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結構強度

道面完工後,由於承受交通荷重與環境因素作用,強度將逐漸減弱,道面破壞現象將隨之逐漸產生,透過撓度值之量測將可更確實且直接掌握道面強度之變化。一旦撓度值提高,表示道面承載力降低,極可能增加道面損壞機率,此時若有超過道面結構強度之荷重施於道面上,則發生立即之破壞。此種以非破壞試驗(nondestructive test, NDT)檢測道面承載能力之方法,由於具有快速、不破壞道面結構、可模擬現地道面狀況等優點,近年來已逐漸取代破壞性試驗方法,成為道面承載能力檢測方法之主流。

而對於機場道面而言,評估道面結構強度承載能力更可用於評估國際民航組織(International Civil Aviation Organization, ICAO)十四號附約(Annex 14)規定之鋪面分類號碼(Pavement Classification Number, PCN)。

 

國際民航組織(ICAO)所公告之ACN-PCN方法,現已成為世界各國機場當局用以發佈機場道面強度之標準方法。國際民航組織(ICAO)Annex 14之2.6節中,針對機場道面之強度發佈訂有一套完整之ACN-PCN方法,我國民航局亦已將PCN值(Pavement Classification Number,鋪面分類號碼)納為跑道承載強度之通報方式。

 

ICAO文件中述及機場道面PCN值之決定可採用「技術評估」(Technical Evaluation)或「以航機經驗」(Using Aircraft Experience)兩種方法之一進行。依照ICAO之定義,PCN值係指既有跑道鋪面狀況所能夠承受之1.25 MPa標準胎壓單輪荷重值之五百分之一(以公斤為單位)。當機場跑道之PCN值大於該機場各起降航機中ACN值(Aircraft Classification Number,航機分類號碼)最大者,即代表機場跑道結構強度足以負荷該機場所有機型之起降作業。

 

ACN值為航機對鋪面之相對影響之數字,其值代表每次航機起降時,所消耗之鋪面承載能力或鋪面結構壽齡。大型航機消耗鋪面承載能力之量較大,故其ACN值亦較高;小型航機消耗鋪面承載能力之值較低,故其ACN值亦較低。對於ACN值大於該機場跑道PCN值之機型,機場管理單位基於營運上之需求,得允許不超過PCN值評估時之預估每年航班總數5%內之航機超重起降於該機場跑道。對於剛性鋪面而言,此一超重機型之ACN值應不大於跑道PCN值之+5%限度以內;而對於柔性鋪面而言,此一超重機型之ACN值則應不大於PCN值之+10%限度以內。完整之機場PCN資訊如下所示:

 

PCN XX / F / B / W / T

 

其中之「XX」即代表道面之數值PCN值;第二碼之「F」則係代表機場道面之形式,「R」係代表剛性鋪面(Rigid Pavement),柔性鋪面(Flexible Pavement)則為「F」;第三碼之「B」係代表道面路基強度處於中級水準;第四碼之「W」則係代表道面所可允許之最大胎壓無上限,依照ICAO技術文件之規定,剛性鋪面一般均可允許航機胎壓達1.50MPa以上;最後一碼之「T」則代表計算PCN值時所採用方法,「T」代表採用「技術評估」法,若採用「以航機經驗」法則為代碼「U」。

 

PCN值係以用以代表跑道結構強度現況之綜合性指標,某跑道之航班起降現況、未來運量運測、路基強度、道面等效厚度、許可胎壓等,均會影響PCN值之計算成果。而PCN值僅為ICAO用於發佈道面強度數值之單一相對數值資訊,該數值並不宜直接被用於或取代進行鋪面設計與道面評估,並僅能用於機場當局發佈AIP資訊所需,提供航空公司瞭解該機場道面整體強度,以進一步評估該航線使用機型之參考。

 

儀衡公司具有豐富之道面結構強度與PCN值評估經驗,並曾受民用航空局委託,辦理國內12座民航機場道面之PCN值,可提供業主可靠之道面結構強度評估結果。

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