水泥混凝土桥面喷砂抛丸及防水粘结层施工工法精编版.docx
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水泥混凝土桥面喷砂抛丸及防水粘结层施工工法精编版
水泥混凝土桥面喷砂抛丸及纤维增强防水粘结层施工工法湖南路桥建设集团公司
田槐湘成岗
1、前言
目前我国公路桥梁建设已进入了一个历史新高。
在步入世界桥梁大国之列的同时，与之不相称的是，我国桥面铺装往往都未能达到使用年限，就已经提前破坏。
这一直是公路桥梁设计与建设者的心头之痛。
究其原因，主要是桥梁易受雨水的侵蚀。
雨水对桥梁的腐蚀作用表现为在车辆荷载的反复作用下，雨水逐渐渗透穿过沥青面层达到混凝土梁体表面，引发混凝土内碱环境的破坏、钙质的流失，造成沥青
面层与梁体脱层破坏；久而久之，混凝土溶蚀、钢筋生锈、强度降低，最终导致桥梁的使用寿命的降低。
造成上述病害的原因之一是因为在桥面铺装沥青混凝土之前对桥面的浮浆层和附着物没有进行彻底的
处理和足够的粗糙度，来确保防水粘结层和桥面砼的粘结强度。
尤其在北方地区，冬季气温在0℃以下时，有时需要在桥面撒盐用来融雪，含盐的雪水和冻融对混凝土表面的破坏作用尤甚，会加剧钢筋的腐蚀速度，这种情况下桥面防水粘结层的作用尤为重要。
怎样在不大幅增加造价的前提下，能够快速、简便地达到目的，成了摆在面前的难题。
为了解决这个问题，建设者想出了不少方法，如人工凿毛、机械凿毛、拉毛、机械铣刨等，这些技术还存在一些缺
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陷，还不能完全满足防水粘结层的施工要求。
混凝土桥面喷砂抛丸和柔性铺装结构设置完整的防水粘结系统，可提高桥面铺装层的质量和耐久性。
喷砂抛丸可使桥面板表面形成均匀粗糙的表面，提高防水层和混凝土基层的粘结强度，能高效、安全、环保、可靠地实现混凝土桥面处理技术，也能够充分暴露混凝土的裂纹等病害，通过采用增加SBS改性乳化沥青粘层和SBS改性沥青防水粘结层的施工技术，可以解决因层间粘结不良引起的桥面铺装层早期损坏问题和因桥面渗水而引起的局部损坏问题以及桥梁的结构破坏等问题。
通过常吉高速公路桥面、炎汝高速公路桥面混凝土采用抛丸与增
加SBS改性乳化沥青粘层和SBS改性沥青防水粘结层的施工实践，在不断总结成功经验、优化施工工艺的基础上形成了本工法。
2、工法特点
2.1喷砂抛丸工艺是一种全新的构造物表面清理打毛的方法，其可
将构造物表层清除干净、粗糙均匀，而不破坏原有构造的独特特性。
主要工艺特点：
2.1.1抛丸处理后的表面粗糙均匀，不会破坏原基面结构和平整度。
2.1.2可实现100%“创面”清理，完全去除浮浆、油污和起砂等，
消除局部凸起面。
2.1.3可使混凝土露骨，但同时不会造成骨料的松动和微裂纹，不
会造成骨碴。
2
2.1.4能够提前暴露混凝土缺陷，对桥面混凝土存在的收缩裂纹等
缺陷，可以及时采取修补措施。
2.1.5一次性施工，可将废渣自动回收，不需要清理，没有环境污
染。
2.1.6同时达到宏观纹理和微观纹理要求，可适合各种防水涂装、
铺装工艺。
2.2SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层具有以下比较
突出的优点：
2.2.1SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层可提高桥
面层的表面附着力，并具有强渗透力，渗透效果好。
2.2.2可有效提高和沥青混合料的粘结效果，提高桥面铺装层的整
体稳定性，提高抗车辙能力，使沥青混合料铺装层具有良好的高温稳
定性和低温抗裂性能。
2.2.3防水粘结层具有良好的抗老化性能，不因受高温、辗压、低
温、霜冻等作用而降低粘结能力、抗剪能力和防水能力。
