¶ 柔性鋪面設計規範-設計手冊-CH3(第 21–40 頁)
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¶ 3.3 鋪築材料因子
¶ 3.3.1 簡述
1.鋪築結構層次:傳統式之柔性鋪面為基層、底層及面層。
2.全厚度瀝青鋪面:緊急工程或特殊地區可規劃使用全厚度瀝青鋪面。
3.本節將提出各種設計方法可能使用到之級配規格及材質要求,同時將決定設計值之試驗項目列出,以供各機構材料調查及研究時參考。
¶ 3.3.2 選擇材料原則
1.以符合鋪面設計方法之規定為原則,其材質及施工作業應達到規定值。
2.每層鋪築厚度及施工機械之選擇,要採用當地常用者較宜。
3.材質及設計值之訂定,需依據相關規範規定或由材料調查或專案研究成果訂定之。
4.各層鋪築材料之選擇,要因地而異,除與料源有關外,尚需考量當地使用習性。
¶ 3.3.3 各層鋪築材料
1.摩擦層:開放級配瀝青混凝土或多孔隙排水瀝青混凝土。
2.面層:柔性鋪面所使用之瀝青混合料以連續級配之密級配瀝青混凝土為主,其他如殘缺級配之SMA(Stone Mastic Asphalt)亦可使用。
3.底層:粗級配瀝青混凝土、碎石級配料、水泥處理級配料及大粒料瀝青混凝土(LSAM)等。
4.基層:摻砂石料、礫石級配料及水泥處理土壤等。
¶ 3.3.4 基層材料使用規定
1.各種設計方法常用之試驗項目:
(1)篩分析:CNS 486,AASHTO T27,ASTM C136。
(2)比重及吸水率(No.4 篩以上粒料):CNS488,AASHTO T85,ASTMC127。
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(3)液性限度及塑性指數:CNS5087,CNS5088, AASHTO T89、
AASHTO T90、ASTM D4318。
(4)含砂當量試驗:AASHTO T176,ASTM D2419。
(5)夯壓試驗(改良式):AASHTO T180,ASTM D1557。
(6)CBR 試驗:CNS 12382,AASHTO T193,ASTM D1883。
(7)R 值試驗:CNS 12383,AASHTO T190,ASTM D2844。
(8)MR試驗:AASHTO T292,AI MS-10。
(9)洛杉磯磨損試驗:CNS490,CNS3408,AASHTO T96,ASTMC31,ASTM C535。
2.材質與設計方法關係:
(1)使用固定設計圖之設計方法:材質必須依照設計方法之規範訂定。
(2)AASHTO 及AI CP-1 DAMA 程式設計方法:依照設計值之資料訂定施工規範,若與常用規範不同時應訂定於特定條款內。
3.基層級配料:
(1)AI 設計方法(MS-1 1991 年版):級配規格及材質規定詳見表3.3.(1)。
表3.3.(1) AI MS-1 1991 年版級配規格及材質規定
| 試驗項目 ㎜ (吋) | 設計範圍(1) (通過百分率) | 工地拌合容許誤差 (通過百分率) | 備 註 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ㎜ (吋) | 底層級配料 | 基層級配料 | 底層級配料 | 基層級配料 | ||
| (1)級配 規格 | 50.0 (2) | 100 | 100 | -2 | -3 | (1)ASTM D2940-98 (2)工地拌合公式必須 在設計範圍內選一 級配作為該工程之 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 |
| 規格 | 37.5 (1 1/2) | 95~100 | 90-100 | ±5 | +5 | D2940-98 (2)工地拌合公式必須 在設計範圍內選一 級配作為該工程之 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 |
| 19.0 (3/4) | 70~92 | - | ±8 | - | (2)工地拌合公式必須 在設計範圍內選一 級配作為該工程之 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 | |
| 9.5 (3/8) | 50~70 | - | ±8 | - | 在設計範圍內選一 級配作為該工程之 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 | |
| 4.75 (No.4) | 35~55 | 30~60 | ±8 | ±10 | 級配作為該工程之 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 | |
| 0.60 (No.30) | 12~25 | - | ±5 | - | 規格,工地控制必 須在其容許誤差 內。 | |
| 0.075 (No.200) | 0~8 | 0~12 | ±3 | ±5 | 須在其容許誤差 內。 | |
| (2)CBR,%,最少 | 80 | 20 | - | - | 內。 | |
| (3)或R 值,最少 | 78 | 55 | - | - | ||
| (4)液性限度,%,最多 | 25 | 25 | - | - | ||
| (5)塑性指數,%,最多 | N.P. | 6 | - | - | ||
| (6)含砂當量,%,最少 | 35 | 25 | - | - | ||
