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文檔簡(jiǎn)介
1、1、盆式支座更換概述1) . 更換支座施工應(yīng)符合公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范( JTG/J23-2008 ) 的相關(guān)規(guī)定,新支座的構(gòu)造應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及相關(guān)行業(yè)規(guī)定。2) . 根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)文件確定需要更換的支座,并作出標(biāo)記;3) . 支座進(jìn)場(chǎng)后, 應(yīng)檢查支座上是否有制造商的商標(biāo)或永久性標(biāo)記, 安裝時(shí) 應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙要求,保證支座準(zhǔn)確就位;4) . 頂升工具采用同步油壓千斤頂, 泵站內(nèi)主要元配件為德國(guó)進(jìn)口西門子品 牌,在施工前對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定。 千斤頂?shù)膫€(gè)數(shù)和型號(hào)根據(jù)所采用的頂升措施和 上部結(jié)構(gòu)的重量選取, 同時(shí)要充分考慮結(jié)構(gòu)在頂升中出現(xiàn)的傳力不均勻現(xiàn)象, 應(yīng) 保證千斤頂?shù)捻斊饑嵨槐兜陌踩珒?chǔ)備系數(shù)并
2、滿足施工規(guī)范的要求。 千斤頂?shù)氖?用選型根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際情況選擇千斤頂型號(hào)和配備數(shù)量;5) . 油壓千斤頂應(yīng)確保油路良好,各串聯(lián)千斤頂油壓均勻,工作狀態(tài)正常, 以免在施工過程中出現(xiàn)不均勻頂升;6) 對(duì)支架頂升平臺(tái)應(yīng)進(jìn)行清潔及打磨處理,以保證放置頂升設(shè)備位置干 凈、無浮塵、平衡。7) 千斤頂不宜受偏壓力,應(yīng)在千斤頂上部加設(shè)調(diào)平鋼板,使千斤頂垂直 受力,避免因偏壓導(dǎo)致下降落梁的同步差異性, 同時(shí)也能有效防止梁板局部受壓 過大。為保證安全,選用千斤頂應(yīng)具有優(yōu)秀的自鎖功能,防止泄露而發(fā)生事故。8) 在正式頂升前應(yīng)進(jìn)行試頂,來消除支撐本身的非彈性變形,以便檢查 各個(gè)頂升設(shè)備的同步性、穩(wěn)定性、穩(wěn)定
3、性和梁板的完好性。確認(rèn)一切正常后,方 可正式開始頂升。9) 梁體頂升采用梁體位移與頂力雙控制,以梁體位移為主要控制指標(biāo)。 當(dāng)油表顯示千斤頂超過了計(jì)算頂力或百分表顯示梁體出現(xiàn)異常位移時(shí), 則立即停 止加壓,查明原因后再進(jìn)行梁體頂升工作。 頂升總行程以所有支座和梁體分離為 標(biāo)準(zhǔn),并且控制在計(jì)算允許的范圍內(nèi),分幾次完成,每次頂升約2mm。每級(jí)頂升到位后,暫停 5min 讓梁體內(nèi)的內(nèi)力釋放達(dá)到新的平衡后再進(jìn)行下一級(jí)的頂升。頂升過程中,對(duì)主梁進(jìn)行監(jiān)測(cè), 觀察裂縫有無異常變化, 應(yīng)確保在施工中均勻頂 升,一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象,應(yīng)立即停止頂升,查明原因,確保施工安全。在更換支 座的過程中, 需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)