2.2.4施工工艺简单，使用沥青洒布车和同步碎石封层车即可施工，
不需要添置其他的设备。
3、适用范围
本工法主要适用于桥面混凝土板表面处理和桥面防水层结构，也可用
于改善隧道防滑、高速公路服务区加铺处理、白加黑路面改造和机场
维护等其他水泥混凝土板面层，加铺沥青混合料施工前对混凝土板的
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处理；另外也可用于钢桥面的除锈和抛毛。
4、工艺原理
4.1桥面混凝土抛丸工艺原理
喷砂抛丸技术是采取移动式喷砂抛丸设备，通过机械方式以一定
的角度把丸料（钢丸或钢砂）以高速度冲击到工作表面，利用丸料的冲
击力清除桥面的浮浆层和附着物；然后通过机器内部配套吸尘器的负
压作用，将丸料和清理下来的杂质分别进行回收,丸料在机器内部再
次循环利用，收集灰尘和杂质进入专用的贮尘斗后清理的技术，整个
施工过程保持无尘、无污染。
4.2SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层工艺原理
纤维增强型防水粘结层通过在聚合物氯丁橡胶改性乳化沥青基
桥面粘结防水粘结层中加入纤维，与防水层施工时同步切割混合喷
涂，使得在防水层中间形成一层胎基，以增强聚合物改性乳化沥青防
水粘结层的粘结力和内摩擦角，从而提高水泥混凝土与沥青混凝土板
块层间粘结强度。
采用三层喷涂工艺，在第二层喷洒防水层时采用同步切割施工工艺将增强纤维材料混合喷涂并附着于砼面板上，大幅度提高了防水涂层的抗硌破、抗裂和抗拉能力，使得混合料的整体抗剪强度明显增强，并完善了整体的防水效果，有效解决了聚合物改性沥青防水层抗硌破的难题，能够抵抗桥面微裂纹的扩展，有效的增强桥面层的使用寿命。
5、工艺流程及操作要点
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5.1桥面喷砂抛丸与SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结
层施工工艺流程
桥面喷砂抛丸与SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结
层施工工艺流程见图1。
施工准备
桥面清理、除尘
数据采集抛丸试验
抛丸施工
裂纹处理边角抛丸修补
除尘
粘层洒布
防水粘结层撒布
验收
图1施工工艺流程图
5.2桥面喷砂抛丸操作要点
5.2.1施工准备
（1）其他施工作业全部完成后，喷砂设备进场，转移施工区域内小
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型机具和剩余材料，清除施工区域内遗留的杂物，保持桥面无杂物和其他设备、辅料堆放，并对桥面上外露的钢筋头进行割除，对凸起的混凝土包块予以凿除或采取打磨，保持桥面整体平顺。
（2）桥面混凝土平整度要满足要求，路面无空鼓、无油污、无化学污染并且干燥，以保证喷砂设备能正常行走；对部分凹凸比较严重，造成喷砂机无法通过的地方，应尽早进行及时的处理。
（3）清理桥面砂粒、杂物，有油污位置进行特别处理，对较厚的浮浆和部分凸起，应先将浮浆、凸起部位进行凿除，再进行清扫。
（4）桥面混凝土必须在室外暴露至少28天以上,并且经验收合格后方可进行喷砂作业。
（5）环境条件：
环境温度5～40℃，空气相对湿度应小于或等于80%，
且桥面需保持干燥状态，遇下雨、结露等气候时，严禁进行桥面抛丸作业。
5.2.2进行技术交底。
现场施工前由工地主管现场召开班组会议，
分配所有工地人员具体工作、布置当天施工任务及施工技术要点，由现场技术员告知工人工地当天施工安全注意事项，文明施工注意事项
等。
5.2.3在喷砂机起步阶段时，操作手先打开行走开关，让喷砂机