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表3.3.(2) AASHTO M147 級配規格及材質規定表3.3.(3)高速公路基底層粒料規格及材質規定
| 試驗項目 mm (吋) | 通過百分率,(%) | 備 註 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 試驗項目 mm (吋) | 底層級配料 | 基層級配料 | 備 註 | |||||||||
| mm (吋) | A | B | (1) A | (2) B | ||||||||
| (1)級配 規格 | 100 (4) | - | - | 100 | - | (1)基層級配料規格為 交通部公路局“公路工程 施工說明書86 年6 月版。 (2)及(3)為美國加州 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | ||||||
| 規格 | 75 (3) | - | - | - | 100 | 交通部公路局“公路工程 施工說明書86 年6 月版。 (2)及(3)為美國加州 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | ||||||
| 63 (2 1/2) | - | - | - | 90~100 | 施工說明書86 年6 月版。 (2)及(3)為美國加州 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 50 (2) | 100 | 100 | - | - | 月版。 (2)及(3)為美國加州 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 25 (1) | - | 75~95 | - | - | (2)及(3)為美國加州 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 9.5 (3/8) | 30~65 | 40~75 | - | - | 施工規範(1995) ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 4.75 (No.4) | 25~55 | 30~60 | 25~100 | 40~90 | ,其含砂當量值規定 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 2.00 (No.10) | 15~40 | 20~45 | - | - | 18 以上。 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 0.427 (No.40) | 8~20 | 15~30 | - | - | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| 0.075 (No.200) | 2~8 | 5~20 | 0~25 | 0~25 | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| (2)洛杉磯磨損率,%(500 轉) | 50 | 50 | 50 | - | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| (3)液性限度,%,最多 | 25 | 25 | 25 | - | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| (4)塑性指數,%,最多 | 6 | 6 | 6 | - | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| (5)R 值,最少(3) | 78 | 78 | 40 | 50 | 註 (1)基層級配料若含砂當量及級配 試驗由 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 時,則 之試驗由工程司視需 | |||||||
| (3)高速公路粒料基層:級配規格及材質規定詳見表3.3.(3)。 | ||||||||||||
| 表3.3.(3)高速公路基底層粒料規格及材質規定 | ||||||||||||
| 通過百分率,% | ||||||||||||
| 基層粒料 底層粒料 | ||||||||||||
| 試 驗 項 目 | ||||||||||||
| 標稱 標稱 標稱 備 註 | ||||||||||||
| ㎜ (吋) | ||||||||||||
| 最大粒徑 最大粒徑 最大粒徑 | ||||||||||||
| 1 1/2" 1 1/2" 3/4" | ||||||||||||
| (1)級配 50 (2) 100 100 ― (1)基層級配料若含砂當量及級配 | ||||||||||||
| 規格 合乎要求,CBR 試驗由 | ||||||||||||
| 37.5 (1 1/2) 87~100 90~100 ― 工程司視需要辦理。 | ||||||||||||
| 25 (1) ― ― 100 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 | ||||||||||||
| 量達到45 時,則 | ||||||||||||
| 19 (3/4) 45~49 50~85 90~100 CBR 之試驗由工程司視需 | ||||||||||||
| 4.75 (No.4) 20~50 30~45 35~55 要辦理。 | ||||||||||||
