公路里程与日俱增

1.前言
随着公路建设事业的迅猛发展，公路里程与日俱增。截至2006年底，全国公路总里程达345.70万公里，其中高速公路4.53万公里，，一级公路4.53万公里，二级公路26.27万公里，三级公路35.47万公里，四级公路157.48万公里，等外公路117.41万公里。数量是目标，质量是根本。而公路质量又依赖于施工质量，施工质量取决于质量监控与检测方法。施工现场的取样，对检测结果具有重要的影响，甚至高于试验操作及仪器误差的影响，取样的科学性、公正性、代表性，直接决定了检测结果的准确度，影响到判定的公正性，进而影响到整改措施的制定、最终影响工程项目的整体质量。高速公路造价高，一次返工即可造成巨大的损失，因此，取样方法，尤其是现场取样方法在高速公路建设中具有举足轻重的地位。监理和中心试验室等质量监控单位，应当选择最佳的取样方法，保证试验检测的科学合理。笔者将在实践经验和理论研究的基础上，依托福建龙长高速公路沥青路面工程，就沥青路面基面层常见结构的取样方法进行分析，探究最佳的取样方法。

2.沥青路面结构层次
沥青路面一般包括无机结合料稳定粒料、稀浆封层、级配碎石、沥青混凝土等结构。各种结构的特点，拌和、摊铺、碾压等施工工艺不尽相同，因而相应的取样方法均有各自的特点，针对不同的结构选择适宜的取样方法是做好检测工作的前提条件。目前，我国的高速公路现场取样法一般在规范的基础上，依据每条公路的具体实际制定[1]。采用随机取样方法，取样地点主要有拌和楼、传送带、运料车、道路现场[2]。实际抽检时应当综合比较各种取样方法的利弊进行优选。

3.无机材料基层
无论是水泥稳定碎石还是级配碎石，均采用无机结合料稳定土拌和楼拌和，都属冷拌和，共通点较多，而且材料特点、施工工艺相近，只是级配碎石少了水泥。因此，其取样方法可合并讨论。以级配碎石为例，在一次抽检中，按照三种方式取样，即分别从拌和搂的传送带、摊铺机后面和摊铺未压实现场取样，进行对比。出于取料的安全性与方便性，未将运料车上取样列入比较范围。在传送带上取样，应等拌和连续生产一段时间并稳定后，关停机器，在传送带上选取约50cm长度的范围，以满足试验需求用量，将混合料一并取净。同时，将该次装料的料车做上记号，待该车料摊铺时，在摊铺机后面的螺旋布料器下边取料，取料时应在整个横断面内均匀间隔选点，将铁锹放置于每个点的布料器下，随摊铺机前进，混合料自然装满铁锹，然后将各点处的混合料混合作为试验用，该法可以一定程度上减轻粒料离析带来的问题。此外，在该车料摊铺后的区域，选定有代表性、均匀的方形区域，将其内的粒料铲净，但不可取到下层的粒料。

将取好的级配碎石混合料，用四分法[3]或分料器缩分至试验水洗筛分所需的质量。各种方法取料的筛分结果如表1所示。

采用相关系数和通过率差值平方和对不同取样方法的结果进行分析。通过率差值平方和均值计算公式如下。


＝1，2……筛孔个数， 为对应筛孔通过率， 为标准级配对应筛孔通过率。

相关系数越大，差值平方和均值越小，混合料试样的筛分结果与标准级配越接近。

三种取样方式对应各筛孔通过率与标准级配的相关系数及差值的平方和均值见表3。



4.稀浆封层
稀浆封层作为防水层与粘结层，厚度较薄，约1cm，不可能像粒料基层一样在现场挖坑取样。采用稀浆封层摊铺车整体式拌和、摊铺。稀浆封层采用0~4.75mm单档集料，级配控制又比较严格，与设计标准级配的偏差要求值较小，因此，稀浆封层混合料取样的代表性更加重要。摊铺稳定后，摊铺车内集料形成一个倒锥形时，环锥形的四周上中下位置各取几铲集料，后用分料器缩分至所需份量。同时，在拌和料出料口用盆盛接稀浆封层混合料。将稀浆黑料抽提、燃烧，筛分结果与白料筛分进行对比，发现黑料的筛分结果波动性较大，稳定性差，而按照该法取样的白料筛分结果较稳定。究其原因，在于黑料不便取多，影响烘干效果效率，又不便用分样器分样，而白料不存在这个问题。因此，对于稀浆封层的乳化沥青含量取黑料检测，而级配取白料检测。

5.沥青混凝土
沥青混凝土采用大型拌和设备进行热拌和，不同于无机结合料稳定粒料，不存在沥青混合料的传送带。按英国的做法，若在卸料斗下取料又必须专门制作适宜的取料容器，且比较麻烦，又降低出料效率。若在料车上面取样，由于车顶较高以及混合料的高温，取料较危险，且仅能取到料车表面的料，代表性差。对于沥青混凝土有两种取样方法可取，一是在摊铺机后多点多车取样，另一是在摊铺未压实现场取样。摊铺机后取样类似前述无机材料基层，在一横断面内多点取样，因沥青混凝土级配控制较严格，允许偏差较小，须取连续三车混合料的三个横断面，并将所取全部混合料混合，用分样器缩分至试验所需用量。摊铺后取样亦应选取三车混合料各自的代表点，然后用分样器缩分，采用燃烧炉燃烧法确定沥青含量，燃烧后水洗筛分。特别是大粒径沥青混合料，易产生离析，更应采取多点多车取样缩分法。




6.结论
沥青路面混合料的取样方法选择，应遵守代表性、科学性、公正性、安全性、方便性、经济性、低弊性的原则。不同层次路面结构取样采取以下方法：

1) 路面无机材料基层采取从拌和楼传送带取样的方法；

2) 稀浆封层采取从摊铺车内取白料测定级配，黑料测定乳化沥青含量的方法；

3) 沥青混凝土采取从摊铺机后多点多车取样缩分的方法。

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