪拌車一起在攪拌車內拌合成熱鑄型瀝青混凝土，為了增加拌合的均勻性，容量為8公噸的加熱攪拌車，分二次裝料，即先裝約3公噸不含千里達湖瀝青的混合料，再以人工投入相當的千里達湖瀝青，再裝入另外3公噸不含千里達湖瀝青的混合料，再第二次投入千里達湖瀝青，為了防止行進中大量加熱產生的危險，待加熱攪拌車駛達鋪築現場，才利用加熱攪拌車的加熱設備，將熱鑄型瀝青混凝土加熱攪拌均勻至240℃，圖15為拌合流程，而圖16則為以照片顯示的拌合程序。
4、鋪築方法
熱鑄型瀝青混凝土現場施工性以Lueer流動性做為評估標準，除了要特別控制溫度，並檢查流動性外，使用何種鋪裝機械及橋面坡度如何都有影響，需要在設計階段將這些因素列入考慮，並搜集過去已完工工程的實際經驗，研訂出合適工地的溫度與流動性，避免溫度過高混合料過軟而發生表面冒油，或溫度過低使混合料鬆散，而在施工接縫處與表面處有粗糙壓密不良的現象，將使防水性減低。
(1)鋪設前的準備工作
鋼床鈑在表面處理後瀝青混凝土鋪設前，應保持清潔，不可有泥土、水分及油污，對工作人員的鞋子、進出車輛、參觀人員等現場環境要加以管理。熱鑄型瀝青混凝土具有自然流動性不需滾壓，所以需靠模板去調整控制高度與型狀，由於模板必須固定於鋼鈑上，又不能設定永久固定設施（如螺釘），應以磁鐵吸附及膠帶黏貼方式加以固定，以免模板發生移動，在國工局高屏溪大橋的鋪築案中，模板即以強力磁鐵固定，如圖17所示。設置模板的時間不要太早，若在前一日安裝，經過一個夜晚後，很容易在模板底邊受露水、雨水、雜物等滲入，鋪築熱鑄型瀝青混凝土時，這些水份遇高溫而產生發泡現象，故模板的安裝應儘量安排在鋪築當日，天候乾燥的狀況下進行。
鋼床鈑的表面處理對防止鋼床鈑生銹及確保鋼床鈑上鋪面材料的耐久性而言，是一項極為重要的工作；事實上，這些工作是鋼鈑在工廠內製作時就開始，若鋼床鈑在工廠製作階段未執行適當的防銹塗裝，將嚴重生銹而導致鋪築作業前必需投入大量的表面處理勞力與經費；再來若是鋪築前的表面處理不夠確實，任由紅銹、白銹、乃至油污殘留在鋼床鈑表面，就逕行鋪築熱鑄型瀝青混凝土，則會有嚴重的發泡現象，進而對熱鑄型瀝青混凝土與鋼床鈑間的黏結產生不良的影響。的材料，目前日本鋪面工程界建議的規格如表10所示。
(2)施工機械
熱鑄型瀝青混凝土具有流動性，鋪築時使用的鋪裝機與一般鋪裝機不同，因為熱鑄型瀝青混凝土具流動性，鋪裝機的承料斗只是一個與加熱攪拌車卸料斜槽相合的開口而已沒有翼鈑，且與撒佈螺旋間不是用輸送帶運送，而必需使用如圖18所示的螺旋往後運送至撒佈螺旋處，國道高屏溪大橋鋪築熱鑄型瀝青混凝土所使用的鋪裝機，也是由日本全套進口一貫作業程序所用的機械組合，鋪築的作業照片如圖19所示。
熱鑄型瀝青混凝土原則上應以專用鋪裝機鋪設，在機械無法到達的地方才以人工鋪築，並作表面整修，人工施作示意圖如圖20所示，無論是機械鋪築或是人工施作，對施工縫、伸縮縫、及與周圍構造物銜接處應妥為處理，以免將來雨水沿縫滲入，影響材料壽命，這些接縫最好是使用成型接縫板，並以橡膠瀝青系列的油溶性黏著劑細心黏貼，成型接縫板的尺寸一般為45mm寬、10mm厚，為高彈性型，以確保接縫處緊密接合。
