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文档简介

1、青岛海湾大桥青岛端接线工程第二合同段高性能混凝土施工质量保证措施编制:审核:审批:中铁二局股份有限公司青岛海湾大桥青岛端接线工程第二合同段项目经理部二OO九年十二月目录一、关键技术和施工措施 1二、高性能混凝土原材料保证 2三、高性能混凝土技术要求 5四、高性能混凝土配合比试验 6五、高性能混凝土拌合 8六、高性能混凝土运输 10七、高性能混凝土浇筑 11八、高性能混凝土养护 13九、高性能混凝土拆模 15十、高性能混凝土质量控制 17十一、高性能混凝土裂缝控制措施 20高性能混凝土施工质量保证措施 为了建设一流的桥梁,保证混凝土结构的使用寿命,在施工 过程中必须把满足混凝土结构的耐久性指标要

2、求及工艺要求作为 混凝土施工控制的重点。一、关键技术和施工措施 高性能混凝土具有高耐久性、高工作性及高尺寸稳定性,其 关键的技术和施工措施为:1采用低水化热和低碱含量的水泥,避免使用早强水泥和高 C3A 含量的水泥。2采用球形粒形、吸水率低、空隙率小的洁净骨料,严格控制骨料的针片状颗粒含量和空隙率,采用二级配碎石。3掺用优质的粉煤灰、磨细矿碴粉等矿物掺和料。4采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、 能明显改善或提高混凝土耐久性能的专用复合外加剂,尽量降低 拌合水用量。5严格控制混凝土的最大水胶比、最小水泥用量和最大胶 凝材料用量,尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。6严格控制混凝土

3、拌合物的入模温度、入模含气量和泌水 率。7严格控制混凝土的搅拌、运输、浇筑和振捣作业程序, 强化混凝土的保湿保温养护过程, 混凝土养护期间实行温度监控。8通过施工前对原材料品质和配合比混凝土耐久性进行检 验,施工过程对原材料品质和混凝土耐久性进行批量抽检,施工 后对实体混凝土的表观质量进行检查,实现对混凝土施工全过程 的质量监控,从而确保混凝土的长期耐久性能。二、高性能混凝土原材料保证1 .水泥水泥采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或 普通硅酸盐水泥,其品质应符合 GB175 1999的有关规定。水泥的比表面积不宜超过 350m2/kg ,碱含量不应超过0.60%, 游离氧化钙

4、含量不应超过 1.5%,水泥熟料中C3A的含量不宜超 过8%。2. 细骨料细骨料选用级配合理、质地均匀坚固的天然洁净河砂,细度模数为2.63.0,其品质应满足下表要求。细骨料的品质指标序号项目指标C3(C45 C5015mni筛的累计筛余量,%0520.63m m筛的累计筛余量,%40 7030.16m m筛的累计筛余量, %95 1004含泥量(按质量计),% 2.0 1.55吸水率(按质量计),% 2.06泥块含量(按质量计),% 0.5 0.17硫化物及硫酸盐含量(折算成 SO3按质量计),% 1.0 0.58云母含量(按质量计),% 1.0 0.59轻物质含量(按质量计),% 1.01

5、0有机物含量合格11坚固性,% 8 512氯离子含量,% 0.06 C501含泥量(按质量计),% 1.0 0.52泥块含量(按质量计),% 0.25 0.103吸水率(按质量计),% 2.04空隙率,% 405针片状颗粒含量(按质量计),% 8 56硫化物及硫酸盐含量(折算成 SO3,按质量计),% 0.508卵石中的有机物含量合格9坚固性,% 8 510压碎指标,% 12 80变质岩 60沉积岩 4512岩石抗压强度与混凝土抗压强度比 1.5 2.013碱活性(碱一硅酸反应膨胀率或碱一碳酸盐反应膨胀 率),%v 0.104. 矿物掺和料矿物掺和料选用粉煤灰和磨细矿碴,其品质应分别满足下表要

