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文档简介

1K420210城市桥梁工程质量检查与检验

1K420101掌握钻孔灌注桩施工质量事故预防措施.本条文简要介绍钻孑L灌注桩施工

质量操纵的常见措施。

ー、地质勘探资料与设计文件

(-)可能存在的问题

地质勘探要紧存在勘探孔间距太大、孔深太浅,土工试验数量不足、土工取样与土工试

验不规范,桩周摩阻カ与桩端承载力不足等问题。设计文件要紧存在对地质勘探资料没有认

真研究、桩型选择不当、地面标高不清等问题。

(-)预防措施

在桩基开始施工前,对地质勘探资料与设计文件进行认真研究。对桩基持力层厚度变化

较大的场地,应适当加密地质勘探孔;必要时进行补充勘探,防止桩端落在较薄的持カ层上

而发生持カ层剪切破坏。场地有较厚的回填层与软土层时,设计者应认真校核桩基是否存在

负摩擦现象。

二、孔口高程及钻孔深度的误差

【一)孔口高程的误差

孔口高程的误差要紧有两方面:ー是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程

时疏忽而引起的误差;二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孑L

口高程发生变化造成的误差。

其计策是认真校核原始水准点与各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测ー次桩位孔口高

程。

(-)钻孔深度的误差

有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探,地面高程较低,当工程地质勘探使用

相对高程时,施工应把高程换算一致,避免出现钻孔深度的误差。另外,孔深测量应使用丈

量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜使用测绳测定孔深。关于端承

桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持カ层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔

到达桩端持カ层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持カ层。

三、孔径误差

孔径误差要紧是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头,或者因钻头陈旧,磨损后直径

偏小所致。关于直径800--1200mm的桩,钻头直径比设计桩径小30〜50mm是合理的。每

根桩孔开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续。

四、钻孔垂直度不符合规范要求

(-)要紧原因

1.场地平整度与密实度差,钻机安装不平整或者钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔

偏斜;

2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜;

3.钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成偏离钻进方向;

4.钻进中遇软硬土层交界面或者倾斜岩面时,钻压过高使钻头受カ不均,造成偏离钻

进方向。

(二)操纵钻孔垂直度的要紧技术措施

「压实、平整施工场地;

2.安装钻机时应严格检查钻机的平整度与主动钻杆的垂直度,钻进过程中应定时检查

主动钻杆的垂直度,发现偏差立即调整;

3.定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或者更换;

4.在软硬土层交界面或者倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜、应及

时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进;