处于行走状态，再打开放砂阀门，以防止在起步位置喷砂时形成凹
坑。
5.2.4根据桥面打磨的厚度和粗糙度的需要选择钢丸大小，以达到
路面清洁度及粗糙度标准。
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5.2.5自动喷砂机行程控制。
一般是沿着桥面纵向往复进行，由于
吸尘机的功率是恒定的，厂商根据吸尘效果配置了吸尘软管最大有效
长度，一般不超过35m。
另外远距离地来回操作设备，很难控制行走
路线顺直，容易产生重叠喷砂区或出现漏喷区，影响质量和效率。
5.2.7喷砂机行走速度要调节适当，以保证在条件允许的工期内达
到粗糙度和清洁度要求。
采用多台抛丸机并行直线连续抛丸的方式，
根据施工工艺试验确定工艺参数（如磨料的配比、机器的行走速度等）进行抛丸处理施工；喷砂机喷砂过程中，保持匀速的速度行走，而喷砂机的行走速度与混凝土的表面硬度有着直接的关系，具体行走速度根据现场的试验结果而定，一般控制在7～12m/min，喷砂后的界面能符合要求。
5.2.8边角位置采用角磨机做打磨处理，确保清除喷砂机不能到达
位置的浮浆，角磨机安装4寸磨具，磨具（如钢丝刷、磨盘）的选择
可根据混凝土基面来决定，混凝土基面质地越硬，所选择的打磨磨具
要求硬度也越高。
打磨的速度一方面根据基面的好坏来决定，另一方
面也取决于磨具打磨效果，对边角和凹坑的侵入度较好，在处理边角
时要求没有死角位置，从而达到对边角的灰尘处理比较干净、彻底。
5.2.9喷砂完一个工作段后由清理人员及时的用吸砂设备回收散落
在喷砂面上的钢丸，放进喷砂机的料斗中重复使用，并用吹风机将已
经喷砂的表面的灰尘清理干净。
使用吸砂设备时应纵向横向交叉多次
回收，避免遗漏，尽量回收干净。
吹风时，如果条件允许时，应尽量
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采取顺风工作，以避免吹风时扬起的灰尘对工人的健康造成危害，同
时提高工作效率。
5.2.10喷砂抛丸清理施工
（1）抛丸设备两次施工行车道之间需要搭接3～5cm，根据工程的具体特点和施工需要，合理调节设备，使搭接的部分与整体抛丸处理后的效果一致，无明显结痕，保证抛丸处理后的表面平整度，以防出现高低差等缺陷。
（2）处理去除深度及二次处理：
根据待处理表面不同区域的不同状况及浮浆层的厚度，确定抛丸处理的深度，一般将处理去除深度控制在
1～3mm内；
（3）废料处理。
在吸尘器中积满废料后，将废料倒入蛇皮袋中，在桥面上设置一个区域集中堆放。
待废料较多时，利用吊车将废料吊放至
自卸车上，运输至指定地点掩埋。
处理彻底的桥面混凝土板见图2
5.3纤维增强防水粘结层操作要点
5.3.1水泥混凝土桥面防水粘结层设计标准采用纤维增强聚合物改性沥青防水粘结层，如图3所示。
聚合物氯丁橡胶改性沥青防水粘结层为棕褐色或黑褐色液体，经搅拌后无凝胶、结块，呈均匀状态。
5.3.2桥面防水层应覆盖整个混凝土桥面，桥面防水层施工必须采用机械喷涂方式，防水涂膜厚度约在1.0～1.2mm。
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5.3.3防水层应具有良好的耐久性，至少应有不低于桥面沥青铺装层
使用年限的寿命，并能适应该桥动荷载抗压、抗拉的特点,具有良好
的防水性能和粘结性。
5.3.4在环境条件0℃～80℃范围内，仍能满足以上要求，同时，在
经受沥青混凝土层摊铺温度160℃以上时，不影响其老化，确保其长
期耐久使用性能防水涂层与其上沥青混凝土铺装层应有相融性，二者
之间的粘结力不低于沥青混凝土铺装层与混凝土桥面板之间的粘结
力，且能有效地避免车辆制动产生的冲击和引起的铺装开裂。