6、求。粉煤灰品质指标混凝土强度等级细度(0.045mm方孔筛筛余),%CI-(%)需水量比(%)烧失量(%)含水率(%)SO3含量(%)活性指数,%7d28dC30C45 15 0.02 105 3.0 1.0 60 65 C50 12 70 75磨细矿碴粉品质指标密度(kg/m3)Cl-(%)SO3(%)MgO(%)烧失量(%)比表面积(m2/kg)含水率(%)流动度比(%)活性指数,%7d28d 2800w 0.02w 4.0w 14.0w 1.0400500w 1.0 95 75 955. 外加剂外加剂采用减水率达 25%以上的优质聚羧酸类高效减水剂, 具有减水率高、坍落度损失小、适量引气

7、、能细化混凝土孔结构、 能明显改善或提高混凝土耐久性、 与水泥有良好的适应性等性能。 外加剂必须经铁道部产品质量监督检验中心检验,满足下表要求序号项目指标1减水率,% 202含气量,%用于预应力梁体混凝土 3.0用于除梁体外其它混凝土 4.53坍洛度保留值,mm30mi n 18060mi n 1504常压泌水率比,%w 205压力泌水率比,%w 406凝结时间差,min初凝-90+120终凝-90+1207抗压强度比,%3d 1307d 12528d 1208对钢筋有锈蚀作用无锈蚀9耐久抗冻性(耐冻融循 环次数),次用于预应力梁体混凝土 200用于除梁体外其它混凝土 300序号项目指标性Cl

8、-渗透电量,库仑 2000收缩率比,% 506. 水混凝土用水应满足JGJ63 89的规定,也可采用符合国家标准的生活饮用水。三、高性能混凝土技术要求1. 强度等级部位桩基承台墩身箱梁底座轨道板设计等级C30C30C30C50C40C602. 耐久性指标序号结构名称项目质量要求1基础、承台、墩 台、涵洞、支承 垫石、梁面纤 维、底座混凝土抗冻性抗冻融循环次数应不小于 300次抗渗性抗渗等级应不小于P20Cl-渗透电量Cl-渗透电量应不大于1000库仑耐腐蚀性抗蚀系数K应不小于0.8体积稳定性收缩值应不大于5X 10-4抗碱一骨料反应性骨料的碱活性和混凝土的碱含量应满足规定要求2预应力梁轨道板抗

9、冻性抗冻融循环次数应不小于200次抗渗性抗渗等级应不小于P20Cl-渗透电量Cl-渗透电量应不大于1000库仑耐腐蚀性抗蚀系数K应不小于0.8体积稳定性收缩值应不大于5X 10-4抗碱一骨料反应性骨料的碱活性和混凝土的碱含量应满足规定要求徐变性徐变度应不大于 60 x 10-6/MPa抗压疲劳强度当循环特征系数p为0.15时,200万次疲劳后混凝土的 抗压强度折减系数应不小于0.63. 工艺要求混凝土拌合物性能指标序号结构名称入模温度入模坍落度入模含气里泌水率1基础5 30C 220mm5.0% 1.0%w 1%2承台、墩台、涵洞5 25C 180mm5.0% 1.0%不泌水3支承垫石5 25

10、Cw 120mm5.0% 1.0%不泌水4预应力梁、轨道板5 25Cw 180mm3.0% 0.5%不泌水5底座混凝土 梁面纤微混凝土5 25Cw 90mm5.0% 1.0%不泌水注:负温条件下施工时,混凝土的入模温度不宜低于12C四、高性能混凝土配合比试验1. 原材料筛选:进行砂、石、水泥、外加剂、外掺料、等 混凝土料源调查和检验,选择性能满足要求且经济、料源稳定的 原材料。2. 粗骨料级配试验:将两个粒级的碎石按不同比例混合, 分别进行筛分试验和紧密密度试验,然后将符合连续级配要求的 比例筛选出来,作混合比例-紧密密度曲线,紧密密度最大值所 对应的比例即为两级配石子的比例。3. 最佳砂率试