因為熱鑄型瀝青混凝土具流動性，所以在有橫向坡度的橋面施工時，應由較低的車道往較高的車道順序鋪裝施工，在接縫處會有較良好的接合效果，施工期間天候的掌握甚為重要，非不得已避免在天候不良或有下雨可能的日子鋪築，如果前一鋪裝車道完成施工後下一個鋪裝車道可能間隔數天或是因下雨而暫停時，在接縫處會產生積水及灰塵的堆積，如圖21之上圖所示，將影響接合面日後的接合度，為避免此種狀況產生，可以在接縫處塗抹接著層材料，如圖21之中圖所示，以增進接縫處的接合度；有些情況會有如圖21下圖，在接縫處有積存空氣，以致施工縫無法密接，此時必須以手工夯實鋼鈑配合加熱器，以加溫和重壓將接縫處壓密並將空氣驅除，以利接合的緊密度，圖21所示為施工縫處理的兩張照片。
因為熱鑄型瀝青混凝土鋪築作業與鋼床鈑面接合幾無空隙，但如有水份或油污存在時，會因高溫而使油污或水份快速氣化而產生發泡現象，嚴重時將使新鋪面開裂，所以在有發泡現象時，應即予以處理，否則施工完成通車後將造成鋪面破壞，只要在鋪築前注意鈑面的清除準備工作，一般只會有少數獨立氣泡產生，可以用加熱的針頭將氣泡戳破再以鋼鈑夯實。
當鋼床鈑面縱坡橫坡的合成坡度超過10％時混合料會發生流動，在施工溫度與流動性(Lueer)的控制尤其重要，為控制流動性可考慮適當降低混合料溫度，或是考慮降低每次鋪裝厚度，或以木板置於橫斷面方向阻攔混合料之流動，亦可考慮以撤佈碎細料以冷卻混合而降低其流動性。
由於熱鑄型瀝青混凝土施工溫度在220～260℃間，這種高溫作業下鋼床鈑有可能會因此而發生熱變形，所以施工時要考慮熱變形的伸張量避免損及鋼鈑結構及桿件結合部位。為解決此問題，日本路面工程界建議可以採用下列四種策略：[3, 4]
- 低溫鋪築：在使用熱鑄型瀝青混凝土專用鋪裝機的狀況下，足以鋪設較硬(流動性較低)的混合料，應確實管理加熱攪拌車的溫度，在可以施工的範圍內，儘量以低溫方式施工。
- 低速鋪築：除了降低鋪築溫度外，減少單位時間內的鋪築面積，讓鋼床鈑面有充分的時間散熱，可以避免鋼床鈑因熱應力過大產生的變形損及鋼結構系統。
- 施工季節：混合料熱效應所產生鋼床鈑的熱變形與鋼床鈑內部溫度有關，降低施工時混合料與鋼床鈑的溫度，是對策之一，所以在夏季施工混合料溫度與鈑內之溫度梯度較小，其熱變形影響亦較小。在鋪築前應校核伸縮縫的伸縮量，並確保熱變形伸縮量小於伸縮縫伸縮量方可。
- 排除無關載重：鋪設期間所有無關的車輛載重要駛離現場以減少鈑面的載重，包括待命中的加熱攪拌車應駛離鋪築鈑面，以減低鈑面的變形。
熱鑄型瀝青混凝土上的磨耗層
以日本的經驗顯示，最好的鋼床鈑鋪面設計是採用雙層式，下層使用熱鑄型瀝青混凝土、上層採用改質瀝青混凝土，以增加抗磨耗性提高耐久性，本節分別說明為增加下層熱鑄型瀝青混凝土抗變形能力採用的播撒碎石工法、黏結上下兩層採用的黏層鋪設、及上層採用的改質瀝青混凝土。
1、播撒碎石以增強熱鑄型瀝青混凝土抗變形能力
為提高熱鑄型瀝青混凝土的抗滑性、抗磨蝕性、與及抗變形能力，有時會在熱鑄型瀝青混凝土鋪好後，在其上撒佈一層預先裹覆瀝青的碎石，再以壓路機將這些碎石壓入熱鑄型瀝青混凝土的表層，這種施工方式不僅適合用在直接以熱鑄型瀝青混凝土作為表層的場合，也適用在交通量較大的鋼床鈑鋪面上，例如世界最長的明石跨海大橋，其鋼床鈑面上的鋪面設計即如圖22所示，下層熱鑄型瀝青混凝土上撒佈一層預先裹覆瀝青的碎石，滾壓入熱鑄型瀝青混凝土後，才在其上鋪築改質瀝青混凝土，這些碎石將有效地提高熱鑄型瀝青混凝土的抗變形能力，圖23為明石跨海大橋之鋼床鈑面熱鑄型瀝青混凝土鋪築後，以小型裝載機撒佈預先裹覆瀝青的碎石之照片。