5.3.5防水粘结层由纤维增强防水材料组成，防水涂层对混凝土桥面
板亦应具有良好的粘结性，以保证沥青铺装层粘结力的需要，并在粗
糙桥面板上具有良好的密贴性，防水层粘结后不得夹有空气层或空鼓
现象。
5.4喷洒纤维增强防水粘结层施工
5.4.1桥面防水涂料施工必须采用专业的防水涂料喷涂设备，要求雾
化程度高，喷涂面须均匀，流量可以调节。
5.4.2防水层采取三遍喷涂，其中第二层为纤维增强层喷涂，其余二
层为单独涂料喷涂，这样能够很好地保证防水涂膜均匀、平整、无夹
层现象。
5.4.3底涂（第一遍）。
桥面清理干净后喷涂第一遍涂料，以保证涂
料能渗入混凝土基面毛细孔，使其具有足够大强度的粘结力。
5.4.4喷涂第二遍涂料。
待底涂实干（约4小时）后，才能喷涂第二
遍涂料，以防止起鼓。
喷涂必须均匀，在桥面不能有涂料堆积现象，
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也不能漏喷。
机械喷涂时需要人工配合，喷涂时用特制喷涂设备，同
时把纤维均匀的喷射在喷枪的出料口，使得纤维和涂料均匀混合在一
起，用量大约为200g/m2。
5.4.5第二涂实干（约4小时）后进行面涂（第三遍）。
最后一次喷涂时，仔细检查有无参差或漏喷处并同时进行修补。
最后确保整个基面无漏喷、起鼓处，防水涂膜厚度约在1.0～1.2mm。
5.4.6施工注意事项
（1）作业的环境条件：
温度5～40℃、相对湿度≤90%，阴雨天应停止作业。
（2）抛丸作业前，混凝土表面严重的油污和尘土等附着物用清洗剂及工具清除。
（3）经过抛丸处理的混凝土表面应无油污、杂物、浮浆层，骨料露出
40％以上，同时表面的粗糙度指标达到50～150μm。
（4）抛丸处理后的混凝土表面不宜外露时间过长，应使其后续工序与抛丸施工实行衔接。
（5）抛丸处理后的混凝土表面要做好保护，防止二次污染。
（6）后续施工应在抛丸处理后尽快进行，以免处理后的表面被再次污染。
（7）喷涂施工时要注意防止污染，防撞栏处要有挡板遮挡。
防水涂膜必须涂刷防撞墙与桥面接触里面处向上5cm，以保证因桥面板与防撞墙两次浇注而形成接缝渗漏。
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（8）喷涂时要安排技术熟练的工人，发现桥面防水涂膜不均匀处或破坏处要及时修补。
6、材料与设备
6.1防水粘结材料
6.1.1纤维增强桥面防水粘结涂料技术指标见表1。
表1
纤维增强桥面粘结防水涂料技术指标
序号项目技术指标
1固体含量%≥502表干时间,h<2
3实干时间，h<4
4耐热度，℃180
5不透水性，0.3MPa，30min不透水
6低温柔度，℃－40
7拉伸强度，MPa1.0
8断裂延伸率，％≥800
9盐处理拉伸强度保持率，％≥80
断裂延伸率，％≥800
低温柔度，℃－40
质量增加，％≤2.0
10热老化拉伸强度保持率，％80
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断裂延伸率，％≥600
低温柔度，℃－40
加热伸缩率，％≤1.0
质量损失，％≤1.0
11涂料与水泥混凝土粘结强度0.60
1250℃剪切强度，MPa≥0.20
1350℃粘结强度，MPa≥0.10
14接缝变形能力10000次循环无渗漏
15热碾压后抗渗性0.1MPa，30min不透水
以上材料性能指标分别基于现行规范中华人民共和国建材行标准《道桥用防水涂料》（JC/T975）、中华人民共和国交通行业标准《路桥用水性沥青基防水涂料》（JT/T535）、《路桥用材料标准九项》（JT/T553～538、589）提出，并在相关重要指标上有所提升。
6.1.2
纤维材料技术指标见表2
、
性能指标见表3。
