1.前言
隨著公路建設事業(yè)的迅猛發(fā)展，公路里程與日俱增。截至2006年底，全國公路總里程達345.70萬公里，其中高速公路4.53萬公里，，一級公路4.53萬公里，二級公路26.27萬公里，三級公路35.47萬公里，四級公路157.48萬公里，等外公路117.41萬公里。數(shù)量是目標，質量是根本。而公路質量又依賴于施工質量，施工質量取決于質量監(jiān)控與檢測方法。施工現(xiàn)場的取樣，對檢測結果具有重要的影響，甚至高于試驗操作及儀器誤差的影響，取樣的科學性、公正性、代表性，直接決定了檢測結果的準確度，影響到判定的公正性，進而影響到整改措施的制定、最終影響工程項目的整體質量。高速公路造價高，一次返工即可造成巨大的損失，因此，取樣方法，尤其是現(xiàn)場取樣方法在高速公路建設中具有舉足輕重的地位。監(jiān)理和中心試驗室等質量監(jiān)控單位，應當選擇最佳的取樣方法，保證試驗檢測的科學合理。筆者將在實踐經(jīng)驗和理論研究的基礎上，依托福建龍長高速公路瀝青路面工程，就瀝青路面基面層常見結構的取樣方法進行分析，探究最佳的取樣方法。
2.瀝青路面結構層次
瀝青路面一般包括無機結合料穩(wěn)定粒料、稀漿封層、級配碎石、瀝青混凝土等結構。各種結構的特點，拌和、攤鋪、碾壓等施工工藝不盡相同，因而相應的取樣方法均有各自的特點，針對不同的結構選擇適宜的取樣方法是做好檢測工作的前提條件。目前，我國的高速公路現(xiàn)場取樣法一般在規(guī)范的基礎上，依據(jù)每條公路的具體實際制定[1]。采用隨機取樣方法，取樣地點主要有拌和樓、傳送帶、運料車、道路現(xiàn)場[2]。實際抽檢時應當綜合比較各種取樣方法的利弊進行優(yōu)選。
3.無機材料基層
無論是水泥穩(wěn)定碎石還是級配碎石，均采用無機結合料穩(wěn)定土拌和樓拌和，都屬冷拌和，共通點較多，而且材料特點、施工工藝相近，只是級配碎石少了水泥。因此，其取樣方法可合并討論。以級配碎石為例，在一次抽檢中，按照三種方式取樣，即分別從拌和摟的傳送帶、攤鋪機后面和攤鋪未壓實現(xiàn)場取樣，進行對比。出于取料的安全性與方便性，未將運料車上取樣列入比較范圍。在傳送帶上取樣，應等拌和連續(xù)生產一段時間并穩(wěn)定后，關停機器，在傳送帶上選取約50cm長度的范圍，以滿足試驗需求用量，將混合料一并取凈。同時，將該次裝料的料車做上記號，待該車料攤鋪時，在攤鋪機后面的螺旋布料器下邊取料，取料時應在整個橫斷面內均勻間隔選點，將鐵鍬放置于每個點的布料器下，隨攤鋪機前進，混合料自然裝滿鐵鍬，然后將各點處的混合料混合作為試驗用，該法可以一定程度上減輕粒料離析帶來的問題。此外，在該車料攤鋪后的區(qū)域，選定有代表性、均勻的方形區(qū)域，將其內的粒料鏟凈，但不可取到下層的粒料。
將取好的級配碎石混合料，用四分法[3]或分料器縮分至試驗水洗篩分所需的質量。各種方法取料的篩分結果如表1所示。
采用相關系數(shù)和通過率差值平方和對不同取樣方法的結果進行分析。通過率差值平方和均值計算公式如下。
?。?，2……篩孔個數(shù)， 為對應篩孔通過率， 為標準級配對應篩孔通過率。
相關系數(shù)越大，差值平方和均值越小，混合料試樣的篩分結果與標準級配越接近。
三種取樣方式對應各篩孔通過率與標準級配的相關系數(shù)及差值的平方和均值見表3。
4.稀漿封層
稀漿封層作為防水層與粘結層，厚度較薄，約1cm，不可能像粒料基層一樣在現(xiàn)場挖坑取樣。采用稀漿封層攤鋪車整體式拌和、攤鋪。稀漿封層采用0~4.75mm單檔集料，級配控制又比較嚴格，與設計標準級配的偏差要求值較小，因此，稀漿封層混合料取樣的代表性更加重要。攤鋪穩(wěn)定后，攤鋪車內集料形成一個倒錐形時，環(huán)錐形的四周上中下位置各取幾鏟集料，后用分料器縮分至所需份量。同時，在拌和料出料口用盆盛接稀漿封層混合料。將稀漿黑料抽提、燃燒，篩分結果與白料篩分進行對比，發(fā)現(xiàn)黑料的篩分結果波動性較大，穩(wěn)定性差，而按照該法取樣的白料篩分結果較穩(wěn)定。究其原因，在于黑料不便取多，影響烘干效果效率，又不便用分樣器分樣，而白料不存在這個問題。因此，對于稀漿封層的乳化瀝青含量取黑料檢測，而級配取白料檢測。
5.瀝青混凝土
瀝青混凝土采用大型拌和設備進行熱拌和，不同于無機結合料穩(wěn)定粒料，不存在瀝青混合料的傳送帶。按英國的做法，若在卸料斗下取料又必須專門制作適宜的取料容器，且比較麻煩，又降低出料效率。若在料車上面取樣，由于車頂較高以及混合料的高溫，取料較危險，且僅能取到料車表面的料，代表性差。對于瀝青混凝土有兩種取樣方法可取，一是在攤鋪機后多點多車取樣，另一是在攤鋪未壓實現(xiàn)場取樣。攤鋪機后取樣類似前述無機材料基層，在一橫斷面內多點取樣，因瀝青混凝土級配控制較嚴格，允許偏差較小，須取連續(xù)三車混合料的三個橫斷面，并將所取全部混合料混合，用分樣器縮分至試驗所需用量。攤鋪后取樣亦應選取三車混合料各自的代表點，然后用分樣器縮分，采用燃燒爐燃燒法確定瀝青含量，燃燒后水洗篩分。特別是大粒徑瀝青混合料，易產生離析，更應采取多點多車取樣縮分法。
6.結論
瀝青路面混合料的取樣方法選擇，應遵守代表性、科學性、公正性、安全性、方便性、經(jīng)濟性、低弊性的原則。不同層次路面結構取樣采取以下方法：
1) 路面無機材料基層采取從拌和樓傳送帶取樣的方法；
2) 稀漿封層采取從攤鋪車內取白料測定級配，黑料測定乳化瀝青含量的方法；
3) 瀝青混凝土采取從攤鋪機后多點多車取樣縮分的方法。
