广州某商住楼桩基础钻孔灌注桩单管旋喷桩及基坑支护搅拌桩 预应力锚索施工组织设计.docx
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广州某商住楼桩基础钻孔灌注桩单管旋喷桩及基坑支护搅拌桩预应力锚索施工组织设计
目录1
第1章施工方案编制依据
1.1有关图纸、地质资料等
1.2国家、省市相关标准、规范、规程
(1)《工程测量规范》(GB50026-93)
(2)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
(3)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)
(4)《广东省建筑地基基础施工及验收规程》(DBJ15-201-91)
(5)《地基与基础工程施工及验收规范》(GBJ202-83)
(6)《建筑基坑支护工程规范》(JGJ120-99)
(7)《广东省建筑基坑支护工程技术规程》(BJ/T15-20-97)
(8)《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)
(9)《建筑安装工程质量检验评定标准》(GBJ301-88)
(10)《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)
(11)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
(12)《建设工程监理规范》(GB50319-2000)
(13)与本工程施工与验收有关的规程、规范和标准
1.3施工合同
第2章工程概况
2.1工程概况
拟建场地紧临广州市逢源路,北面有9层高的民宅与本场地相邻;东面有4栋2~3层高的民宅及学校的5层教学楼;南面为预留空地;西面为逢源路,交通较为便利。
拟建建筑物为一栋32层商住楼,另有一层地下室,属一级工程。
2.2设计要点及主要工程量
2.2.1桩基础工程
工程桩桩径分别为φ800、φ1500、φ1800、φ2200、共4种桩型。
各类桩数量及技术指标见下表。
钻孔灌注桩桩型、数量及技术参数表
桩型
数量
(根)
混凝土
强度等级
设计桩长(m)
入岩深度(m)
φ800
25
C30
18~24
微风化≥0.5m
中风化≥1.5m
φ1000
1
C30
26
微风化≥0.5m
φ1500
13
C30
20~27.5
微风化≥1.0m
φ1800
8
C30
20~29
微风化≥1.0m
φ2200
13
C30
20~28
微风化≥1.0m
合计
60
2.2.2基坑支护工程
本工程设一层地下室,建筑占地面积约2900m2,上盖32层,建筑面积约30000m2,基坑支护总周长约210m,开挖深度5.50m(局部5.3m),基坑长约52.5m,宽约46.7m,成矩型,±0.00m相当于绝对标高7.80m。
基坑支护主要设计要点如下:
基坑东侧采用单排钻孔灌注桩加钢筋混凝土支撑挡土,桩外侧用单管高压旋喷桩作桩间加固止水;北侧采用单排钻孔灌注桩作为挡土桩,桩外侧用双排深层搅拌桩加固止水;西侧及西南侧采用六排深层搅拌桩挡土兼止水;东南侧采用单排钻孔灌注桩作挡土,桩外侧用双排深层搅拌桩作加固止水。
各主要分项工程工作量及技术指标见下表。
支护结构各主要分项工程工作量
分项工程
规格
根数
单根长度
(m)
总工作量
(m)
挡土桩
Ø800
140
12/14
1840m
支撑桩
Ø1000
7
约23
161m
单管旋喷桩
Ø600
60
13
780m
深层搅拌桩
Ø600
1276
11/12/13
15473m
锚索
Ø150
62
21/22
1316m
支撑梁
800×800
/
/
145m
500×500
/
/