11、验:碎石采用最佳比例,然后用不同的砂率与其进行混合,分别测试其紧密密度,作出砂率-紧密密度曲线, 混合料紧密密度最大值所对应的比例即为最佳砂率。4. 外加剂适应性试验:分别将不同品种的外加剂与所选用 的水泥进行试拌,测试其减水率、坍落度及其损失、拌合物性能, 根据试验结果选择适应性好的外加剂品种。5. 正交试验:以水胶比、外掺料掺和比例、水泥用量作为 因子,选择适当的水平进行正交设计和试验,对混凝土拌合物及 不同龄期混凝土力学性能指标、耐久性能进行测试,根据试验结 果进行正交分析,找出各因子对混凝土性能指标的趋势和水平, 综合确定出最佳比例。矿物外掺料采用“磨细矿碴+粉煤灰”和单掺粉煤灰方案,

12、掺量 为胶凝材料总量的20%40%。在满足各项性能的前提下,采用 最小的水泥用量,以降低水化热,提高混凝土的耐久性。混凝土配合比参数限值单位:kg/m3结构类型最大水胶比最小水泥用量最低胶材用量最大胶材用量基础0.42225380420承台、墩台、涵洞0.40225360400垫石、底座混凝土梁面纤微混凝土0.40250380450预应力梁、轨道板0.353004505006室内试拌调整:将正交试验所确定的比例在室内进行试拌、调整,测试各种性能参数,确定出理论配合比。7中间生产试验:进行生产性试验,以确定混凝土的工作 性,并进行混凝土温升曲线测试,以掌握混凝土的温升特性。实体采样进行混凝土质量

13、分析和抗渗透电通量试验、抗冻试 验,确认结构混凝土的耐久性。8经济、技术对比分析进行经济、 技术对比分析, 确定出经济适用的混凝土配合比。 每种混凝土都应有备用的配合比。五、高性能混凝土拌合1拌合设备采用具有自动计量的拌合站,配置34只粉料储料罐,分别储存水泥、粉煤灰等。配置 4 组骨料配料仓,料仓出料口由气 动阀控制,并安装在线含水量检测仪器,可在线连续检测砂石实 际含水量,及时对混凝土配合比进行调整。2投料方法水泥、粉煤灰、 矿碴均采用罐装, 螺旋送料器自动计量送料, 砂、石采用皮带输送机配料。水、外加剂均采用自动计量添加,禁用人工投料。 混凝土原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量,

14、称 量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计) :胶凝材料(水泥、 矿物掺和料等) 1%;外加剂1%;粗、细骨料2%;拌合用水1%。3搅拌投料顺序(细骨料+水泥+外掺料)T搅拌均匀T加入所需用水量T砂浆 充分搅拌T液体外加剂T充分搅拌T投入粗骨料T继续搅拌至均 匀。4搅拌时间每一投料阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不少于3min,搅拌时间比普通混凝土稍长些。5注意事项 搅拌混凝土前,应严格测定粗细骨料的含水率,准确测定因 天气变化而引起的粗细骨料含水量变化,以便及时调整施工配合 比。一般情况下,含水量每班抽测 2 次,雨天应随时抽测,并按 测定结果及时调整混凝土施工配合比。冬季搅拌混凝土前

15、,应先经过热工计算,并经试拌确定水和 骨料需要预热的最高温度,以保证混凝土的入模温度满足要求。 应优先采用加热水的预热方法调整拌合物温度,但水的加热温度 不宜高于80 C。当加热水还不能满足要求或骨料中含有冰、雪等杂物时,也可先将骨料均匀地进行加热,其加热温度不应高于 60 C。水泥、外加剂及矿物掺和料可在使用前运入暖棚进行自然 预热,但不得直接加热。炎热季节搅拌混凝土时,控制水泥的入搅拌机温度40C。采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低 混凝土拌合物的温度,或尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土,以保 证混凝土的入模温度满足规定要求。六、高性能混凝土运输混凝土采用罐车运输、混凝土

