桃園國際機場近期因為跑道、滑行道鋪面損壞,而影響起降效率。甚至由於維修難度和天候條件的惡劣,使相關的維修工程招標不易,更進一步的影響了鋪面修復的時程。深入而言,為了做好鋪面維護的工作,則必須從生命週期、選擇適當的維修工法和材料等三個層面進行考量,才比較能夠在鋪面的使用壽年之內,採取妥適的養護策略。
以生命週期而言,目前的混凝土鋪面(剛性鋪面)版塊的力學設計多能夠達到15至20年以上的使用壽年。然而,一旦在使用年限之內,機場出現較高的使用頻率、起降更大型的航機,或因為氣候條件變化等因素使鋪面底層的含水狀況有所改變,則這些的因子都會造成使用壽年加速的折損。其理論之基礎在於,每一次航機的通過,都會對鋪面造成一定程度的疲勞損傷,久而久之,這些細微的損傷累加起來,便會形成裂縫,若未即時加以養護,則不僅是力學上的結構完整性持續喪失,更嚴重的是,這些裂縫將會形成一種外界物質入侵的管道(例如:水分、植物種子、細粒料),久而久之,會引起底層淘空、局部崩損或剝脫,最嚴重的則會引起版塊的斷裂沈陷,使原本平整的鋪面形成段差,更嚴重者則會損壞航機的起落架,或形成大小不一的碎塊,航機受到外部異物損害(FOD)。因此以生命週期的觀點而言,在剛性鋪面新建完成的3年之內,首重接縫填縫功能的完整和維持。因為,完整而確實的填縫作業,除了可以在力學上給予與版塊的邊、角位置支撐之外,亦可以防止小石頭、植物種子及水分的入侵,因此可以減少版塊初期的邊角崩損的發生機率。在版塊使用3~5年後,接縫的填縫材料會因為老化而開始產生較為明顯的損壞。此時在鋪面養護的工作上,應積極清除損壞的填縫料,並在清潔接縫槽之後,用新的填縫料與填縫條加以替換,如果放任不管,可能後續會發生進一步的邊、角裂損的狀況,此時則應首重選擇適當的維修斷面和維修材料,將破損處予以處理和填補,使鋪面回復一定的服務水準,避免因為表面顛簸而使航機通行時引起額外的應力,進行造成更深度、更大範圍的劣化。特別需要注意的是,這些邊、角裂損的狀況,往往會需要對於維修斷面進行一定程度的處理,使其長寬尺寸與維修界面的表面狀態,皆符合規範的要求,否則使用再好再貴的維修材料,往往都會因為黏結面的處置不當,而使黏結失效,造成為修失敗,至於維修填補材料的選用,坊間有許多的選擇,一般而言高分子系的材料由於養護時間短,可以縮短鋪面封閉時間,但因材料的工作時間短,因此維修人員的熟練度變成為關鍵,而此類材料比較容易受到陽光和高溫的影響而劣化,因此在使用上必須特別謹慎。另外,在緊急搶修時,可能會先以瀝青混凝土對於破損處加以填補,但此舉僅能視為避險的臨時方案,在意義上並不能視為「維修」,尤其此類緊急搶修往往無法對於版塊接縫進行必要的處理,亦會使填補材和粒料落入接縫當中,因此付出的代價便是接縫功能的減損。至於在10~15年以上的鋪面,通常會開始產生結構性的破損,此一破損通常伴隨著底層支承的喪失(由於水分入侵,使底層弱化,一但航機通過,將造成唧水效應與粒料流失等現象),尤其若接縫應力傳遞裝置(綴縫筋或接縫摩擦面的功能喪失),將會使版塊的局部應變過大而斷裂,因此局部的版塊切除重鋪、綴縫裝置重建、表層加鋪或快速置換工法,則是鋪面在使用壽命的後期需要採取的對應措施。
綜觀上述影響因子可以得知,剛性鋪面跑道的版塊接縫的功能減損,往往是一連串弱(劣)化行為的開端,其影響不僅在於力學上的支撐能力折損,更重要的是,接縫功能損傷之後,將會連帶導致外界有害因子的入侵,進而形成更大規模的鋪面損傷。因此,機場鋪面維護人員應當觀察現地狀況,採取適當的接縫維修養護頻率,在填縫膠、填縫條損壞之初,即時予以替換填補,則可以減少後續進一步損壞的維修成本與降低人力資源的投入。當然,由於機場鋪面範圍極為廣大,因此要以有限的人力編組,去落實接縫的養護,則勢必要導入自動化的機具、衛星定位技術以及新工法與新材料,甚至是嫺熟資訊化的維護管理輔助系統,才能做好龐大數量的接縫維護管理的工作,並使鋪面生命週期內的總體維修養護成本有效降低。
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