4、主要受力部位進(jìn)行監(jiān)控, 以保證更換過程中 的安全可控制。10)更換完畢并檢查各支座準(zhǔn)確到位后,方可開始同步落梁。11)落梁完畢后, 必須仔細(xì)檢查支座有沒有脫空現(xiàn)象, 如有,則重新頂升, 加墊薄鋼板進(jìn)行處理。泵站、位移傳感器接口、壓力傳感器接口、油壓頂接口具體方案為了方便放置頂升梁體所需的千斤頂, 對(duì)墩柱上半部采取鋼抱箍的方式搭設(shè)頂升平臺(tái)。鋼抱箍采用兩塊半圓弧型 Q345鋼板(板厚 t=20mm)制成,抱箍高 2m,采用 40 根級(jí) M24 高強(qiáng)螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力提供上部結(jié)構(gòu)的支承 反力,是主要的支承受力結(jié)構(gòu)。 首先在墩柱上部高 2m范圍內(nèi)包裹三層碳纖維布,為了提高柱與抱箍間的
5、摩擦力, 同時(shí)對(duì)墩柱混凝土面保護(hù), 在碳纖維布與抱箍之 間設(shè)一層 5mm厚的橡膠墊,然后安裝鋼抱箍。鋼牛腿為 Q34518605001020 箱型鋼,中間加一道 10mm厚豎向加勁 肋,沿豎向均勻設(shè)置 3 道 10mm厚橫向加勁肋。箱型鋼牛腿與半圓弧抱箍通過圍 焊直角焊縫連接,焊腳尺寸為 9mm,E50 型焊條, ffw=200N/mm2。抱箍在施工前 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和詳細(xì)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案,經(jīng)業(yè)主監(jiān)理認(rèn)可后施工。注意事項(xiàng)(1)施工前組織技術(shù)人員,對(duì)照工地實(shí)際,細(xì)致復(fù)核圖紙,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與 設(shè)計(jì)單位取得聯(lián)系,待設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后,方可進(jìn)行施工。(2)嚴(yán)格按照有關(guān)工程施工規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工。( 3)
6、鋼抱箍制作必須準(zhǔn)確,使其周長(zhǎng)小于墩身周長(zhǎng) 10cm。(4)在 20 號(hào)橋墩墩身先包裹三層碳纖維布,再墊 5mm厚橡膠。應(yīng)保證螺栓的預(yù)拉力達(dá)( 5)用級(jí) M24高強(qiáng)螺栓將兩片鋼抱箍緊固于墩身上, 225kN6)為了不影響美觀, 鋼抱箍在施工之后拆除, 在施工過程中應(yīng)注意保持墩身的完整。施工工藝流程概況圖。清除主梁梁端之間的雜物及垃圾安放百分表監(jiān)控梁體頂升落梁過程的同步情況同步頂升系統(tǒng)安裝千斤頂梁體開始頂升(頂升同步精度要求控制在1mm以內(nèi))支座墊石施工以及支座更換梁體同步回落(回落同步精度要求控制在1mm以內(nèi))拆除千斤頂具體施工步驟為:主要機(jī)具材料及人員進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備牛腿處頂升支架的搭設(shè)、 鋼抱箍安裝
7、施工平臺(tái)搭設(shè)臨時(shí)設(shè)施搭設(shè)及水電引接頂升支架、 鋼抱箍安裝 檢查頂升梁體處安裝千分表監(jiān)控梁體位移千斤頂級(jí)墊板安裝、 對(duì)中分級(jí)同 步加壓頂舉梁幅到位邊頂升邊調(diào)整手動(dòng)千斤頂以臨時(shí)支撐梁體取出原支座 并清理支座墊石和不銹鋼板更換新支座并就位分級(jí)卸壓同步落梁支座更 換完成。施工準(zhǔn)備:1. 施工材料及施工機(jī)具就位;2. 搭設(shè)施工平臺(tái);3. 查看現(xiàn)場(chǎng)情況,接觸影響施工的所有約束結(jié)構(gòu)。 檢查橋墩頂面及箱梁底面, 尤其是需要擱置千斤頂和支撐墊塊處。要求此處混凝土面無破損,平整。4. 安裝千分表,監(jiān)控施工過程中梁體縱向、橫向、豎向位移變化情況,確保 整個(gè)施工過程處于監(jiān)控狀態(tài),以保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全以及人身安全。5.