16、泵输送,确保浇筑工作连续进 行,不得采用机动翻斗车、手推车等工具长距离运输混凝土。运输混凝土过程中,保持运输混凝土的道路平坦畅通,保证 混凝土在运输过程中保持均匀性,运到浇筑地点时不分层、不离 析、不漏浆,并具有要求的坍落度和含气量等工作性能;对运输 设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高(夏季)或受 冻(冬季)。采取措施防止水份进入运输容器或蒸发, 严禁在运输 过程中向混凝土内加水。减少混凝土的转载次数和运输时间,从搅拌机卸出混凝土到 混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。当 罐车到达浇筑现场时,使罐车高速旋转2030s,再将混凝土拌合物喂入输送泵受料斗或混凝土料斗。采

17、用混凝土泵输送混凝土时,除应按 JGJ/T10 95 规定进行 施工外,还应特别注意如下事项:在满足泵送工艺要求的前提下,泵送混凝土的坍落度应尽量 小,以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇筑层的高度 较大时,尤应控制拌合物的坍落度,并且使用串筒浇筑;一般情 况下,泵送下料口应能移动;当泵送下料口固定时,固定的间距 不宜过大,一般不大于 3m。泵送管路起始水平管段长度V 15m。除出口处可采用软管外,管路的其它部位均不得采用软管。管路 应用支架、吊具等加以固定,不应与模板和钢筋接触。高温或低 温环境下,管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。向下泵送混凝土 时,管路与垂线的夹角不宜小于12,以防止

18、混入空气引起管路阻塞。混凝土在搅拌后 60min 内泵送完毕,在初凝前浇筑完毕。因各种原因导致停泵时间超过 15min ,应每隔45min开泵一次, 使泵机进行正转和反转两个方向的运动,同时开动料斗搅拌器, 防止斗中混凝土离析。如停泵时间超过4 5 m i n ,应将管中混凝土清除,并用压力水或其它方法冲洗管内残留的混凝土。七、高性能混凝土浇筑 浇筑混凝土前,仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及其 紧固程度,指定专人作重复性检查,以提高钢筋保护层厚度尺寸 的质量保证率。构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。混凝土入模前,测定混凝土的温度、坍落度和含气量等

19、工作 性能;只有拌合物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模 浇筑。混凝土的入模温度不能超过规定要求。当超过规定时,则 应采取加冰水或在搅拌混凝土时加入液氮等降温措施。当混凝土 有抗冻性设计要求时,混凝土的入模含气量根据配合比规定的 0.5h 含气量进行控制,控制偏差为 1.0%。塑性混凝土的入模坍 落度按工艺设计的规定值进行控制,控制偏差为 20mm。混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m;当大于2m时, 采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出 现分层离析现象。混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行, 混凝土的一次摊铺厚度不宜大于 600mm (当采用泵送混凝土时) 或4

20、00mm (当采用非泵送混凝土时)。间隙时间不得超过 90min, 不得随意留置施工缝。浇筑竖向结构的混凝土前,底部应先浇入 50100mm厚的水泥砂浆(水灰比略小于混凝土)。炎热季节浇筑混凝土时,应避免模板和新浇混凝土直接受阳 光照射,保证混凝土入模前模板和钢筋的温度以及附近的局部气 温均不超过40 C。尽可能安排在傍晚浇筑混凝土。在低温条件下(当昼夜平均气温低于 5 C或最低气温低于-3C时)浇筑混凝土 时,采取适当的保温防冻措施,防止混凝土提前受冻。在相对湿 度较小、风速较大的环境下浇筑混凝土时,采取挡风措施,防止 混凝土失水过快,避免浇筑有较大暴露面积的构件。浇筑大体积混凝土结构(或构