44.1m
冠梁
300×3100
/
/
37.8m3
200×3100
/
/
31.2m3
800×800
/
/
91.8m3
2.3工程地质条件
2.3.1场地地质条件
根据业主提供的《逢源路商住楼岩土工程地质勘察报告》(广东省工程勘察院,2006年5月),场地的地层主要为:
杂填土、粉砂、淤泥质土、粗砂、残积土、全风化粉砂岩、强风化粉砂岩、中风化粉砂岩、微风化粉砂岩,现将各地层主要岩性自上而下分述如下:
杂填土:
呈灰色、砖红色、灰褐色等杂色,主要由砂、碎石混砖、
瓦、混凝土块等组成,局部含较多粉砂、碎石。
土质不均匀,松散状,稍湿~湿。
层厚1.00~5.80米,平均厚度2.27米;
粉砂:
呈灰色、深灰色,饱和,松散状,局部稍密状,分选性差,颗粒比较均匀,局部夹江层淤泥。
层顶深度1.00~5.80米,平均2.27米,厚度1.20~9.60米,平均6.47米。
贯入度标准值5.60击,地基承载力特征值的经验值fak=140KPa。
淤泥质土,呈灰色,饱和,软塑~流塑,局部夹薄层淤泥,局部含较多粉细砂。
层顶深度9.50~15.90米,平均11.82米,层厚5.00~11.60米,平均8.5米。
贯入度标准值3.70击,地基承载力特征值的经验值fak=63KPa。
粗砂:
浅灰色、灰色、饱和,稍密~中密状为主,局部松散,分选性差,级配较好,局部为砾砂。
层顶深度16.80~22.30米,平均20.35米,层厚0.50~6.20米,平均厚度2.16米。
贯入度标准值10.0击,地基承载力特征值的经验值fak=180KPa。
残积土:
为粉砂岩、砂岩风化残积土,土性基本为粉土,褐红色,湿,稍密。
层顶深度16.70~22.90米,平均18.84米,层厚0.50~3.10米,平均厚度3.70米。
贯入度标准值3.70击,地基承载力特征值的经验值fak=230KPa。
全风化粉砂岩:
岩性有粉砂岩、砂岩等,以褐红色为主,部分褐色、灰褐色等。
岩芯呈坚硬土状,岩质很软,遇水易软化。
层顶深度21.20米,层厚1.25米。
贯入度标准值30.10击。
强风化粉砂岩:
岩性主要为粉砂岩、局部夹砂砾砂岩等,以褐红色为主,部分褐色、灰褐色等。
岩芯呈半岩半土状。
层顶深度18.10~25.40米,平均21.77米,层厚0.60~8.15米,平均厚度2.19米。
贯入度标准值35.50击。
中风化粉砂岩,岩性主要为粉砂岩、局部夹砂砾砂岩等,以褐红色为主,少量褐色。
泥质、钙质胶结,中厚层状构造,岩芯呈短柱状、块状,岩质软。
层顶深度18.60~30.60米,平均23.54米,层厚0.80~12.50米,平均厚度5.32米。
岩石抗压强度标准值为7.10MPa。
微风化粉砂岩,岩性主要为粉砂岩、局部夹砂砾砂岩等,以褐红色为主,少量褐色、灰褐色等。
泥质、钙质胶结,中厚层状构造,岩芯呈短柱状、块状,岩质较硬。
顶层深度22.70~36.00米,平均28.53米,岩石抗压强度标准值为24.50MPa。
2.3.2水文条件
本场地地下水埋深0.80~1.50米,地下水主要靠大气降雨和江河侧向渗透补给,第四系地层的中砂层透水性较强,含水量较丰富。
场地地下水主要赋存于粉砂层、中砂层、粗砂层,另外基岩中含少量裂隙水,其他土层属相对隔水层。
本场地地下水对混凝土及钢筋无腐蚀。
第3章施工准备及施工平面布置
3.1施工前准备工作
1、业主办理好报建和施工标牌等施工手续,建好临设,办好施工、生活用水、用电。
2、组织人员、机械有序进场,进行机械组装及调试工作。
3、测量人员接收与本工程有关的坐标,水准点,进行测量放线,并经甲方、监理有关人员复核无误后方可施工。
4、进行图纸会审,技术人员认真学习图纸,熟悉图纸内容并对各班组进行技术交底。
5、业主提供有关施工场地及周边的地下管线的资料,摸清现场周边的底下管线情况。