| 0.60 (No.30) 6~29 10~25 10~30 | ||||||||||||
| 0.075 | ||||||||||||
| 0~12 2~9 2~9 | ||||||||||||
| (No.200) | ||||||||||||
| (2)CBR 值,最小 30 85 | ||||||||||||
| (3)含砂當量,最小 35 40 | ||||||||||||
| 試 驗 項 目 ㎜ (吋) | 通過百分率,% | 備 註 | ||||||||||
| 試 驗 項 目 ㎜ (吋) | 基層粒料 | 底層粒料 | 備 註 | |||||||||
| 試 驗 項 目 ㎜ (吋) | 標稱 最大粒徑 1 1/2" | 標稱 最大粒徑 1 1/2" | 標稱 最大粒徑 3/4" | 備 註 | ||||||||
| (1)級配 規格 | 50 (2) | 100 | 100 | ― | (1)基層級配料若含砂當量及級配 合乎要求,CBR 試驗由 工程司視需要辦理。 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 量達到45 時,則 CBR 之試驗由工程司視需 要辦理。 | |||||||
| 37.5 (1 1/2) | 87~100 | 90~100 | ― | 合乎要求,CBR 試驗由 工程司視需要辦理。 (2)底層級配合乎規定,且含砂當 量達到45 時,則 CBR 之試驗由工程司視需 要辦理。 | ||||||||
| 25 (1) | ― | ― | 100 | (2)底層級配合乎規定,且含砂當 量達到45 時,則 CBR 之試驗由工程司視需 要辦理。 | ||||||||
| 19 (3/4) | 45~49 | 50~85 | 90~100 | 量達到45 時,則 CBR 之試驗由工程司視需 要辦理。 | ||||||||
| 4.75 (No.4) | 20~50 | 30~45 | 35~55 | 要辦理。 | ||||||||
| 0.60 (No.30) | 6~29 | 10~25 | 10~30 | |||||||||
| 0.075 (No.200) | 0~12 | 2~9 | 2~9 | |||||||||
| (2)CBR 值,最小 | 30 | 85 | ||||||||||
| (3)含砂當量,最小 | 35 | 40 | ||||||||||
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4.水泥處理土壤、石灰處理土壤、石灰與飛灰處理土壤及瀝青處理土壤等:
(1)水泥處理土壤、石灰處理土壤、石灰與飛灰處理土壤及瀝青處理土壤等皆以就地取材,並考量經濟因素為主。
(2)目標:改善路基土壤強度,亦可作為基層材料之用。
(3)材料調查與應用:需要個案處理或進行地區性廣泛之研究。
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¶ 3.3.5 底層材料使用規定
1.大粒料瀝青混凝土 (LSAM,Large Stone AsphaltMixtures):
(1)涵義:粒料之標稱最大粒徑要大於25mm之瀝青混凝土。
(2)試驗方法:AI MS-2 (1993);其試體尺寸為15cm×9.5cm (6 吋×3.75吋),夯打次數為10cm (4 吋)試體之1.5 倍。
(3)配合設計準則(重級交通量):
.試體每端夯打次數:112。
.穩定值,N(lbs)最小:20,000(4,500)。
.流度0.25mm (0.01 吋):12~21。
.粒料填充率(VMA),%:11 以上。
.空隙率(%):3~5。
.瀝青填充率或瀝青飽和度(VFA),(%):65~80。
(4)工地拌合公式容許限度:詳見表3.3.(4)。
表3.3.(4) LSAM 混合料每一試樣之各項容許誤差
(5)級配規格:詳見表3.3.(5)。
| 通過篩號,mm (吋) | 容許百分率,(%) |
|---|---|
| 12.5 (1/2)及以上 | ±8 |
| 9.5 (3/8)~4.75 (No.4) | ±7 |
| 2.36 (No.8)~1.18 (No.16) | ±6 |
| 0.60 (No.30)~0.30 (No.50) | ±5 |
| 0.075 (No.200) | ±3 |
| 瀝青含量,%(對混合料) | ±0.5 |
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表3.3.(5) LSAM 粒料規格
2.水泥處理山級配:
(1)簡述:
(A)山級配涵義為該材料從丘陵取得經軋製而成,並非來自於河川材料者。
(B)山級配之材質CBR 強度通常不易達到80 以上,且其液性限度及塑性指數亦無法合乎一般施工規範。
(2)級配規格:
水泥處理山級配以採用地區性土壤為主,因此需多作材料調查以訂定特定條款,或依照ASTM D2940[表3.3.(1)]、AASHTO M147[表3.3.(2)]或高速公路基底層粒料規格[表3.3.(3)]辦理。
(3)試驗項目與數量:
(A)試驗項目與數量以能夠求出合理設計值為目的,因此除未處理前之土壤(級配料)一般物性外,以CBR、R 值、抗壓強度(7 天)及MR等試驗為主。
| 篩 號 mm (吋) | 通 過 百 分 率 , (%) | 備 註 | ||
|---|---|---|---|---|
| mm (吋) | A | B | C | 備 註 |
| 50 (2) | 100 | - | 100 | (1)A 及B 級配為 ASTM D3515 規格 。 (2)C 級配為 FHWA- FP-85 規格。 |