8、 落實(shí)施工荷載,選配施工設(shè)備;6. 檢查機(jī)具,新支座的規(guī)格型號(hào)及數(shù)量,施工人員組成,交通管制、動(dòng)力、 信號(hào)系統(tǒng),以及施工輔料等是否齊備;具體落實(shí)模擬演習(xí)的場(chǎng)地;7. 模擬演習(xí),檢查設(shè)備性能,修正施工參數(shù),熟悉施工操作, 檢驗(yàn)施工方案, 校正施工細(xì)節(jié)。更換支座1. 安放千斤頂,要求千斤頂必須安放平穩(wěn)豎直。2. 頂升主梁時(shí),要求每個(gè)千斤頂?shù)捻斏俣染鶆颍?頂升過程中, 控制好相互 的協(xié)調(diào)性、按一定的階梯高度頂升。3. 保護(hù)措施。在梁體頂升時(shí), 在梁端與支架頂面間墊臨時(shí)支撐, 臨時(shí)支撐建 議采用手動(dòng)千斤頂, 邊頂升邊墊, 以防千斤頂因意外事故突然失靈而造成主梁損 壞或人員傷亡。4. 更換支座。 (1
9、)梁體頂升后取出支座,并將支座附近建筑垃圾清除; (2)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)確定支座高度, 工廠定制支座, 然后安裝中間位置支座;(3)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)及中間支座反復(fù)調(diào)試后確定兩邊支座高度,工廠定制支 座后安裝;(4)安裝后三塊支座應(yīng)處于同一受力面上。5. 落梁。落梁時(shí)要步調(diào)一致,隨抽墊板隨落梁,直至梁體就位為止。 支座安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目表:項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻 率權(quán)值1支座中心與主梁中心線偏位 (mm)2經(jīng)緯儀、鋼尺:每支座32支座順橋向偏位 (mm)10經(jīng)緯儀或拉線檢查;每支座23支座高程 (mm)5水準(zhǔn)儀:每支座3同步頂升設(shè)備要求為了確保頂升過程中各頂升點(diǎn)處的位移同步, 真正實(shí)現(xiàn)同步頂
10、升, 液壓頂升 設(shè)備以及同步控制系統(tǒng)至少能夠做到每個(gè)墩柱處的千斤頂頂升力能夠單獨(dú)調(diào)控 而不受其他墩柱處千斤頂調(diào)控的影響;并且要求同步控制系統(tǒng)能夠做到位移同 步、千斤頂油壓自動(dòng)調(diào)節(jié)。位移同步的控制精度設(shè)計(jì)要求為 1mm。千斤頂應(yīng)采用薄型扁千斤頂, 在每個(gè)墩柱處設(shè)四個(gè)千斤頂時(shí), 千斤頂噸位不 小于 150噸,行程不足時(shí)可通過表面平整的鋼墊板、 薄鋼板調(diào)整。 在千斤頂附近 設(shè)鋼輔助支撐,由千斤頂主要承力、輔助支撐輔助承力。由于墩柱加固、 柱頂及梁底楔形塊維修、 支座拆換、 擋塊改造等施工需要較 長(zhǎng)時(shí)間,為確保箱梁在施工期間的受力安全, 要求千斤頂、 輔助支撐均具備長(zhǎng)時(shí) 間穩(wěn)定性。千斤頂在整個(gè)持荷施工
11、期間應(yīng)保證有一定的油壓, 避免完全卸除。 通 過千斤頂、 輔助支撐的協(xié)同工作, 確保整個(gè)持荷施工過程中支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定和箱 梁的受力安全。在分析了現(xiàn)場(chǎng)條件、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、施工可行性等因素后,可直接在臺(tái)帽、 墩帽頂面設(shè)置千斤頂和輔助支撐等設(shè)備進(jìn)行豎向頂升。對(duì)于各聯(lián)的中間橋墩, 因墩柱頂面平面空間不足, 無法直接安置千斤頂?shù)仍O(shè) 備,在經(jīng)對(duì)抱箍托架法頂升和支架法頂升兩種方案進(jìn)行對(duì)比分析后, 可采用抱箍 托架法頂升方案。相對(duì)于支架法頂升方案,該方案具有如下優(yōu)勢(shì):托架支撐體系不受原墩柱高度限制, 且規(guī)格易于統(tǒng)一、方便在工廠內(nèi)制作, 鋼板平整度、焊接質(zhì)量容易保證,并可加快施工進(jìn)度; 無需開挖地基,且不受地下