6、作好水泥、混凝土、钢筋等材料的准备及验收工作。
3.2施工平面布置
施工场地的总平面布置,涉及到施工时该地区交通、水电、排污等市政设施的影响,为确保施工时本区交通等市政设施的正常,施工前与有关部门协同落实。
结合本工程所处的位置、场地实际情况及施工方法等情况,按以下原则进行施工平面布置(详见附图:
3-1施工平面布置图):
(1)临时设施的布置尽量与工程施工顺序、施工进度相适应;
(2)保证交通运输方便,尽量减少各种材料的工地内部运输距离和转运次数。
(3)按市政规定,依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ-99)等相关规范,确保安全施工及满足文明施工。
3.2.1施工用水
本工程钻孔灌注桩的混凝土采用商品砼,所以生产用水主要用
于:
钻孔灌注桩施工时的泥浆制备及循环、深层搅拌桩和旋喷桩的水泥浆拌制等,施工现场水设施及水量能满足施工需要。
3.2.2施工用电
本工程拟定8台桩机施工(4钻机,4台冲机),
的额定功率为6×60KW=360KW;电焊机额定功率为3×19KW=57KW,用电量为:
P=P1+P2=360+57=417KW。
本工程若现场施工用电不足,则需要配备发电机。
第4章项目管理机构及劳动力组织
4.1项目管理机构
本工程施工中,为了确保业主的利益,提高我司形象,我公司将组织高效,精干的管理班子,按照项目施工管理模式,采用科学的管理方法及先进的施工工艺,精心组织施工。
广州市新城市·逢源轩桩基础工程项目部,项目经理为***,负责工程的进度、机械设备及人员调度及各专业的协调管理等工程的全面工作;项目技术负责为***,负责施工技术、质量、安全和内业资料等方面的管理;工程施工队长为***,负责施工现场机械设备、材料、人员等的运转情况;安全员为***,负责工地的用电用水、施工的安全管理。
以上为该工程的领导层,负责工程的计划、协调、监督与控制。
下设施工员和班组长,将对工程的工期、质量、安全等进行高效率、全方位的管理与控制,工地管理人员必须按项目经理部的施工方案组织施工,认真负责各自专业范围内的管理工作。
表4-1项目管理机构
项目经理
安全主任
技术负责人
施工队长
材料员
安全员
施工员
技术员
各施工班组
4.2劳动力组织
表4-2劳动力组织表
序号
工种
人数
1
项目经理
1
2
技术负责
1
3
施工员
2
4
安全主任
1
5
质安员
1
6
测量员
1
7
技术员
2
8
资料员
1
9
材料员
1
10
电工
1
11
吊车司机
1
12
钩机操作工
1
13
钢筋(电焊)工
4
14
钻(冲)机操作人员
32
15
旋喷机操作工
8
16
深层搅拌机操作工
8
17
地质钻机操作工
8
18
其它人员
6
总计
80
4.3主要施工设备配置表
表4-1主要设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
用途
1
钻机
SPJ-300
台
2
灌注桩成孔
2
冲机
6T、8T
台
4
灌注桩成孔
3
搅拌桩机
PH-5
台
2
搅拌桩
4
单管旋喷机
MG-50
台
2
旋喷桩
5
旋喷泵
XTB-90B
台
2
旋喷桩
6
地质钻机
XU-100
台
1
锚索成孔
7
注浆泵
BW-150
台
1
压力注浆
8
电焊机
ZX5、BX1
台
6
钢筋加工、维修
9
泥浆泵
3PNL
台
9
泥浆循环及废浆处理
10
汽车吊
25T
台
1
吊放钢筋笼及其它起重
11
钩机
120
台
1
挖设废浆池、循环池、出土地
12
全站仪
托普226
台
1
定位放线
13
水准仪
DZS3
台
1
高程及垂直度测量
14
计算机
PHILIPS
台
1
办公、资料处理
15
打印机
HP1280
台
1