桥面抛丸及纤维增强防水粘结层主要施工机具设备
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7、质量控制
7.1相关技术标准
7.1.1《道桥用防水涂料》（JC/T975-2005）；
7.1.2《路桥用水性沥青基防水涂料》（JT/T535-2004）；
7.1.3《路桥用材料标准九项》（JT/T553～538、589—2004）；
7.1.4《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）。
7.2质量检测指标
根据质量要求，检查抛丸处理后的桥面，确认抛丸处理后的表面粗
糙度、清洁度等质量符合工艺设计要求。
检查经处理后所暴露出来的
缺陷，如混凝土在浇注及硬化过程中产生的收缩裂纹、孔洞及凹凸不平等
缺陷。
参照交通部《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）的
有关规定，施工现场检测见表
2粘结强度（MPa）
不小于设计要求，且≥0.3（常温），≥0.2（气温≥35℃）
拉拔仪：
每200m2测4点（拉拔速度：
10mm/min）1
3抗剪强度（MPa）不小于设计要求，且≥0.4（常温），≥0.3（气温
≥35℃）
剪切仪：
1组3个（剪切速度：
10mm/min）1
7.3质量控制措施
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7.3.1清理基面
混凝土桥面先进行抛丸清理，清理施工采用国际先进的自动行走式地面抛丸清理设备，并且辅助人工清扫的作业方式，抛丸设备规格应为单幅清理宽度不小于80cm，以减少重复清理面、提高工作效率。
7.3.2混凝土表面预处理
（1）喷砂施工前检查混凝土表面外观，应确保桥面无露筋、暴牙等现象，若与之不符，则先应通过机械打磨予以清除，有较大坑洼处采用特制环氧砂浆先修补填平，以确保基面的整体平整度，保证抛丸设备的行走畅通性。
（2）喷砂前混凝土表面沾污的油脂必须清除干净，可以采用清洗剂进行清洗。
（3）喷砂抛丸过程中和施工后，混凝土表面必须避免油脂重新沾污。
（4）粗糙度和清洁度控制。
根据待处理表面的状况，通过
PLC控制调整参数，调配行走速度和进砂量，启动抛丸设备，利用高
速旋转的抛头将钢丸高速地抛向混凝土表面，借助于砂丸的冲击作用
将其表面的浮浆打掉，确保抛丸处理后的表面有均匀的粗糙度和良好
的清洁度。
（5）对无法用回收式真空抛丸机抛丸的边角处等部位，应用手持式抛丸机补充处理。
（6）清理完毕后，先进行人工清扫，再利用水车将桥面冲洗干净，并用吹风机吹走积水和积累的废料。
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（7）抛丸处理后的表面应注意保护，避免二次污染。
下一道工序施工前应对检验合格的混凝土表面进行吹灰。
7.3.3表面缺陷修复
在抛丸处理后所暴露出来的病害，如混凝土在浇注及硬化过程中产生
的收缩裂纹、孔洞及凹凸不平等缺陷，以及可能影响桥面板质量的缺
陷，采用灌注、压注、找平等方法进行修复处理，消除隐患。
修复材
料根据缺陷的实际情况可选用专用的混凝土修复材料，对于出现的局
部裂缝采用环氧砂浆灌浆处理。
7.3.4喷涂纤维增强防水粘结层
采取三遍喷涂技术。
第一、三层为单独涂料喷涂，第二层为纤维增强
层喷涂，在每一次的喷砂时都应确保防水涂膜均匀、平整、无夹层现
象，第二次喷洒时还需保证纤维风散均匀。
7.3.5表面后处理。
对修补后的局部表面，要求采用找平层的全部表面进行喷砂抛丸处
理，去除修补后所产生的浮浆、杂质等。
7.3.6磨料的质量控制。
抛丸磨料必须清洁（不含油、杂物）、干燥，其性能除符合GB6484-86、