| 37.5 (1 1/2) | 90~100 | 100 | 97~100 | ASTM D3515 規格 。 (2)C 級配為 FHWA- FP-85 規格。 |
| 25 (1) | - | 90~100 | - | 。 (2)C 級配為 FHWA- FP-85 規格。 |
| 19 (3/4) | 56~80 | - | 66~80 | (2)C 級配為 FHWA- FP-85 規格。 |
| 12.5 (1/2) | - | 56~80 | - | FP-85 規格。 |
| 9.5 (3/8) | - | - | 40~60 | |
| 4.75 (No.4) | 23~53 | 29~59 | 33~45 | |
| 2.36 (No.8) | 15~41 | 19~45 | 25~33 | |
| 0.425 (No.40) | - | - | 9~17 | |
| 0.30 (No.50) | 4~16 | 5~17 | - | |
| 0.15 (No.100) | - | - | - | |
| 0.075 (No.200) | 0~6 | 1~7 | 3~8 | |
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(B)每一料源最基本之試驗數目為三種水泥用量、三種壓實度及三種級配變化。
(4)試驗值、設計值及施工規範關係:
(A)設計值=試驗值×拌合效率×施工效率(a)拌合效率:工地拌合建議使用0.60~0.70,拌合廠拌合使用0.70~0.80。
(b)施工效率:就地拌合建議使用0.60~0.70,分層滾壓為0.70~0.80。
(B)施工規範應訂定水泥用量、壓實度、工地或工廠拌合後之強度試驗值。
3.水泥處理底層(Cement Treated Base):
(1)車輛超載嚴重時,可用水泥處理底層解決車轍問題。
(2)級配規格共列A、B、C 及D 等四種,A 及B 級配為美國加州公路設計手冊(1995)所訂,C 級配為AASHTO M147 及AASHTO 公路施工規範(1988)所訂,D 為FHWA FP-85(1985)公路及橋樑施工規範所訂。
(3)級配規格詳見表3.3.(6)。
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表3.3.(6)水泥處理底層級配規格
(4)配合設計準則:
(A)A 級配之水泥用量不可以超過5%(對粒料乾重)。
(B)B 級配未加水泥前之R 值最小要60,與水泥拌合後R 值不得少於80(同一壓實度及擠水壓力條件)。
(C)抗壓強度以ASTM D1663 試驗方法為主,求出7 天之抗壓強度以決定設計值。
(D)A、C 及D 級配之抗壓強度(材齡7 天)不可低於40kgf/cm2(室內配合設計)。
(E) 使用水泥:卜特蘭第II型(ASTM C150)。
(5)試驗值與設計值關係:
(A)設計值之訂定必須考慮拌合效率(Mixing Efficiency)及施工效率,故設計值=試驗值×拌合效率×施工效率。
(B)拌合效率:
(a)工地拌合:0.65~0.75。
| 試驗項目 mm (吋) | 通 過 百 分 率 , (%) | 備 註 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| mm (吋) | A | B | C | D | 備 註 | |
| (1)級配 規格 | 75 (3) | - | 100 | - | - | (1)A 及B 級配為 美國加州規格。 (2)C 級配為 AASHTO M147 規格。 (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 |
| 規格 | 63 (2 1/2) | - | 90~100 | - | - | 美國加州規格。 (2)C 級配為 AASHTO M147 規格。 (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 |
| 50 (2) | - | - | 100 | 100 | (2)C 級配為 AASHTO M147 規格。 (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 | |
| 37.5 (1 1/2) | - | - | - | 97~100 | AASHTO M147 規格。 (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 | |
| 25 (1) | 100 | - | 75~95 | - | M147 規格。 (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 | |
| 19 (3/4) | 90~100 | - | - | 67~81 | (3)D 級配為 FHWA FP-85 規格。 | |
| 9.5 (3/8) | - | - | 40~75 | - | FHWA FP-85 規格。 | |
| 4.75 (No.4) | 40~70 | 35~70 | 30~~60 | 33~47 | FP-85 規格。 | |
| 2.00 (No.10) | - | - | 20~45 | - | ||
| 0.600 (No.30) | 12~40 | - | - | - | ||
| 0.425 (No.40) | - | - | 15~30 | 10~19 | ||
