考慮塗裝系統更新週期影響之鋼構橋梁生命週期成本評估方法建構

Life-cycle Cost Assessment Method Development for Steel Bridges Considering the Effect of the Renewal Periods of Coating Systems

10.6849/SE.201812_33(4).0003

邱建國(C. K. Chiu)；陳正誠(C. C. Chen)；陳敏祐(M. Y. Chen)

鋼構橋梁 ； 劣化速率 ； 生命週期維護成本 ； 防蝕塗裝系統 ； steel bridge ； deterioration rate ； life-cycle maintenance cost ； anti-corrosion coating system

結構工程

33卷4期（2018 / 12 / 01）

63 - 90

繁體中文

鋼構橋梁於維護階段主要之費用分為定期維護成本及防蝕塗裝成本。對於定期維護成本而言，本研究主要使用貝氏更新決定構件／元件劣化速率，並且推估不同維護週期下之費用分布，以選擇成本最小之定期維護週期。防蝕塗裝成本除材料費用外須考慮施工費用，本研究主要參考歷史資料，以建立防蝕塗裝工程洐生之施工機具與相關費用推估模式。此外，為使設定之塗裝系統更換週期更貼近實務，本研究亦進行鋼構橋梁常用塗裝系統之耐用年限評估，除加速耐候試驗與現地曝曬試驗外，並參考文獻之塗膜消耗速率以建議不同性能要求下之對應耐用年限，以做為不同塗裝系統更新週期之設定依據。本研究以某直轄市之26座鋼構橋梁為例，主要選取8項橋梁構件／元件，共包括：橋面板、支承、伸縮縫、面層、防落橋裝置、主結構、欄杆及護牆、排水設施等，利用上列元件／構件估算所得維護費用，再依係數進行修正以得出橋梁整體定期維護成本，並試算不同塗裝系統及更新週期下之費用，以了解其對生命週期維護成本之影響，可做為後續維護計畫之擬定參考。

In the maintenance stage of steel bridges, the costs can be divided into the regular maintenance cost and anti-corrosion coating cost. For the regular maintenance cost, this work adopts the Bayesian updating to determine the deterioration rate of each component or member. Additionally, based on the minimal regular maintenance cost, the corresponding maintenance period can be obtained. In order to quantify the renewal cost of the anti-corrosion coating system, this work conducts the accelerated-weathering test and site exposure test for the anti-corrosion coating materials. In addition to the testing results, the past investigations on the consuming rates of the specified coating materials for steel bridges are referred to determine the renewal periods of the anti-corrosion coating system. Finally, an assessment method of the life-cycle cost (LCC) of steel bridges is developed to investigate effect of the renewal period of the anti-corrosion coating system on the LCCs for 26 steel bridges located in a special municipality in Taiwan.

1. Hegazy, T.,Elbeltagi, E.,El-Behairy, H.(2004).Bridge Deck Management System with Integrated Life-Cycle Cost Optimization.Journal of the Transportation Research Bpard,1866,44-50.
2. Jacobs, T.L.(1992).Optimal Long-Term Scheduling of Bridge Deck Replacement and Rehabilitation.Journal of the Transportation Research Board,1866,44-50.
3. 中華民國鋼結構協會(2011).鋼結構橋梁防蝕塗裝技術手冊.
4. 交通部，公路鋼結構橋梁之檢測及補強規範，2008。
5. 交通部(2015).橋梁殘餘壽齡與保全評估決策模式之研究（4/4）.
6. 林佑安(2012)。國立成功大學土木工程研究所。
7. 林智仁(2013)。國立中央大學營建管理研究所。
8. 姚志銘(2007)。逢甲大學交通工程與管理學系。
9. 翁愷翔(2009)。國立中央大學營建管理研究所。
10. 財團法人台灣營建研究院(2003)。,未出版
11. 國家地震工程研究中心(2009).公路橋梁耐震能力評估及補強準則之研究.
12. 連夷佐(2003)。國立中央大學營建管理研究所。
13. 陳屏甫(2005)。國立中央大學營建管理研究所。
14. 戴聿媞(2017)。國立台灣科技大學營建工程研究所。
15. 謝宗霖(2009)。國立成功大學土木工程研究所。