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第五章 透水鋪面之設計及維護方法

第三節 透水性鋪面維護方式

透水性鋪面的保水量為鋪設厚度與飽合度相乘的量,但隨著時問的經過,孔 隙阻塞的結果,滲透能力會逐漸降低,為了要確保所須的滲透能力,鋪面的維護 與清潔是相當重要的。由於道路上的垃圾或周邊的砂土或落葉等,都會阻塞孔 隙,常會造成透水性鋪面的透水機能降低,通常都只是附著於路面,因此只要將 路面加以洗淨,即可恢復原來的機能,但有時砂土還是會流入鋪面內部,

造成孔隙阻塞的狀況,此時必須進行部分鋪面更換等的修補作業,此外由於鋪面 破損或開挖等情況,也必須進行相關的鋪面維護與修補。

而針對不同的透水性鋪面材料,維護上方法不盡相同,以下將對國內外常用 的維護方法列出,依不同結構層來論述。

ㄧ、透水性面層

透水性面層之維護,最常見是多孔隙瀝青混凝土之維護方法。以多孔隙瀝青 混凝土為例,日本道路協會建議方法有利用高壓水柱沖洗洗淨、壓縮空氣清除、

真空壓力吸除灰塵、高壓水及壓縮空氣同時清除灰塵。但目前研究將使用自然力 去清除孔隙,因不同環境有不同的維護影響因子,在台灣由於水資源珍貴,用強 力水柱沖洗是不適合應用於台灣,目前最可行方法是車子高速通過鋪面把灰塵吸 出,或是大自然降雨使其自然清潔。

在人行道上進行透水性鋪面施工時,透水性鋪面的透水機能會逐年減弱,這 些幾乎部是因為孔隙阻塞,形成透水機能降低的原因。施工後的透水性鋪面的透 永係數約為1×10-2cm/s.,但也會因使用場所而異。在日本東京有樂叮現地試驗 的結果,因孔隙阻塞導致約1~3年透永係數降為2~3×10-3cm/s,且相較於新工時 的透水率,約降低60%,隙阻塞物幾乎部是0.6mm以下的砂質黏土,且阻塞範圍為 距表面數公釐,雖然鋪面仍保有中度的透水能力,但經過一段時間後可能出現表 面流出或積水的狀況如圖5-11,因此,孔隙阻塞是透水鋪設的一大問題。要去除 鋪設表面的空隙阻塞物,以及恢復透水機能,以高壓水柱噴射為一有效方法,目 前國內尚無此種設備,但在日本以東京都為中心,已利用高壓水噴射來去除砂土 等阻塞物,且已研發出步道用恢復機能的機械。在經過8年歲月的步道上,利用 高壓洗淨機,水壓為30-40kg/cm2的範圍,進行透水機能恢復。

圖5-11 多孔隙瀝青混凝土灰塵阻塞

磚石塊人行道用特製磚版塊、石版塊、水泥板塊或陶磁版塊等鋪設於加墊水 泥混凝土之底層上,工作繁複,造價昂貴,又易鬆動及破損,唯其整齊美觀叉適 合行人步行,市區內仍多採用。其維護方法可依路面養護之有關規定並參照下列 各點辦理:

發生局部不平、下陷、缺角及裂縫等情形時,應將版塊去除換新,

版塊抽換程序如下:

二、透水性基底層及路基土壤

目前對於透水性基底層土壤維護上,過去案例並不多。不過在設計時後於面 層、基底層、路基土壤,等各層如能設計都有過濾層在每層之間,可以防止原土 層的黏土或灰塵進入面層或透水性基底層,以防止土壤孔隙被塞滿而使透水率降 低。而如發生透水性基底層孔隙被填塞,應將進行全面挖除翻新,重新設計斷面,

以繼續透水性鋪面生命。但成本上會花費相當大,如何能在環境、經濟上取得平 衡,是未來必需研究發展。

5.2.3 透水磚之維修方法

一般而言,透水磚鋪面在經由鋪設完畢開放交通後,經過長時間的交通載重 後,若發生大範圍嚴重的磚塊破損、鬆動以及磚塊翹起的現象,即可利用維修方 法使其回復原本之服務品質。台灣於透水磚鋪面之維修尚無一可供參考之施工程 序,本研究於此參考美國連鎖磚鋪面協會以及InterPave設計手冊中之維修方法 提出建議,其建議之維修方法程序如下:

1. 維修區域之標計

在進行透水磚鋪面維修之前,需先行針對其欲維修之區域進行標計,其標計 範圍可分為預計挖除區域以及挖除延伸區。由於在進行挖除時,恐影響其餘支撐 良好之透水磚區域,因此在進行挖除時,需向外延伸2個磚塊長度之區域,如此 可保護其餘區域之墊層砂(bedding sand)以及基底層。其示意圖如圖5-12所示。