21、件最小断面尺寸在 800mm 以 上的结构)前,根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂 措施,如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或岩土介质间的温差不大于20C。采用插入式高频振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣 器等振捣设备振捣混凝土。振捣时避免碰撞模板、钢筋及预埋铁 件。按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土,在混凝土浇筑过 程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实,不得随意加密振点或漏 振,每点的振捣时间以表面泛浆或不冒大气泡为准,一般不宜超 过30s,避免过振。采用插入式高频振捣器振捣混凝土时,采用 垂直点振方式振捣。若需变换振捣棒在混凝土拌合物中的水平位

22、置,首先竖向缓慢将振捣棒拔出, 然后再将振捣棒移至新的位置, 不得将振捣棒放在拌合物内平拖,也不得用插入式振捣棒平拖驱 赶下料口处堆积的混凝土拌合物。振捣混凝土过程中,加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密 合情况,以防漏浆。混凝土浇筑完成后,仔细将混凝土暴露面压 实抹平,抹面时严禁洒水。八、高性能混凝土养护 1现浇混凝土结构或预制构件的养护、混凝土振捣完成后,尽量减少暴露时间,并用塑料薄膜 紧密覆盖混凝土暴露面,防止表面水分蒸发。、暴露面混凝土初凝前后,卷起塑料薄膜,用抹子搓压表 面至少二遍,使之平整后再次覆盖,注意覆盖物不要直接接触混 凝土表面,直至混凝土终凝为止,然后撒水保持润湿状态。、现浇

23、结构或构件尽量延迟混凝土的拆模时间,混凝土带 模养护期间,采取带模包裹、浇水或喷淋洒水等措施进行保湿、 潮湿养护。、现浇结构或构件去除表面覆盖物或拆模后,对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。也可在混凝土表 面处于潮湿状态时,迅速采用麻布、草帘等材料将暴露面混凝土 覆盖或包裹,再用塑料布或帆布等将麻布、草帘等保湿材料包覆 (裹)完好。包覆(裹)期间,包覆(裹)物应完好无损,彼此 搭接完整,内表面应具有凝结水珠。有条件地段应尽量延长混凝 土的包覆(裹)养护时间。(5)、当采用喷涂养护液养护时,应确保不漏喷。、混凝土养护期间注意采取保温措施,防止混凝土表面温 度受环境因素影响(如曝晒

24、、气温骤降等)而发生剧烈变化。大 体积混凝土施工前应制定严格的养护方案,控制混凝土内外温差 满足设计要求。当设计无要求时,大体积混凝土内外温差不宜超 过 20C。2蒸汽养护混凝土预制构件、蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期 间保持环境温度不低于 5C,灌筑完46h后方可升温,升温速 度不得大于10C/h,恒温期间混凝土内部温度不宜超过 60C,最 大不得超过65 C,恒温养护时间根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试验确定,降温速度不得大于 15C /h。、混凝土在冬季和炎热季节拆模后,若天气产生骤然变化 时,采取适当的保温(寒季)隔热(夏季)措施,防止混凝土

25、表 面温度受环境因素影响 (如曝晒、 气温骤降等) 而发生剧烈变化, 保证养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不得 超过15C,直至混凝土强度达到设计要求为止。3注意事项、当混凝土拆模后可能与流动水接触时,在混凝土与流动 的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿养护措施养护 14d 以 上,且确保混凝土获得 75%以上的设计强度。养护结束后及时回 填。、对氯盐环境中新浇筑的混凝土,保证混凝土在强度达到 设计等级以前不受氯盐侵蚀。应尽可能推迟新浇混凝土与氯盐环 境接触的龄期,一般不宜小于 4 周。、当昼夜平均气温低于 5 C或最低气温低于-3 C时,按冬 季施工处理。、对于严重腐蚀环境