办公、资料处理
16
照相机
机
三星-600
台
1
办公、资料处理
第5章施工工艺及技术措施
5.1钻孔灌注桩
5.1.1施工工艺流程
为确保钻(冲)孔灌注桩施工质量,使施工按规定程序有序地进行作业,特编制了钻(冲)孔灌注桩施工流程图(见图5-1)。
5.1.2施工要点
1.桩位测放及标高控制
根据设计图纸,由专业测量人员制作施工平面控制网,校测场地基准线和基准点、测量轴线、桩的位置及桩的地面标高。
采用极坐标法对每根桩孔进行放样。
为保证放样准确无误,对每根桩必须进行三次定位。
在测定的桩位点,打入标志桩(露出地面5~10cm)。
定位后会同有关部门和人员,对轴线、桩位进行复核,并作记录。
在复核符合设计、规范要求后方可进行施工。
2.埋设护筒
埋设护筒应准确稳定。
护筒周围用粘土回填并夯实。
①护筒一般采用4~8mm厚的钢板加工制作,高度1.30m左右。
护筒的内径大于钻头直径100mm,其上部宜开设溢浆口,并高出地面0.35~0.30m。
本工程拟部分采用人工挖孔,砼护壁作为护筒。
②护筒有定位、保护孔口和保持水位高差的作用。
因此,护筒的埋设要根据设计桩位,按纵横轴线中心埋设。
埋设时按护筒的大小,挖好
必要时二次清孔
图钻孔灌注桩施工流程图
坑后,将坑底填平,放下护筒,经检查位置正确,护筒身要正、直。
四周用粘土回填,分层夯实。
当地基回填土松散、孔口易坍塌时,
应扩大护筒坑的挖埋直径或在护筒周围填砂浆混凝土。
护筒埋设深度一般为1~1.5m;对于坍塌较深的桩孔,应增加护筒埋设深度。
护筒埋设好后要复核校正,护筒中心与桩中心偏差不得大于50mm。
3.泥浆制备使用
泥浆有保护孔壁和排渣的作用,泥浆质量控制应以不塌孔并达到排渣目的为原则。
开钻前必须准备数量充足性能优良的泥浆,造浆主要采用膨润土或粘土、水、增粘剂。
废弃的泥浆与渣应按环境保护的有关规定进行处理。
4.成孔
① 为确保桩垂直度偏差不大于1%,施工平台应铺设枕木和台板,安装钻机应保持稳固、周正、水平。
钻机就位后,要认真做好对中、整平工作;开钻前提起钻具,校正孔位。
造孔时,钻具对准测放的桩中心开孔钻进。
施工中应经常检测孔径、孔形和孔斜,严格控制钻孔质量。
施工中严格保持机台平稳,每班均应检查机台水平度。
② 为保证桩径在容许偏差内,开钻前由技术人员检查钻头直
径;钻进中要调整好泥浆性能。
③ 根据地层条件,采取充分利用地层造浆、适当制备泥浆相结合的办法制造泥浆,施工中应经常检查泥浆性能。
④ 及时做好成孔记录,正常成孔时,每两小时做一次进尺记录。
⑤ 终孔深度的确定应根据设计图纸要求,岩样的饱和单轴抗压强度满足设计要求。
入岩深度满足设计要求,实际孔深以超前钻的岩样试压结果和捞取的岩渣作为主要依据来判定。
⑥ 进入基岩时,做好判层记录,并捞岩样以备终孔鉴别。
如遇地质资料与地质情况不符,要立即通知勘察、设计及有关人员进行处理。
⑦ 在块石回填层中钻进时,成孔速度慢,应当采取相应的措施防止偏孔、漏浆、塌孔、卡钻、掉钻等质量事故。
5.清孔
① 清孔的目的。
清孔的目的是抽、换孔内泥浆,清除孔内钻渣,尽量减少孔底沉淀厚度,防止桩底存留过厚沉淀砂土而降低桩的承载力,确保灌注混凝土的质量。
终孔检查后,应立即清孔。
清孔时应不断置换泥浆,直至灌注水下混凝土。
② 清孔的质量要求。
清孔的质量要求是应清除孔底所有的沉淀砂土。
当技术上确有困难时,允许残留少量不成浆状的松土,其数量应按合同文件的规定。
清孔后灌注混凝土前,孔底500mm以内的泥浆性能指标:
含砂率为8%。
比重小于1.25,漏斗法粘度不大于28s。
③ 清孔方法。
终孔后至灌注混凝土前,应作二次清渣。
a、第一次是终孔后,下钢筋笼前,以泥浆正、反循环结合的方式清渣。
将泥浆比重调整在1.15~1.25之间,含砂率和粘度应分别小于10%和28s。