| 0.075(No.200) | 3~15 | 3~20 | 5~20 | 4~8 | ||
| (2)含砂當量,%,最小 | 21 | 21 | - | - | ||
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(b)工廠拌合:0.76~0.85。
(C)施工效率:
(a)就地拌合:0.60~0.80。
(b)分層滾壓:0.75~0.85。
4.廠拌地瀝青處理底層:
國內高速公路使用廠拌地瀝青處理底層已有20 年之久,現將其規定列述如下:
(1)粒料級配規格及材質規定:
粒料級配規格及材質規定詳見表3.3.(7)。
(2)配合設計:
(A)試驗方法:AASHTO T245、ASTM D1559、AI MS-2, 惟A、B、C 類與LSAM 相同, D、E 類與密級配相同。
(B)配合設計準則:
瀝青處理底層拌合物,其配合設計之品質,應符合表3.3.(8)之要求。
(3)工地拌合公式與檢驗結果之容許誤差:詳見表3.3.(9)。
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表3.3.(7) 廠拌地瀝青處理底層粒料級配及材質規定
| 試驗項目 ㎜ (吋) | 通 過 重 量 百 分 率,(%) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 試驗項目 ㎜ (吋) | 標稱 最大粒徑1- 1/2 吋 | 標稱 最大粒徑 1- 1/2 吋 | 標稱 最大粒徑 1 吋 | 標稱 最大粒徑 1 吋 | 標稱 最大粒徑3/4 吋 | |||||||
| 分 類 | A | B | C | D | E | |||||||
| (1)級配 規格 | 50 (2) | 100 | 100 | ─ | ─ | ─ | ||||||
| 規格 | 37.5 (1-1/2) | 90~100 | 90~100 | 100 | 100 | ─ | ||||||
| 25.0 (1) | ─ | ─ | 90~100 | 85~100 | 100 | |||||||
| 19.0 (3/4) | 66~80 | 56~80 | ─ | 70~85 | 80~100 | |||||||
| 12.5 (1/2) | ─ | ─ | 56~80 | ─ | ─ | |||||||
| 9.5 (3/8) | 48~60 | ─ | ─ | ─ | ─ | |||||||
| 4.75 (No.4) | 33~45 | 23~53 | 29~59 | 30~50 | 50~80 | |||||||
| 2.36 (No.8) | 25~33 | 15~41 | 19~45 | ─ | ─ | |||||||
| 0.600(No.30) | ─ | ─ | ─ | 12~25 | 20~60 | |||||||
| 0.425(No.40) | 9~17 | ─ | ─ | ─ | ─ | |||||||
| 0.300(No.50) | ─ | 4~16 | 5~17 | ─ | ─ | |||||||
| 0.075(No.200) | 3~8 | 0~6 | 1~7 | 2~8 | 5~20 | |||||||
| (2)洛杉磯磨損試驗,(500 轉),% | 50 以下 | AASHTO T96 | ||||||||||
| (3)含砂當量, % | 30 以上 | AASHTO T176 | ||||||||||
| (3)粗粒料破碎顆粒,% (至少具一個破碎面) | 90 以上 | 粗細粒料以No.4 為界區分 | ||||||||||
| 表3.3.(8) 廠拌地瀝青處理底層配合設計準則 | ||||||||||||
| ─ ─ 馬歇爾 A,B,C D,E | ||||||||||||
| 試驗上下每端各夯打次數 112 75 | ||||||||||||
| 穩定值,N(•b) 20,000(4,500) 8,006(1,800) | ||||||||||||
| 最小流度,0.25mm(0.01 吋) 10~20 8~18 | ||||||||||||
| 空隙率,% 3~5 3~10 | ||||||||||||
| ─ ─ 馬歇爾 | A,B,C | D,E | ||||||||||
| 試驗上下每端各夯打次數 | 112 | 75 | ||||||||||
| 穩定值,N(•b) | 20,000(4,500) | 8,006(1,800) | ||||||||||
| 最小流度,0.25mm(0.01 吋) | 10~20 | 8~18 | ||||||||||
| 空隙率,% | 3~5 | 3~10 | ||||||||||
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表3.3.(9) 廠拌地瀝青處理底層混合料每一試樣之各項容許誤差
(4)工地檢驗頻率:依據AASHTO T172 規定施工中每日取樣檢驗兩次。
5.碎石級配料:
級配料規格及材質規定如下:
(1)ASTM D2940-98:詳見表3.3.(1)。
(2)AASHTO M147:詳見表 3.3.(2)。
(3)高速公路粒料底層:詳見表3.3.(3)。
¶ 3.3.6 面層材料使用規定
1.瀝青混凝土類別:台灣地區所用之瀝青混凝土以連續級配為主,其因乃設計方法採用AASHTO、
AI 及美國加州等方法,故必須依照其規定辦理。
2.級配規格:
(1)AI-SS-1 最新版(1992)亦即ASTM D3515-96 之規定,詳見表3.3.