5.在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶正器。

五、塌孔与缩径

(-)要紧原因

塌孔与缩径产生的原因基本相同,要紧是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、

成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。

(-)预防措施

钻(冲)孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应操纵在2m/h以内,泥浆性

能要紧操纵其密度为1.3-1.4g/cm3,黏度为20〜30s、含砂率W6%,若孔内自然造浆不

能满足以上要求时,可使用加黏土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的性能,通过对泥浆

的除砂处理,可操纵泥浆的密度与含砂率。没有特殊原因,钢筋骨架安装后应立即灌注混凝

土。

六、桩端持カ层判别错误

持カ层判别是钻孔桩成败的关键,现场施工务必给予足够的重视。关于非岩石类持カ层,

推断比较容易,可根据地质资料,结合现场取样进行综合判定。

关于桩端持カ层为强风化岩或者中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可使用以地质

资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况与孔口捞样进行综合判定,必要

时进行原位取芯验证。

七、孔底沉渣过厚或者灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大

孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差,清孔无法达到设计要求外,还有测量方法不当造成误

判。要准确测量孔底沉渣厚度,首先需准确测量桩的终孔深度,应使用丈量钻杆长度的方法

测定,取孔内钻杆长度十钻头长度,钻头长度取至钻尖的2/3处。

在含粗砂、砾砂与卵石的地层钻孔,有条件时应优先使用泵吸反循环清孔。当使用正循

环清孔时,前阶段应使用高黏度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔

口。孔底沉渣厚度符合设计要求后,应把孑L内泥浆密度降至1.1-1.2g/cm2。清孔整

个过程应专人负责孔口捞渣与测量孔底沉渣厚度.及时对孔内泥浆含砂率与孔底沉渣厚度的

变化进行分析,若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低,捞不到粗砂粒,或者后期把孔内泥浆

密度降低后,孔底沉渣厚度增大较多,则说明前期清孔时泥浆的黏度与稠度偏小,砂粒悬浮

在孔内泥浆里,没有真正达到清孔的目的,施工时应特别注意这种情况。

ハ、水下混凝土灌注与桩身混凝土质量问题ー

混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利与桩身混凝土质量两大方面。要配制出高质

量的混凝土,首先要设计好配合比与做好现场试配工作,使用高强度水泥时,应注意混凝土

的初凝与终凝时间与单桩灌注时间的关系,必要时添加缓凝剂。施工现场应严格操纵好配合

比(特别是水灰比)与搅拌时间。掌握好混凝土的与易性及其坍落度,防止混凝土在灌注过

程中发生离析与堵管。

(一)初灌时埋管深度达不到规范要求

规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为〇.3〜0.5m,初灌时导管首次埋深应不小

于1.Om〇在计算混凝土的初灌量时,除计算桩长所需的混凝土量外,还应计算导管内积存

的混凝土量。

首批灌注混凝土所需数量可按下式计算:

V》hlnd2/4+nD2(H1+H2)/4(1K420101T)式中Vー灌注首批混凝土所需数量(m3);

Dー桩孔直径(m);

Hl一桩孔底至导管底端间距,通常为0.4m;

H2ー导管初次埋入混凝土的深度,不小于1.0m;

dー导管内径(m);.

hlー桩孔内混凝土达到埋置深度H2时,导管内混凝土柱平衡导管外(或者泥浆)压カ

所需的高度(m):hl=Ilwyw/yc;

Hwーー桩孔内水或者泥浆的深度(m);

Ywーー桩孔内水或者泥浆的重度(kN/m3);

Ycー混凝土板与物的重度(kN/m3)。

(二)灌注混凝土时堵管

1.灌注混凝土时发生堵管要紧由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二

次清孑L后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌

注导管埋深过大等原因引起。

2.灌注导管在安装前应有专人负责检查,可使用肉眼观察与敲打听声相结合的方法进

行检查,检查项目要紧有灌注导管是否存在孔洞与裂缝、接头是否密封、厚度是否合格。

3.灌注导管使用前应进行水密承压与接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水

压不应小于孔内水深1.3倍的压カ,也不应小于导管壁与焊缝可能承受灌注混凝土时最大内

压カP的1.3倍。

P=ychc-ywHw(1K420101-2)式中丫c-混凝土拌合物的重力密度(kN/m3);

he—导管内混凝土柱最大高度(m),以导管全长或者估计的最大高度计;

Ywー桩孔内水或者泥浆的重度(kNlm3);

Hwー桩孔内水或者泥浆的深度(m)。

4.灌注导管底部至孔底的距离应为300〜500mln,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,

应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作,其直径与椭圆度应符合使用要求,其长度应

W200mm。

5。完成第二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新进行

清孔。否则,可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法正常

工作而发生堵管事故。

(三)灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮

1.要紧原因:

(1)混凝土初凝与终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋骨架

底时,结块的混凝土托起钢筋骨架:

(2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成

较密实的砂层,并随孔内混凝土逐步升高,当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架;

(3)混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮。

2.预防措施:

除认真清孔外,当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部Im左右时・,应降低灌注速度。当混

凝土面上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,然后恢复

正常灌注速度。

(四)桩身混凝土强度低或者混凝土离析

要紧原因是施工现场混凝土配合比操纵不严、搅拌时间不够与水泥质量差。预防措施:

严格把好进厂水泥的质量关,操纵好施工现场混凝土配合比,掌握好搅拌时间与混凝土的与

易性。

(五)桩身混凝土夹渣或者断桩

1.要紧原因:

(1)初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度太小或者导管根本就没有进入混凝土;

(2)混凝土灌注过程拔管长度操纵不准,导管拔出混凝土面:

(3)混凝土初凝与终凝时间太短,或者灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混

凝土夹渣;