b、置放钢筋笼后,以灌浆导管为循环管道进行第二次清渣,可采用正循环方式清渣,遇清渣困难时则采用泵吸反循环方式清渣,直至泥浆指标符合下述要求:
比重为1.10~1.20,粘度为17~22s,含砂率小于6%;沉渣厚度小于50mm时才能开始灌注。
6.钢筋笼制作与安装
钢筋笼制作及吊放:
(1)进场钢筋必须具有出厂合格证,并抽样送检,合格后先将钢筋除锈、调直,才能制作钢筋笼。
(2)钢筋笼的制作应严格按设计要求和施工规范进行,同一截面;焊接接头数量不得多于主筋总数的一半,焊缝的长度、宽度、高度均应符合规范要求。
(3)钢筋笼外侧应设置预制砼垫块,以确保主筋的保护层厚度。
(4)钢筋笼安放前必须先自检,自检合格后再经监理检查验收。
下放钢筋笼应防止碰撞孔壁。
如下放受阻,应查明原因,不得强行下插。
一般采用正反旋转,缓慢逐步下入。
安装完毕后,经有关人员对钢筋笼的位置、垂直度等全面进行检查验收,合格后才能下导管灌注混凝土。
7.水下混凝土灌注
混凝土灌注是钻孔灌注桩的重要工序,应予特别注意。
钻(冲)孔应经过质量检验合格后,才能进行灌注工作。
本工程桩身砼设计强度等级为C30,采用预拌砼。
在水下砼灌注过程中应严格按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)及设计要求施工,各个施工环节互相配合,技术人员层层把关,砼灌注前应会同监理对该桩孔进行隐蔽验收、签字,合格后方可灌注。
水下砼灌注采用竖向活节导管密封剪球法进行,具体要求如下:
① 把好预拌砼的质量关,经常检查砼的质量,坍落度控制在18~22cm内。
② 导管制作与安装。
灌注导管要便于安拆,并有足够的强度和刚度。
导管用钢管制作,导管壁厚不宜小于3mm,直径为250~280mm。
每节导管长度,导管下部第一根一般为4500mm,导管中部为2500mm,导管上部调节段一般为300~500mm。
导管的驳接口必须加上止水密封胶圈,确保接头密封良好。
密封形式采用橡胶圈或橡胶皮垫。
灌注前对灌浆设备进行严格检查导管要求内管光滑。
下入导管一定要准确,导管底距孔底控制在0.3~0.5m。
③ 导管顶部应安装漏斗和贮料斗。
漏斗安装高度应适应操作的需要,在灌注到最后阶段时,能满足对导管内混凝土柱高度的需要,以保证上部桩身的灌注质量。
混凝土柱的高度,一般在桩底低于桩孔中水面时,应比水面至少高出2m。
漏斗与贮料斗应有足够的容量来贮存混凝土,以保证首批灌入的混凝土量能达到0.8m以上的埋管高度。
④ 隔水栓:
采用预制砼球块或砼袋,开灌前用铁线固定在导管
内临近泥浆面处。
⑤ 灌注顺序:
灌注前,应再次测定孔底沉渣厚度。
如厚度超过规定,应再次进行清孔。
当下导管时,导管底部与孔底的距离以能放出隔水栓和混凝土为原则,一般为30~50cm。
a、首批混凝土连续不断地灌注后,应有专人测量孔内混凝土面高度,并计算导管埋置深度,一般控制在2~6m,不得少于1m或大于6m。
严禁导管提出混凝土面。
应及时填写水下混凝土灌注记录。
如发现导管内大量进水,应立即停止灌注,查明原因,处理后再灌注。
b、水下灌注必须连续进行,严禁中途停灌。
灌注中,应注意观察管内混凝土下降和孔内水位变化情况,及时测量孔内混凝土面上升高度和分段计算充盈系数(充盈系数应在1.1~1.3之间),不得小于1。
c、导管提升时,不得挂住钢筋笼。
d、灌注将结束时,由于导管内混凝土柱高度减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大。
出现混凝土顶升困难时,可以小于300mm的幅度上下串动导管,但不许横向摆动,确保灌注顺利进行。
e、终灌时,采用捞样筒捞取砼样确定砼面高度。
考虑到泥浆层的影响,实灌桩顶混凝土面应高于设计桩顶0.8m以上,以保证桩顶砼质量及不浪费材料。