在撒佈這一層碎石時應注要在適當的溫度狀況下，若溫度過高，則撒佈的碎石會沉入熱鑄型瀝青混凝土內，而變成外觀相當不均勻的碎石層；依日本瀝青鋪裝要綱之建議，撒佈預先裹覆瀝青的碎石於熱鑄型瀝青混凝土表層時，若碎石的粒徑為4.75~2.36mm，則建議的用量為每平方公尺8公斤，若粒徑為13.2~4.75mm或19~13.2mm，則建議的用量為每平方公尺8至15公斤；這些碎石顆粒上的瀝青用量則約為其重量的1%，若要添加石粉，則石粉量應與瀝青量相同；這一層碎石層除了增加熱鑄型瀝青混凝土的抗變形及抗磨損能力外，對於與上層瀝青混凝土的黏結，也有正面的幫助，但在鋪築上層改質瀝青混凝土前，若在熱鑄型瀝青混凝土表層留有未被壓入的碎石，則應將這些鬆散的碎石掃除。
國內目前引進熱鑄型瀝青混凝土的苗栗新東大橋及國道高屏溪大橋，雖皆採上層為改質瀝青混凝土、下層為熱鑄型瀝青混凝土的兩層設計，但皆未設計採用在熱鑄型瀝青混凝土表層播撒預先裹覆瀝青之碎石的工法。
依日本鋪面工程界之研究，鋼床鈑鋪面上層最好採用改質瀝青混凝土，以增加抗磨耗能力提高耐久性，國內近幾年在少數路面亦已開始採用改質瀝青，但因改質瀝青的種類眾多，本研究依日本文獻之建議，說明用於鋼床鈑磨耗層上的改質瀝青混凝土，並對苗栗新東大橋和國道高屏溪大橋上的改質瀝青混凝土的組成加以描述。
(1)鋪築改質瀝青混凝土前的黏層播撒
播撒黏層的目的為使熱鑄型瀝青混凝土與上層改質瀝青混凝土間粘結緊密，一般皆使用乳化瀝青，使用量需視熱鑄型瀝青混凝土層之表面狀況而定，施工時，應先將熱鑄型瀝青混凝土層表面清掃乾淨，以利播撒作業，一般使用量標準值為0.5L /m2，但若熱鑄型瀝青混凝土層表面極為光滑時，可酌予減少至0.3L /m2；至於溫度方面，則因粘層需具有粘結效果，所以作業溫度不宜過低以免產生凍結現象，且作業中若遇下雨，乳化瀝青會隨水份流出或集浮於水面而無法播撒均勻，所以下雨時應立即停止作業，已完成部份應俟雨後重新再播撒一遍。
一般而言，乳化瀝青在較高溫度時粘滯度下降，有利於播撒作業，故作業溫度在60℃以上較為合適；施工時對鄰近結構物需進行表面保護，以免粘層霧化飛散而附著於結構物表面，播撒作業完成後應養護1～2小時，養護期間應保持乾淨避免表面受污染，並即刻進行改質瀝青混凝土層的鋪築作業。
日本目前建議於鋼床鈑鋪面介於熱鑄型瀝青混凝土與改質瀝青混凝土間採用之黏層，使用乳化橡膠瀝青，規格如表11所示，此種黏層材料乃在一般的乳化瀝青中混入各種合成橡膠而成，國道高屏溪橋和苗栗新東大橋所採用的乳化橡膠瀝青黏層，皆由日本東亞道路工業株式會社進口，商品名稱叫Cachion GS的乳化橡膠瀝青。
(2)改質瀝青材料特性
鋼床鈑鋪面之上層建議採用的改質瀝青為本四改良I型瀝青，乃由針入度60/80的直餾瀝青，添加直餾瀝青重量之7%左右的人造橡膠拌合而成，依據日本相關研究，採用這類的改質瀝青混合料，面對鋼床鈑的局部變形具有良好的鋼床鈑變形迎合度、穩定性、及抗變形能力等，可以獲致鋪面耐久性的提昇。