(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成

沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升,当混凝土冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包人混凝

土内。严重时可能造成堵管事故,导致混凝土灌注中断。

2.预防办法:

导管的埋置深度宜操纵在2〜6m之间。混凝土灌注过程’中拔管应有专人负责指挥,并

分别使用理论灌人量计算孔内混凝土面与重锤实测孑L内混凝土面,取两者的低值来操纵拔

管长度,确保导管的埋置深度さ2m。单桩混凝土灌注时间宜操纵在1.5倍混凝土初凝时间内。

(六)桩顶混凝土不密实或者强度达不到设计要求

要紧原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。

关于桩径WIOOOmm的桩,超灌高度不小于桩长的4%;关于桩径>1000mm的桩,超灌高

度不小干桩长的5%»关于大体积混凝土的桩,桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比,增

大碎石含量,减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段,孔内混凝土面测定应使用硬杆简一式取样法

测定。

九、混凝土灌注过程因故中断

混凝土灌注过程中断的原因较多,在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下,

可使用如下方法进行处理:

(一)若刚开灌不久,孔内混凝土较少,可拔起导管与吊起钢筋骨架,重新钻孔至原孔

底,安装钢筋骨架与清孔后再开始灌注混凝土。

(-)迅速拔出导管,清理导管内积存混凝土与检查导管后,重新安装导管与隔水栓,

然后按初灌的方法灌注混凝土,待隔水栓完全排出导管后,立马上导管插入原混凝土内,

此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程务必在混凝土的初凝时间

完成。

(三)混凝土灌注过程因故中断后拔除钢筋骨架,待已灌混凝土强度达到C15后,先

用同级钻头重新钻孔,并钻除原灌混凝土的浮浆,再用lt500钻头在桩中心钻进300〜

500mm深,这样就完成了接口的处理工作,然后便可按新桩的灌注程序灌注混凝土。

IK420102掌握大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收

本条文以城市桥梁工程为主简要介绍市政公用工程大体积混凝土浇筑质量操纵措施,重

点是防止裂缝。

ー、操纵混凝土裂缝

(-)裂缝分类

大体积}昆凝土出现的裂缝按深度的不一致,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。

1.表面裂缝要紧是温度裂缝,通常危害性较小,但影响外观质量。

2.深层裂缝部分地切断了结构断面,对结构耐久性产生一定危害。

3.贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝进展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝;它切断了结构

的断面,可能破坏结构的整体性与稳固性,其危害性是较严重的。

(二)裂缝发生原因

1.水泥水化热影响

水泥在水化过程中产生了大量的热量,因而使混凝土内部的温度升高,当混凝土内部与

表面温差过大时,就会产生温度应カ与温度变形。温度应カ与温差成正比,温差越大,温度

应カ越大,当温度应カ超过混凝土内外的约束力时,就会产生裂缝。混凝土内部的温度与混

凝土的厚度及水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,内部温度越高。

2.内外约束条件的影响

混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀受到约束而形成压应力。当温度下降,则产生较

大的拉应カ。另外,混凝土内部由于水泥的水化热而形成中心温度高,热膨胀大,因而在中

心区产生压应カ,在表面产生拉应カ。若拉应カ超过混凝土的抗拉强度,混凝土将会产生裂

缝。

3.外界气温变化的影响

大体积混凝土在施工阶段,常受外界气温的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起

的绝热温度,浇筑温度与散热温度三者的叠加。当气温下降,特别是气温骤降,会大大增加

外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差与温度应カ,使混凝土产生裂缝。

4.混凝土的收缩变形

混凝土中的80%水分要蒸发,约20%的水分是水泥硬化所必需的。而最初失去的30%自

由水分几乎不引起收缩,随着混凝土的陆续干燥而使20%的吸附水逸出,就会出现干燥收

缩,而表面干燥收缩快,中心干燥收缩慢。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束,因

而在表面产生拉应カ而出现裂缝。'在设计上,混凝土表层布设抗裂钢筋网片,可有效地防

止混凝土收缩时产生干裂。

5.混凝土的沉陷裂缝

支架、支撑变形下沉会引发结构裂缝,过早拆除模板支架易使未达到强度的混凝土结构

发生裂缝与破旧。

二、质量操纵要点

(-)施工方案的编制应做到科学合理,内容应要紧包含:

(1)材料要求与配合比设计;

(2)支架模板及支撑搭设与拆除的稳固性、安全性措施;

(3)混凝土的搅拌、运输与浇筑方案,分层分块浇捣措施;

(4)温度操纵,包含混凝土的测温与降温等措施;

(5)养护措施。

(二)防止混凝土非沉陷裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度与混凝土内外部温差操纵

(温度操纵)。温度操纵就是对混凝土的浇筑温度与混凝土内部的最高温度进行人为的操纵。

施工前应进行热エ计算,施工措施应符合国家标准《大体积混凝土施工规范》GB50496的有

关规定。

(三)质量操纵要紧措施

1.优化混凝土配合比

(1)大体积混凝土因其水泥水化热的大量积聚,易使混凝土内外形成较大的温差,而产

生温差应カ,因此应选用水化热较低的水泥,以降低水泥水化所产生的热量,从而操纵大体

积混凝土的温度升高。

(2)充分利用混凝土的中后期强度,尽可能降低水泥用量。

(3)严格操纵集料的级配及其含泥量。假如含泥量大的话,不仅会增加混凝土的收缩,

而且会引起混凝土抗拉强度的降低,对混凝土抗裂不利。

(4)选用合适的缓凝、减水等外加剂,以改善混凝土的性能。加入外加剂后,可延长混

凝土的凝聚时间。

(5)操纵好混凝土坍落度,不宜过大,通常在120±20mm即可。

2.浇筑与振捣措施

采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以大大减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇

筑方案时,除应满足每ー处混凝土在初凝往常就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还应

考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道与地脚螺栓的留设、混凝土供应情况与水化热等因素的

影响,常使用的方法有下列几种:

(1)全面分层:即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,如今应使第一层混凝

土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。使用这种方案,适用于结构的平面尺寸不

宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。必要时可分成两段,从中间向两端或者

从两端向中间同时进行浇筑。

(2)分段分层:混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至ー定距离后浇筑第二层,如此依

次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多,因此浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初凝,

又能够从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物

厚度不太大而面积或者长度较大的工程。

(3)斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情

况。混凝土从浇筑层下端开始,逐步上移。混凝土的振捣也要习惯斜面分层浇筑工艺,通常

在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处,保证上部混凝

土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处,确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前

推进,振动器也相应跟上。

3,养护措施

大体积混凝土养护的关键是保持适宜的温度与湿度,以便操纵混凝土内外温差,促进混

凝土强度的正常进展的同时防止混凝土裂缝的产生与进展。大体积混凝土的养护,不仅要满

足强度增长的需要,还应通过温度操纵,防止因温度变形引起混凝土开裂。

混凝土养护阶段的温度操纵措施:

(1)混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均

应小于20C;当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25〜30℃。

(2)混凝土拆模时,混凝土的表面温度与中心温度之间、表面温度与外界气温之间的温

差不超过20℃。

(3)使用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管,通

人冷却水,降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行。还有常见的投

毛石法,也能够有效操纵混凝土开裂。

(4)保温法是在结构外露的混凝土表面与模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂

等).在缓慢的散热过程中,保持制混凝土的内外温差小于20℃。根据工程的具体情况,尽

可能延长养护时间,拆模后立即回填或者再覆盖保护,同时预防近期骤冷气候影响,防止混

凝土早期与中期裂缝。

(5)大体积混凝土湿润养护时间应符合表1K420102的规定。

大体积混凝土湿润养护时间表IK420102

水泥品种1养护时间

(d)1

—1

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥1M

I火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、矿渣硅酸大坝水泥I21

I--------------------------------------------------------------------------------------------------1

I在现场掺粉煤灰的水泥I

注:高温期湿润养护时间均不得少于28d。

IK420103掌握预应カ张拉施工质量事故预防措施

本条文仅介绍预应カ施工质量操纵措施与质量事故预防要紧措施。

ー、基本规定

(-)人员操纵

1.承担预应カ施工的单位应具有相应的施工资质。

2.预应カ张拉施工应由工程项目技术负责人主持。

3.张拉作业人员应经培训考核,合格后方可上岗。

(二)设备操纵

1.张拉设备的校准期限不得超过半年,且不得超过200次张拉作业。

2.张拉设备应配套校准,配套使用。

二、准备阶段质量操纵

(一)预应カ施工应按设计要求,编制专项施工方案与作业指导书,并按有关规定审批。

(二)预应カ筋进场检验

1.外观检验:要求预应カ筋展开后应平顺,不得有弯折,表面不应有裂纹、小刺、机

械损伤、氧化铁皮与油污等。

2.按照《预应カ混凝土用钢绞线》GB1T5224规定,按进场的批次抽样进行力学性能

等检验,并检查产品合格证、出厂检验报告与进场试验报告。

3.进场检验批与项目的规定,详见1K412015。

(三)预应カ用锚具、夹具与连接器进场检验

1.外观检验:核对数量、型号及相应配件。锚具应无锈蚀、机械损伤与裂纹等,尺寸

满足同意偏差要求。

2.按照有关规范规定,按进场的批次抽样复验其硬度、静载锚固试验等,并检查产品

合格证、出厂检验报告与进场试验报告。

3.进场检验批与项目的规定,详见1K412015,

(四)波纹管进厂检验

1.金属波纹管外观检查应无锈蚀、空洞与不规则皱褶,咬口开裂脱扣等现象。

2.塑料波纹管内壁应光滑,壁厚均匀,且不应有气泡、裂口、分解变色线及明显杂质。

三、施工过程操纵要点

(-)下料与安装

1.预应カ筋及孔道的品种、规格、数量务必符合设计要求。

2.预应カ筋下料长度应经计算,并考虑模具尺寸及张拉千斤顶所需长度;严禁使用电

弧焊切割。

3.锚垫板与螺旋筋安装位置应准确,保证预应カ筋与锚垫板面垂直。锚板受力中心应

与预应カ筋合力中心一"致。

4.波纹管安装应严格按照设计要求确定位置,曲线平滑、平顺;架立筋应绑扎牢固,

波纹管接头应严密不得漏浆。管道应留压浆孔与溢浆孔。

5.预应カ筋及波纹管安装应避免电焊火花等造成损伤。

6.预应カ筋穿束宜用卷扬机整束牵引,应根据具体情况使用先穿法或者后穿法。但务

必保证预应カ筋平顺,没有扭绞现象。

(-)张拉与锚固

1.张拉时,混凝土强度、张拉顺序与工艺应符合设计要求与有关规范规定。

2.张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻缺失进行实测,以便确定张拉操纵应カ,并确

定预应カ筋的理论伸长值。

3.张拉应保证逐步加大拉カ,不得突然加大拉カ,以保证应力正确传递。张拉过程中,

先张预应カ筋的断丝、断筋数量不得超过表!K412014-2与后张预应カ筋的滑丝、断丝、断

筋数量不得超过表1K412014-4的规定。

4.张拉施工质量操纵应做到“六不张拉”,即;没有预应カ筋出厂材料合格证、预应

カ筋规格不符合设计要求、配套件不符合设计要求、张拉前交底不清、准备工作不充分安全

设施未做好、混凝土强度达不到设计要求,不张拉。

5.张拉操纵应カ达到稳固后方可锚周,锚固后预应カ筋的外露长度不宜小于30mm.对

锚具应使用封端混凝土保护,当需较长时间外露时,应采取防锈蚀措施。锚固完毕经检验合

格后,方可切割端头多余的预应カ筋,严禁使用电弧焊切割。

(三)压浆与封锚’

1.张拉后,应及时进行孔道压浆,宜使用真空辅助法压浆;水泥浆的强度应符合设计

要求,且不得低于30Mpa。

2.压浆时排气孔、排水孔应有水泥浓浆溢出。应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有

不实,应及时处理。

3.压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5℃»当白天气温髙于35℃

时,压浆宜在夜间

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