f、施工过程中,要协调混凝土运输和灌注各个工序的合理配合,保证灌注连续作业和灌注质量。
g、每根桩必须随机抽样留置试块不得少于一组,并认真做好试
块的养护,达龄期及时送检。
8.桩长和桩顶标高的控制
本工程桩有空灌段,施工时要严格控制桩长和桩顶标高,既不多灌浪费混凝土,增加成本,又不少灌影响质量。
9.泥浆处理及渣土外运
由于钻孔灌注桩施工工艺的原因,在施工过程中不可避免地产生废泥浆及桩渣,处理不好极易影响施工现场的环境,应采取直接外运。
5.1.3常见事故处理及预防措施
本工程地质条件对钻(冲)孔灌注桩施工有诸多不利因素,施工过程中,常见以下几种事故。
1.钻进中漏浆的处理
在成孔时遇到原有的旧基础时,会发生漏浆现象。
处理办法可先投放泥球,及时补浆,在孔内搅拌泥浆,使稠泥浆迅速充填在孔壁块石的间隙中,阻挡渗漏而保护孔壁稳定。
漏失停止后,恢复正常钻进。
2.卡钻事故、难以钻进的处理
在成孔时遇到原有的旧基础时,可能会遇到卡钻事故或难以钻进。
如果卡钻不严重,用钻杆将钻头强拉提起。
如果钻头被卡十分严重,强拉硬提无效,可采用将旧基础挖除或用冲锤冲碎,迅速提起。
如遇到原有的桩基础,只有移孔才能解决。
3.孔斜
钻孔垂直度偏差必须控制在1%以内。
钻(冲)孔出现孔斜的主
要原因有:
a)为了追求施工进度,钻进中压力过大,地层软硬不均匀,钻头受力不均匀造成的;b)在岩土换层处、岩层面倾斜处、软弱岩层交界处钻进,钻头受力不均;c)钻机底盘安置不水平或产生不均匀沉陷。
预防及处理措施:
①场地要平整,钻(冲)机架就位后要调整,使钻盘与底坐水平,钻(冲)机架顶端的超重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上,并经常检查、校正。
②在有倾斜状的软硬土或岩层变化处,控制进尺速度并以低速钻进(冲机用小冲程冲进),或在斜面位置处填入片石,以冲锤将斜面硬层冲平再钻(冲)进。
③遇孤石应先清除,才能钻(冲)进。
④若发现钻(冲)孔已发生偏斜,应先查明偏斜情况,然后钻机在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,如偏斜严重,要先回填石块或灌注砂浆至偏斜处0.50米以上,重新钻进。
冲机则回填片石至偏斜处0.50米以上,重新冲进。
4.水下砼灌注事故
在水下砼灌注过程中,如出现事故时,应分析原因,采取合理的技术措施,及时设法补救,不宜轻易废弃或中止灌注。
①导管进水
主要原因是:
a)首批混凝土储量不足,安置导管距孔底间距过大,混凝土下落不能埋住导管底口,以致水或泥浆从底口进入导管;b)
导管接头不严或螺杆断折、焊缝破裂,水或泥浆从接头或焊缝处注入;c)导管提升过猛或测深错误,导管底口提离混凝土面,底口注入水或泥浆。
预防及处理方法:
a、由上述第一种原因引起的,应立即将导管提出,将孔底混凝土沉淀物用反循环清除。
重新下导管并准备足够储量的首批混凝土重新灌注。
灌注之前必须进行首批混凝土量计算,导管底口距孔底间距设置0.3~0.5米。
b、若为第二种原因引起的,应拔换导管,采用二次剪球法处理,在第二次灌浆时,当预制混凝土球塞(即隔水栓)下落至原混凝土面时,导管立即跟入原混凝土内有足够深度。
c、第三种原因引起的,用原导管进行二次剪球处理,方法同上。
若混凝土面在水面下不深的护筒内,可将护筒内水抽干,将浮浆清除,再在护筒内灌注混凝土至设计标高。
②桩身夹泥的处理
灌注时由于导管密封不良,泥浆渗入导管内,或导管栓塞破裂、脱落,都会产生夹泥现象。
这时应全部提出导管进行处理,然后重新灌注混凝土。
③卡管
a、初灌时隔水栓卡管,或由于混凝土本身原因坍落度过小,流动性差
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