26、下采用大掺量粉煤灰的结构构件,在 完成规定的养护期限后,如条件许可,在上述养护措施基础上仍 应进一步适当延长潮湿养护时间。、在任意养护时间,淋注于混凝土表面的养护水温度低于 混凝土表面温度时,二者间温差不得大于 15 C。混凝土养护期间,对有代表性的结构进行温度监控,定时 测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速 等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护 制度,严格控制混凝土的内外温差满足要求。九、高性能混凝土拆模混凝土拆模时的强度应符合设计要求。当设计未提出要求时,应符合下列规定:1. 混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还 应考虑到拆模时的混凝土温

27、度(由水泥水化热引起)不能过高, 以免混凝土接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇注凉水 养护。当梁部结构混凝土拆模时,梁体表面温度与环境温度之差 不宜大于15C。2. 侧模应在混凝土强度达到 2.5MPa以上,且其表面及棱角 不因拆模而受损时,方可拆除。3 .芯模或预留孔洞的内模应在混凝土强度能保证构件和孔 洞表面不发生塌陷和裂缝时,方可拆除。4.底模在混凝土强度符合下表的规定后,方可拆除 拆除底模时所需混凝土强度结构类型结构跨度达到混凝土设计强度的百分率(%)板、拱 8100梁 8100悬臂梁(板) 21005.拆模宜按立模顺序逆向进行,不得损伤混凝土,并减少模板破损。当模板与混凝土脱离

28、后,方可拆卸、吊运模板6拆模后的混凝土结构应在混凝土达到 100%的设计强度后, 方可承受全部设计荷载。7拆模时,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不应大于 15C (构件截面较 为复杂时,内外侧混凝土之间的温差也不应大于 15C)时方可拆 模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。8炎热和干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖、边拆边 浇水或边拆边喷涂养护剂的拆模工艺。十、高性能混凝土质量控制1 施工前控制对混凝土用水泥、骨料、矿物掺和料、外加剂、水等主要原 材料的产品合格证及出厂质量检验报告进行进场核查。对混凝土用水泥、骨料、矿物掺和料、外加剂、水等主要原 材料进

29、行复检。复检结果应满足现行行业和国家标准、本次招标 技术规范载明的其它标准的相关要求。按设计及施工要求复检施工配合比混凝土的拌合物性能,核 查配合比试拌过程以及相关混凝土力学性能、抗裂性能以及耐久 性能试验结果。其中,混凝土的耐久性应由经国家、铁道部认可 或业主指定的权威部门检验。检验结果应满足相关要求。2施工过程控制对混凝土用水泥、骨料、外加剂、矿物掺和料、拌合水等主要原材料的品质进行日常检验,检验结果应满足相关要求。对混凝土拌合物性能进行日常检验,检验结果应满足设计、 施工以及经批准的施工配合比要求。对混凝土的力学性能进行日常检验,检验结果应满足设计和 施工要求。对混凝土的耐久性进行抽检,

30、检验结果应满足设计要求。在混凝土施工过程中,如更换水泥、外加剂、矿物掺和料等 主要原材料的品种及规格,应重新进行混凝土配合比选定试验, 并对试验配合比混凝土的拌合物性能、力学性能和长期耐久性能 进行检验,检验结果应分别满足相关要求。对用于施工过程控制或质量检验的混凝土强度和耐久性抽 检试件,应从同一盘混凝土或同一车运送的混凝土中取出,并在 与施工现场相同的条件下成型和养护。对采用自然养护的混凝土,试件应在标准养护条件下养护到 规定龄期再进行试验;对采用蒸汽养护的混凝土,试件应先在与 实际蒸养条件相同的条件下养护,再在标准条件下养护到规定龄 期后再进行试验。3施工后检测 用肉眼或放大镜观察实体混凝土结构表面是否存在非外力 裂缝。当混凝土表面出现非外力裂缝时,普通混凝土结构表面的 裂缝最大宽度不得大于 0.20mm,预应力混凝土结构不得出现结 构性裂缝。采用无损检测方法进行混凝土保护层厚度的检测(当对混凝 土保护层厚度检测结果有怀疑时,可采用局部破损的方法进行复 核,复核结束后对破损部位

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