圖5-12 標定欲維修之範圍

2. 首塊透水磚移除

在進行標計確定欲維修之區域後,即可進行首塊透水磚之移除。其移除方法 首先利用小螺絲起子或是刮刀,清除第一塊移除透水磚之接縫砂(joint sand),

如同圖2。接縫砂清除完畢後,即可利用大螺絲起子進行首塊透水磚之移除,其 移除方法示意圖如同圖3所示。其亦有專用之移除工具(圖5-13),可更快速的

挖除區域標示線

預計挖除區域

挖除延伸區

挖除區域標示線

對其透水磚進行移除。

圖5-13 接縫砂之清除

圖5-14 首塊透水磚之移除方法

圖5-15 透水磚移除工具

3. 其餘透水磚移除

當第一塊透水磚移除後,其餘透水磚由於喪失旁邊之支撐能力,因此可非常 容易對其進行移除。為使可快速的移除透水磚,可利用振動之方式使其旁邊之透 水磚之互鎖(interlock)效應降低。若為大範圍之透水磚鋪面之移除,亦有專 用之移除機械(圖5-16)可供使用,其可一次移除1平方公尺的面積,如此可更 加快速的移除其餘欲維修之透水磚。

圖5-16 大範圍之透水磚、連鎖磚鋪面移除

4. 墊層砂(bedding sand)、基底層材料之移除

當透水磚移除完畢後,其下一層即為墊層砂。在移除前需先將其墊層砂的砂 耙鬆,才可進行移除。移除的砂可再使用,需特別注意若其砂中有混合到其餘材 料則不可再使用。而若欲將移除的砂再使用需先將其完全耙鬆才可再使用。需特 別注意在進行挖除墊層砂的砂時,其挖除範圍需距離良好的透水磚鋪面最少 15~30公分,以確保其餘透水鋪面之墊層砂保持不被擾動且穩定之狀態。

若底層之材料亦需要進行移除,可利用挖土機或是人工方式進行挖除,其挖除範 圍亦如同墊層砂砂之範圍,最少需距良好透水磚鋪面最少15~30公分。當墊層砂 與底層完全移除後,會型成一T型斷面,其示意圖如圖5-17所示。

圖5-17 T-型斷面示意圖

5. 基底層材料回填

在其基底層材料回填方面,在美國連鎖磚鋪面協會以及InterPave設計手冊 中,建議亦可利用低強度高控制性材料(Controlled Low-Strength Materials,

CLSM)進行填補,然而其本身並不透水,因此本研究於此並不建議採用其材料做 為透水鋪面修補之用。本研究建議應該採用與原先基底層相同之級配進行填補,

而在回填時應以每層厚度5~10公分回填並逐層夯實,應達到95%之壓實度。在基 底層夯實完成過後,利用工地密度儀配合TDR檢驗其含水量並求得其壓實度,如 此才可確保未來基底層之結構強度。且利用葛洛夫滲透儀(Guelph permeameter)

求得其基底層之水力傳導係數,以確保其基底層材料之滲透功能與原設計相同。

挖除延伸區 地下管線

6. 墊層砂(bedding sand)回填

墊層砂回填時其材料,應為乾淨、未混合其餘材料的砂。在回填時應先以一 木版對鋪潵的砂進行鏝平(圖5-18),其填補處邊緣最低高度應高於原先路床最 少7mm,中央高度最少應高於原先路床13mm。鏝平過後即可對路床進行夯實,在 夯實過後填補處邊緣最底高度應高於原先路床最少2mm,中央高度最少應高於原 先路床5mm。如此可確保透水磚填補後不至因為墊層砂厚度不足而產生磚塊翹 起、鬆動之情形,而導致再次破壞之情況發生。

圖5-18 墊層砂回填砂鏝平方法示意圖

7. 透水磚填補與接縫砂回填

墊層砂回填後即可進行透水磚的填補,依照原來透水磚之排列方式,逐一進 行填補。填補完成後在其接縫處回填接縫砂(joint sand),確定其接縫亦保持 原始設計間距相同(圖5-19),並且利用夯實機以最小5000 lbf(22 KN)之力 量進行震動夯實,(圖5-20),以確保透水磚以及接縫砂可牢固的固定於墊層砂 之上,與相接之透水磚產生互鎖效應。並且在透水磚鋪設完成後,以三米直規量 測其與原始透水磚鋪面之高低差,以確保其平整度。如此即可完成透水磚鋪面維 修。

圖5-19 透水磚鋪面接縫調整與確定

圖5-20 透水磚鋪面面層夯實