本四改良I型瀝青的品質規格如表12所示，與一般日本規格的改質瀝青相比，此類改質瀝青在軟化點、堅韌性等方面的要求較為嚴格；表12中的薄膜烘箱試驗乃以180℃，試驗時間為2.5小時，是比一般163℃、5小時嚴格的條件，也是因為考慮這些改質瀝青混合料的施工溫度都較高，而特別訂定的規格。這種改質瀝青材料一般在140℃以下存放10天以內，大都不會有變質的問題，但若是存放的溫度在180℃過長的時間，則有可能會有變質的問題，故必須注意在拌合廠儲油槽存放的溫度。
另外是人造橡膠的添加量大約是瀝青重量的7%，但很可能會受到與之拌合的直餾瀝青性質的影響，也有可能與人造橡膠本身性質而有差異，有時必須經由適當的試拌調整，才能符合表12中的品質規定。
(3)改質瀝青混凝土的組成
用於鋼床鈑鋪面磨耗層改質瀝青混凝土之骨材性質要求與一般路面瀝青混合料之骨材性質相同，組成的級配應符合表13中日本規格之規定，本研究在表13中列出一般的密級配(ASTM D3515)供比對，可知這類瀝青混合料即與一般的密級配相同；國內引進的兩個案例中，用本土骨材執行一般馬歇爾配比設計後，選擇的級配和瀝青含量亦列於表13中，由表13可看出苗栗新東大橋使用的級配較高屏溪大橋粗，而瀝青含量則很接近。
這種橡膠改質瀝青混合料的配比設計，與一般密級配瀝青混凝土相同，大都採用馬歇爾法來執行，目前日本相關規範規定的馬歇爾性質如表14所示，由表14可知空隙率、飽合度、滯留強度、和流度值的規定與一般密級配相同，穩定值則要求較高些，其它日本鋪面工程界特有的規定，如以輪跡試驗評估的動穩定值，和以彎曲試驗評估的破斷應變，前者為保證抗變形能力，後者則為確保抗低溫龜裂的能力。
(4)改質瀝青混凝土的施工
用在鋼床鈑鋪面上層的橡膠改質瀝青混凝土，由於瀝青的黏度較高，需要較高的拌合溫度，一般乃以提高骨材的加熱溫度來達成，其它的裝運拌合與施工的方法，則除了施工溫度稍微調高外，皆與傳統瀝青混凝土相同。圖24為國工局高屏溪大橋在熱鑄型瀝青混凝土上鋪築橡膠改質瀝青混凝土的施工照片。
參考文獻
- 架橋組曲，明石海峽大橋，本州四國連絡橋/神戶淡路鳴門自動車道，本州四國連絡橋公團，(財)海洋架橋調查會。
- 瀝青鋪裝要綱，(社)日本道路協會，平成4年12月。
- 多田宏行編著，鋼床版舖裝的設計與施工，鹿島出版會，1990年2月。
- 陳榮波譯，多田宏行原著，鋼床版鋪裝的設計與施工，民國八十八年九月。
- 莊輝雄、陳建州、陳榮波，高屏溪斜張橋鋼床鈑GUSS與改質瀝青混凝土配合設計日本監驗報告，中華民國八十八年八月。
- 日本鋪道株式會社，臺灣苗栗縣新東大橋橋面工程材料試驗報告書，1997年9月。
- 參考綱站：http://www.trinidadasphaltamerica.com
- 鋪裝試驗法便覽，(社)日本道路協會，昭和63年11月。
- 交通部台灣區國道新建工程局，第二高速公路後續計畫燕巢九如段第C381標高屏溪河川橋工程鋼床鈑鋪面工程施工計畫書，中華民國八十八年八月。
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