(1) 橋梁分類
將鋼結構橋梁依照 TBMS 上所定義的結構形式，分為箱型 橋、桁架橋、梁式橋、剛架橋、π 橋、拱橋、斜張橋，共七種類 型(表 4-2)，本研究假設同類型的鋼結構橋梁因為結構形式相同，
其構件老化下降狀況相似。
表4-2 橋梁檢測紀錄分組分布表
橋型 檢測數量
拱橋
437箱型橋
1588梁式橋
1330斜張橋
136桁架橋
66剛架橋
278π 橋
265(2) 構件分類
本研究定期維護成本主要討論於可預期不確定成本方面，可 預期不確定成本屬於構件及元件老化，所需要花費維護費用成 本，使此構件保有服務性能或是載重性能。橋梁構件及元件的分 類本研究採用 D.E.R.&U.檢測系統中的分類，將橋梁構件分成為 21 個構件，如下表 4-3 所示，1 至 11 項屬於橋梁附屬設施，12 至 20 項為橋梁主要及次要構件。
表4-3 橋梁D.E.R&U構件及構件分類 1.引道路堤 11.欄杆及護牆 2.引道護欄 12.橋墩保護設施 3.河道 13.橋墩基礎 4.引道護坡 14.橋墩墩體/帽樑 5.橋台基礎 15.支承
6.橋台 16.止震塊/防震拉桿 7.翼牆/擋土牆 17.伸縮縫
8.摩擦層(鋪面系統) 18.主構件/大樑 9.排水系統 19.副構件 10.緣石及人行道 20.橋面板
21.其他
橋梁構件中又可分為上部結構以及下部結構，本研究主要探 討於上部結構的構件老化，分別為 21 項中的其中 8 項，其中有 橋面板、支承、伸縮縫、鋪面系統、防落橋裝置(止震塊/拉桿)、
大樑(主構件)、護欄及排水設施等 8 項。上部結構的特性為不易 受環境影響，而方便於研究構件單純因為時間和使用上老化所需 維護的現象，減少研究下部結構容易受到環境因素帶來的不確定 性。
本研究歷史資料初步選用臺北市與公路總局轄管鋼結構橋 梁案例(圖 4.4)，用來推算橋梁構件劣化速率、維護費用與構件狀 況指標關係、設定構件維護門檻值。主要歷史資料為定期檢測資 料，定期檢測是為掌控橋梁結構健全度，並提早發現及了解造成 功能降低之損傷及其原因。定期檢測頻率不得少於兩年一次，若 是位於完工的五年內之新建橋梁仍需進行經常巡查，而第一次定 期檢測會在完工後第五年實行。
圖 4.4 位於臺北市鋼結構橋梁
定期檢測乃定期對橋梁實施之全面性檢測以徒步、工作架或 是檢查車方式進行，並盡可能地接近結構物，以目視或必要之檢 測儀器檢測判定橋梁狀況。檢測判定的標準採用 D.E.R.&U.系統 (圖 4.5)，需要判定劣化程度(D 值)、劣化範圍(E 值)、劣化情形對 橋梁結構安全性及服務性之影像度(R 值)，以及劣化構件維修的 急迫性(U 值)。鋼結構的劣化程度(D 值)有專屬的評估表(圖 4.6)，
可適用於橋面板構件、上部結構、橋墩及其他附屬設施等。
圖 4.5 部分橋梁 D.E.R.&U.檢測表
圖 4.6 部分鋼結構劣化程度 D 值判斷表
D.E.R.&U.評估法中各別分數所代表的涵義如表 4-4。
表4-4 D.E.R.&U.數值含意
0 1 2 3 4
D 無此項目 良好或微 尚可 差 嚴重損壞 E 無法檢測 0~10% 10%~30% 30%~60% 60%~100%
R 無法判定
重要性 微 小 中 大
U 無法判定
急迫性 例行維護 3 年內維 護
1 年內維 護
緊急維護 處理
從已知評估表分數中，需要制定出一個可以代表此構件的服 務性能或是載重性能，簡化後的分數來表示，有許多種的表示方 式。分別為各構件狀況指標Ici(式 4.3)、橋梁整體狀況指標 CI(式 4.4)、優選指標 PI(式 4.5)。
a 橋梁各構件指標Ici：
Icij=100-100×(D(4×4)×4ij×Eij)×Rij，Ici=∑ Icij
nj=1
n ...(4.3) b 橋梁整體狀況指標 CI：
CI=∑21i=1(Ici×wi)
∑21t=1wi ...(4.4) 其中wi為橋梁各別構件所代表的權重(表 4-5)，可經由經驗、橋 址環境、橋梁著重部分判斷加以改動。
c 優選指標 PI：
僅考慮 5~6、12~16、18~20 項的構件進行權重分配 PI=∑ (Ic6i=5 i×wi)+ ∑16i=12(Ici×wi)+ ∑20i=18(Ici×wi)
∑6i=5wi+ ∑16i=12wi+ ∑20i=18wi ...(4.5) 表4-5 橋梁各構件CI及PI值的權重
橋梁構件 wi 橋梁構件 wi 1.引道路堤 3 12.橋墩保護設施 6 2.引道護欄 2 13.橋墩基礎 8 3.河道 5 14.橋墩墩體/帽樑 7
4.引道護坡 3 15.支承 5
5.橋台基礎 6 16.止震塊/防震拉桿 5
6.橋台 5 17.伸縮縫 6
7.翼牆/擋土牆 5 18.主構件/大樑 8 8.摩擦層(鋪面系統) 3 19.副構件 6
9.排水系統 4 20.橋面板 7
10.緣石及人行道 2 21.其他 1 11.欄杆及護牆 3
(3)統計分析
本研究研究目標為上部結構而非整體性的橋梁狀態評估，故 採用橋梁構件狀況指標Ici值，而並非 CI 值或是 PI 值。並且發現 在歷年來的檢測資料中，若採用 CI 值或是 PI 值進行橋梁整體狀 態的評估，分數通常會趨近於 90 分以上，深入發現即便某構件 嚴重損壞，也會因為其他構件未加以損壞，而分數加權平均後無
法顯著地找出此橋梁已經需要進行維護的程度。
將各橋梁各個構件在不同年度下的Ici值以表格方式加以彙 整(表 4-6)，並且觀察在逐年下橋梁元件應當老化，而Ici值有可能 會下降，若發現有分數上升情形，以及橋梁檢測表歷年資料中有 編列維護紀錄，表示有進行維護。
表4-6 編號21橋梁構件Ici值變化
檢測年代 95 96 100 102 104 橋面板 57.8125 90.625 100 100 96.875
支承 100 100 100 100 96.875 伸縮縫 100 96.875 100 100 100 摩擦層 100 100 100 100 96.875 防震拉桿 100 100 100 100 100
主結構 90.625 100 100 100 96.875 欄杆及護牆 100 100 100 100 96.875 排水設施 100 100 100 100 96.875
將各橋梁中進入維修時的Ici值分數彙整如下表 4-7，未發生 維護紀錄的構件，將會採用專家建議構件維護門檻值補足，用於 後續建立與專家建議之維護門檻值如表 4-8，一起進行比較。
表4-7 部份各橋梁各構件進入維修時Ici門檻值