GB6485-86的要求，力度和形状满足抛丸处理后对表面粗糙度的要求；
对于混凝土抛丸，根据满足表面粗糙度的要求选择磨料，磨料的弯管
无明显裂纹、伤痕，外形均匀、无油、干燥、无杂质。
施工时所用的
钢砂、钢丸等容易受潮物资应妥善放置，严防受潮。
8、安全措施
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8.1识别国家和地方相关的安全法律法规，根据现场施工实际特点和
设备情况，制定现场施工安全管理办法和设备安全操作规范，严格按
照《安全生产法》、《道路交通安全法》及国家颁发的有关安全技术规
程和安全操作规程进行施工；严格按施工组织设计、施工工艺、施工
操作规程中的安全施工条款进行施工。
8.2遵照现行的中华人民共和国行业标准
《公路交通安全设施施工技术规范》（JTGF71-2006）、《公路工程施
工安全技术规程》（JTJ076-95）的要求执行。
应遵照国家、行业和当
地省、市政府颁发的有关安全技术规程和安全操作规程执行。
8.3工作时必须戴上防护面罩（有机玻璃制成），口罩及穿防滑工作鞋；
当设备发生故障，须立即停车时，应拉开总电门手柄。
8.4在维修设备时，应拉开总电门，以免造成人身事故。
8.5在下列情况下禁止工作：
（1）防护帘破坏，失去防护作用。
（2）抛丸室或抛丸机，有局部被铁丸穿透。
（3）供丸系统被堵塞。
（4）抛丸机转动的不平衡。
8.6工作中必须遵守以下安全操作规定：
（1）抛丸机未起动前，禁止打开供铁丸的控制阀门。
（2）每当起动一次抛丸机后，必须进行运转检查。
在正常情况下，抛丸机的运转应该是平稳的和没有大的震动声音。
（3）抛丸室在工作中，必须经常检查供铁丸系统，以防堵塞。
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（4）抛丸室悬挂输送链上的吊钩上挂铸件数量，应根据铸件大小而定，不得超过吊钩的规定载荷范围。
（5）吊钩上所挂的铸件，必须牢固和不妨碍吊钩的自由旋转。
（6）散落设备周围的铁丸，必须经常清理，并加入到抛丸室中回用。
（7）加入到抛丸室中的铁丸必须过筛。
（8）工作完毕，清理工作场地，保持通道畅通。
8.7建立健全施工环境下的施工安全规章制度，专职安全员必须参加
交警、路政等组织的安全技术培训，项目做好职工上岗前的施工安全
培训工作，特殊工种必须持安全考核合格证上岗，严禁无证操作、违
章作业。
8.8施工工地和拌和场地要有鲜明的安全标识和完善的安全措施，所
有施工人员上路施工必须穿反光服，所有施工车辆必须标明“施工车
辆”字样，职工进入拌和场要戴安全帽、穿工作服、工作鞋。
夏季高
温季节施工，应采取防暑降温措施。
8.9封闭道路出入口要有明显标志，所有施工车辆进出封闭路段必须
服从专职安全员的指挥，严禁施工车辆在封闭路段违章行驶、违章调
头、违章停放等。
8.10夜间施工时，必须配备照明设备，并在危险处设置明显标志或
设置隔离栅、防护网等，确保施工人员和机械设备的安全。
8.11规范使用设备施工作业，熟悉安全操作规程。
8.12安全用电，杜绝火源并配备好相应的消防用品。
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8.13施工过程中需穿工作服，佩戴目镜、手套、防毒面具等劳保用
品并保证施工环境通风良好。
9、环境保护
9.1应遵照现行《中华人民共和国环境保护法》的要求。
9.2建立环境保护机构和相应的规章制度，专人专项负责检查和定期
组织大检查。
9.3混合料拌和设备的堆料场及进场道路均要进行“硬化”，防止灰
尘飞扬，污染集料。
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