(10)及表3.3.(11)。
| 篩 號,mm (吋) | 容許百分率,(%) | |
|---|---|---|
| A,B,C | D,E | |
| 12.5 及 12.5 以上 (1/2 及 1/2 以上) | ±8 | ─ |
| 9.5 及 9.5 以上 (3/8 及 3/8 以上) | ─ | ±7 |
| 9.5 及 4.75 (3/8 及 No.4) | ±7 | ─ |
| 4.75 (No.4) | ─ | ±5 |
| 2.36 及 1.18 (No.8 及 No.16) | ±6 | ─ |
| 0.60 及 2.36 (No.30 及 No.8) | ±5 | ─ |
| 0.60 及 0.30 (No.30 及 No.50) | ─ | ±4 |
| 0.15 (No.100) | ±2 | ─ |
| 0.075 (No.200) | ±3 | ±2 |
| 瀝青含量,% (對瀝青混合料之總重量計算) | ±0.5 | ±0.3 |
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(2)台灣地區高速公路瀝青混凝土粒料規格詳見表3.3.(12)及表3.3.(13)。
3.配合設計準則及工地檢驗與工地拌合公式之容許誤差:
(1)AI SS-1(1992)規定詳見表3.3.(14)、表3.3.(15)及表3.3.(16)。
(2)台灣地區高速公路規定詳見表3.3.(17)及表3.3.(18)。
表3.3.(10) AI SS-1 1992 年版密級配粒料規格註: 通過No.200 篩之粒料或填充料,其塑性指數不得大於4。
| 篩號, mm (吋) | 標稱 最大粒徑 25.0mm | 標稱 最大粒徑 19.0mm | 標稱 最大粒徑 12.5mm | 標稱 最大粒徑 9.5mm | 標稱 最大粒徑 4.75mm | 標稱 最大粒徑 2.36mm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 37.5 (1 1/2) | 100 | - | - | - | - | - |
| 25 (1) | 90~100 | 100 | - | - | - | - |
| 19 (3/4) | - | 90~100 | 100 | - | - | - |
| 12.5 (1/2) | 56~80 | - | 90~100 | 100 | - | - |
| 9.5 (3/8) | - | 56~80 | - | 90~100 | 100 | - |
| 4.75 (No.4) | 29~59 | 35~65 | 44~74 | 55~85 | 80~100 | 100 |
| 2.36 (No.8) | 19~45 | 23~49 | 28~58 | 32~67 | 65~100 | 95~100 |
| 1.18 (No.16) | - | - | - | - | 40~80 | 85~100 |
| 0.60 (No.30) | - | - | - | - | 25~65 | 70~95 |
| 0.30 (No.50) | 5~17 | 5~19 | 5~21 | 7~23 | 7~40 | 45~75 |
| 0.150(No.100) | - | - | - | - | 3~20 | 20~40 |
| 0.075(No.200) | 1~7 | 2~8 | 2~10 | 2~10 | 2~10 | 9~20 |
| 瀝青含量,% (對混合料) | 3~9 | 4~10 | 4~11 | 5~12 | 6~12 | 8~12 |
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表3.3(11) AI SS-1 1992 年版填充料規格表3.3.(12) 台灣地區高速公路瀝青混凝土粒料規格
| 篩 號 , mm (吋) | 通 過 百 分 率,(%) |
|---|---|
| 0.60 (No.30) | 100 |
| 0.30 (No.50) | 95~100 |
| 0.075 (No.200) | 70~100 |
| 試 驗 項 目 mm (吋) | 通過百分率,(%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 密 級 配 | 開 放 級 配 | |||||
| 標稱 最大粒徑 3/4〞 | 標稱 最大粒徑 1/2〞 | 標稱 最大粒徑 3/8〞 | 標稱 最大粒徑 1/4〞 | |||
| (1)級配 規格 | 37.5 (1 1/2) | - | - | - | - | |
| 25 (1) | 100 | - | - | - | ||
| 19 (3/4) | 95~100 | 100 | - | - | ||
| 12.5 (1/2) | - | 95~100 | 100 | - | ||
| 9.5 (3/8) | 65~80 | 80~95 | 90~100 | 100 | ||
| 4.75 (No.4) | 45~60 | 55~72 | 30~50 | - | ||
| 2.36 (No.8) | 30~45 | 38~55 | 15~32 | 15~32 | ||
| 1.18 (No.16) | - | - | 0~15 | 0~15 | ||
| 0.60 (No.30) | 15~25 | 18~33 | - | - | ||
| 0.075(No.200) | 3~7 | 4~8 | 0~3 | 0~3 | ||
| (2)洛杉磯磨損率 (500 轉),%,最大 | 40 | 35 | ||||
| (3)健度(硫酸鈉五次循環)%,最大 | 9 | |||||
| (4)長扁片, %(L/W, W/t 大於 3 倍),最多 | 10 | 7 | ||||
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表3.3.(13)台灣地區高速公路瀝青混凝土填充料規格註:(1)填充料使用量不可以超過總拌合料之7%。
(2)含砂當量至少45。
| 篩 號,mm (吋) | 通 過 百 分 率,(%) |
|---|---|
| 0.60 (No.30) | 100 |
| 0.15 (No.100) | 90~100 |
| 0.075(No.200) | 65~100 |
| 交通量等級 | 重 級 | 中 級 | 輕 級 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 使用層別 | 面 層 或 底 層 | |||||||||
| 試體上下夯壓次數 | 75 | 50 | 35 | |||||||
| 設計值 試驗項目 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | ||||
| 穩定值 N(lb) | 8,006 (1,800) | - | 5,338 (1,200) | - | 3,336 (750) | - | ||||
| 流度 0.25mm (1/100 吋) | 8 | 14 | 8 | 16 | 8 | 18 | ||||
| 空隙率 % | 3 | 5 | 3 | 5 | 3 | 5 | ||||
| V.M.A. % | 如表 3.3.(15) | |||||||||
| V.F.A. % | 65 | 75 | 65 | 75 | 70 | 80 | ||||
| 1. 重級 中級 輕級 設計 EAL>106 104~106 <104 2.台灣地區規定滯留強度指數要達到 75%以上。 | ||||||||||
| 重級 中級 輕 設計 EAL>106 104~ | 1. 級 106 <104 |
|---|
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表3.3.(15) AI SS-1 V.M.A.規定值表3.3.(16) AI SS-1 1992 年版熱拌瀝青混凝土混合料每一試樣之各項容許誤差
| 粒料最大標稱直徑 ㎜ (吋) | V.M.A. (最少,%) | 備 註 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ㎜ (吋) | 空隙率設計值,(%)註(2) | 備 註 | ||||
| ㎜ (吋) | 3.0 | 4.0 | 5.0 | |||
| 1.18 (No.16) | 21.5 | 22.5 | 23.5 | (1)篩號依據 AASHTO M92 ASTM E11。 (2)可用內插法求出 VMA 值。 | ||
| 2.36 (No.8) | 19.0 | 20.0 | 21.0 | AASHTO M92 ASTM E11。 (2)可用內插法求出 VMA 值。 | ||
| 4.75 (No.4) | 16.0 | 17.0 | 18.0 | E11。 (2)可用內插法求出 VMA 值。 | ||
| 9.5 (3/8) | 14.0 | 15.0 | 16.0 | (2)可用內插法求出 VMA 值。 | ||
| 12.5 (1/2) | 13.0 | 14.0 | 15.0 | VMA 值。 | ||
| 19.0 (3/4) | 12.0 | 13.0 | 14.0 | |||
| 25.0 (1.0) | 11.0 | 12.0 | 13.0 | |||
| 37.5 (1.5) | 10.0 | 11.0 | 12.0 | |||
| 50.0 (2.0) | 9.5 | 10.5 | 11.5 | |||
| 60.0 (2.5) | 9.0 | 10.0 | 11.0 | |||
| 表3.3.(16) AI SS-1 1992 年版熱拌瀝青混凝土混合料 | ||||||
| 每一試樣之各項容許誤差 | ||||||
| 篩分析通過試驗篩,㎜ (吋) 容許百分率 | ||||||
| 12.5 及12.5 以上 (1/2 及1/2 以上)之試驗篩 ±8 | ||||||
| 9.5 及4.75 (3/8 及No.4) ±7 | ||||||
| 2.36 及1.18 (No.8 及No.16) ±6 | ||||||
| 0.60 及0.30 (No.30 及No.50) ±5 | ||||||
| 0.15 (No.100) ±4 | ||||||
| 0.075 (No.200) ±3 | ||||||
| 瀝青含量,(%) (以瀝青混合料之總重量計算) ±0.5 | ||||||
| 篩分析通過試驗篩,㎜ (吋) | 容許百分率 | |||||
| 12.5 及12.5 以上 (1/2 及1/2 以上)之試驗篩 | ±8 | |||||
| 9.5 及4.75 (3/8 及No.4) | ±7 | |||||
| 2.36 及1.18 (No.8 及No.16) | ±6 | |||||
| 0.60 及0.30 (No.30 及No.50) | ±5 | |||||
| 0.15 (No.100) | ±4 | |||||
| 0.075 (No.200) | ±3 | |||||
| 瀝青含量,(%) (以瀝青混合料之總重量計算) | ±0.5 | |||||
| 篩分析通過試驗篩,mm (吋) | 容許百分率 |
|---|---|
| 12.5 及 12.5 以上 (1/2 及 1/2 以上)之試驗篩 | ±8 |
| 9.5 及 4.75 (3/8 及 No.4) | ±7 |
| 2.36 及 1.18 (No.8 及 No.16) | ±6 |
| 0.60 及 0.30 (No.30 及 No.50) | ±5 |
| 0.15 (No.100) | ±4 |
| 0.075 (No.200) | ±3 |
| 瀝青含量,(%) (以瀝青混合料之總重量計算) | ±0.5 |
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表3.3.(17) 台灣地區高速公路配合設計準則註:1.*:不需
2.σ依照馬歇爾穩定值比值 ( )以ASTM D1075 方法求之。
表3.3.(18) 高速公路熱拌瀝青混凝土混合料每一試樣之各項容許誤差篩 號, mm (吋)
重 量 百 分 率,(%)
¶ 9.5 (3/8)或9.5(3/8)以上
4.75(No.4)~0.60(No.30)
~0.15(No.100)
0.075(No.200)
瀝青含量 (對拌合料總重)
±6±4±3±2±0.3
4.設計值訂定及應用:
(1)AASHTO 設計方法:依據材料調查結果,以當地年平均溫度(MAAT)求出彈性模數(|EAC|),再求a1值。
(2)AI CP-1 DAMA 程式方法:
泡水60°C,24小時標準試驗方法
| 配合設計方法-馬歇爾 | 密級配 | 開放級配 |
|---|---|---|
| 試體上下每端各夯打次數 穩定值,N (lb),最小 流度,0.25mm(0.01 吋) 空隙率,(%) 粒料填充率(V.M.A.),(%) σ滯留強度,(%),最小 (Retained Strength) | 75 8,006(1,800) 8~16 3~5 依照美國瀝青學會 SS-1 最新版 規定 75 | * * * * * * |
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依據材料調查結果,設定施工規範,求出當地月平均溫度之|E*|及其他材質資料即可輸入程式求出鋪築結構之AC 厚度。
5.面層鋪築最少厚度:基於下列兩種因子決定面層最少厚度,將於各設計方法中提及。
(1)因底層鋪築材料之材質而定。
(2)因交通量大小而定。
3.3.7 開放級配瀝青混凝土(OGAC)使用規定
1.鋪築開放級配之目的在於防滑及表面迅速排水。
2.高速公路使用之開放級配未計及鋪築結構強度,惟美國加州設計方法若將OGAC 作為新築鋪面結構之一部分時,訂定其礫石當量係數(Gf,Gravel Factor)=1.4。
3.級配規格:
(1)高速公路所訂規格詳見表3.3.(12)。
(2)ASTM D3515-89 開放級配規格詳見表3.3.(19)。
(3)粗粒料要合乎ASTM D692 規定。
(4)細粒料要合乎ASTM D1073 規定。
¶ 3.3.8 透層材料使用規定
在設計圖說上必須註明撒佈透層並提出透層材料之施工規範。
¶ 3.3.9 黏層材料使用規定
鋪築摩擦層開放級配或既有路面加鋪瀝青混合料前若需使用黏層材料時,必須在設計圖說上註明,並提出黏層材料之施工規範。
表3.3.(19) ASTM D3515 開放級配規格
| 標稱最大粒徑 | 通 過 百 分 率,(%) |
|---|
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| 篩 號 mm (吋) | 3/4 吋 | 1/2 吋 | 3/8 吋 |
|---|---|---|---|
| 25 ( 1) | 100 | — | — |
| 19 (3/4) | 90~100 | 100 | — |
| 12.5 (1/2) | - | 85~100 | 100 |
| 9.5 (3/8) | 40~70 | 60~90 | 85~100 |
| 4.75 ( No.4 ) | 15~39 | 20~50 | 40~70 |
| 2.36 ( No.8 ) | 2~18 | 5~25 | 10~35 |
| 1.18 ( No.16) | — | 3~19 | 5~25 |
| 0.600 ( No.30) | 0~10 | — | — |
| 0.300 (No.50) | — | 0~10 | 0~12 |
| 瀝青含量,% (對混合料) | 4~10 | 4~11 | 5~12 |
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¶ 3.4 環境因子
¶ 3.4.1 簡述
環境因子影響鋪面之績效及鋪築結構設計,其因子以溫度、降雨、排水及地下水等為主。
溫度影響瀝青混凝土之強度,如溫度昇高時瀝青混凝土易於變形,凍融時則容易龜裂。
降雨強度及年降雨量等影響鋪面之排水,雨季較長 將造成瀝青混凝土之剝脫而損害。所幸台灣地區沒有冰凍問題,膨脹土壤亦不多。惟夏季高溫易造成冒油、車轍及變形等現象。
¶ 3.4.2 降雨量及地下水
將影響路基土壤、基底層級配料之強度與成效。現依照設計方法考量方式列述之:
1.AASHTO 設計方法:
(1)路基土壤:
(A)路基土壤強度以MR表示,決定MR試驗值時必須考量飽和度,因為地下水及降雨等因子將影響飽和度值。
(B)膨脹土壤:凡塑性指數大於30,且填方高度達到60cm以上即認為是膨脹性土壤,則鋪面設計時需考慮PSI 降低因素,台灣地區屬於此種狀況者不多。
(C)求設計MR值時,以相對破壞因子(μf)求之。
(2)基底層級配料:
基底層級配料強度表示方式有CBR、R 值及MR,若以MR求a2及a3,需用飽和度來控制環境因子。
2.AI MS-1 修訂固定設計圖及AI CP-1 DAMA 程式:
(1)路基土壤強度:
路基土壤強度以MR表示,故其環境因子以飽和度為主,因此各地區之飽和度值頗為重要。至於季節性之天候,因台灣地區沒有冰凍問題,因此膨脹問題不必考量。
(2)基底層級配料:
基底層級配料若以MR 試驗方法求出MR 值時,必須考量各地區之飽和度值(詳附錄
E.3)。