12、水、地表水的影響,支撐體系穩(wěn)定、可靠; 墩柱伸入匝道路基較深時(shí), 如采用支架法頂升勢(shì)必會(huì)影響匝道路基的穩(wěn)定 性,而抱箍托架體系可避免這些影響; 抱箍托架體系并結(jié)合有效的構(gòu)造措施,可盡量減小支撐體系的豎向變形, 合理利用原墩柱頂?shù)目臻g,省去豎向支撐鋼柱,因此相對(duì)較為經(jīng)濟(jì)。托架支撐體系通過套箍與墩柱四周側(cè)面擠壓產(chǎn)生的壓力并借助于摩阻力作 用,以及托架頂板與墩柱頂面對(duì)頂升設(shè)備的豎向支撐作用形成支承系統(tǒng)。 對(duì)分段 安裝的套箍施加緊固力, 對(duì)墩柱形成四周閉合的垂直徑向壓力, 對(duì)原混凝土墩柱 起到一定的加固作用。為了確保托架自身受力、 變形的穩(wěn)定, 并保證托架與墩柱四周側(cè)面緊貼, 采 取分三段制作、 加力
13、抱合的方式安裝。 分段之間的接縫應(yīng)設(shè)置在千斤頂、 輔助支 撐以外,在接縫處加力收緊。 各段套箍頂板的平整度以及分段接縫處的相對(duì)高差 控制非常關(guān)鍵, 應(yīng)盡量避免焊接造成的鋼板發(fā)生過大變形, 平整度誤差不得超過 1mm。根據(jù)實(shí)際操作凈空情況, 并考慮到支撐體系的穩(wěn)定、 安全,減小托架豎向變 形對(duì)豎向同步頂升箱梁的影響, 托架的結(jié)構(gòu)和尺寸, 但必須保證其強(qiáng)度、 剛度和 穩(wěn)定性,經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理和業(yè)主同意后進(jìn)行方可使用。 柱頂粘貼碳纖維加固 由于柱頂邊緣在頂升過程中將承受較大的局部壓力作用,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情 況,墩柱頂面平整度較差甚至存在局部脫空現(xiàn)象, 尤其是頂升過程中將承受很大 壓力的柱頂邊緣,存在麻面、
14、凹凸現(xiàn)象,不利于頂升施工。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),墩柱 截面并不完全為規(guī)則圓形, 如僅通過鋼抱箍環(huán)向擠壓對(duì)柱頂進(jìn)行加固, 墩柱尺寸 的不規(guī)則性可能會(huì)影響加固效果, 而且如抱箍制作不當(dāng)則容易發(fā)生局部空鼓和應(yīng) 力集中現(xiàn)象。 為了避免柱頂因承受較大壓力發(fā)生劈裂, 以及避免應(yīng)力集中現(xiàn)象引 發(fā)的墩柱壓碎現(xiàn)象, 頂升前先對(duì)柱頂采用粘貼碳纖維法進(jìn)行加固。 綜合通過碳纖 維布和環(huán)向包裹抱箍對(duì)墩柱頂部進(jìn)行加固。 豎向同步頂升過程中結(jié)構(gòu)安全控制原則箱梁在配重后整體豎向頂起, 現(xiàn)有擋塊、支座將失去對(duì)梁體的位移約束作用, 為保證結(jié)構(gòu)安全,根據(jù)箱梁已經(jīng)移位、墩柱傾斜變形的實(shí)際情況進(jìn)行了理論分析, 結(jié)果表明在恒載狀態(tài)下箱梁不會(huì)發(fā)生
15、整體橫向變位。 因此,設(shè)計(jì)要求在頂升、 持 荷以及落梁等施工期間,不得隨意在前面堆放物件, 對(duì)頂升橋跨封閉期橋面交通, 避免活載作用影響。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施達(dá)到以下原則:A、施工過程中頂升里和頂升點(diǎn)位移雙控,以頂升點(diǎn)處的箱梁位移為主要控 制指標(biāo),尤其應(yīng)嚴(yán)格控制同一墩、臺(tái)處橫向各頂升點(diǎn)處的豎向頂升高差不大于 1mm;B、必須進(jìn)行試頂升以檢驗(yàn)各支點(diǎn)處的頂升力量值是否與設(shè)計(jì)相符,頂升力 的總體分配是否正常, 應(yīng)根據(jù)試頂升稱重的實(shí)際情況調(diào)整千斤頂布置方式和油路 連接方式,同步頂升設(shè)備必須具備稱重功能;C、根據(jù)千斤頂?shù)男谐桃皂斏?1mm2m作m為一個(gè)階段,緩慢、平穩(wěn)頂升;D、根據(jù)實(shí)際監(jiān)測(cè)箱梁應(yīng)力變化和位移情況,
16、在監(jiān)理和監(jiān)控監(jiān)督下進(jìn)行施工, 一旦出現(xiàn)位移超限或其他異常情況時(shí),立即停止施工,及時(shí)查找原因。 理論頂升力合頂升高度、高差根據(jù)以往同類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 為便于各墩、 臺(tái)處原支座取出、 墊石與楔形 塊維修、新支座安裝施工,整體頂升高度為 5mm。在頂升前做好持荷期間各項(xiàng)改 造施工的準(zhǔn)備工作、 具體實(shí)施方案以及預(yù)案 (尤其考慮千斤頂損壞、 油路損壞故 障的處置預(yù)案),并盡量考慮在現(xiàn)有箱梁與墩柱(臺(tái)帽)之間的凈空范圍內(nèi)完成 操作。新支座的壓縮變形根據(jù)支座廠方提供的資料確定, 在整體頂升量控制時(shí)應(yīng) 注意預(yù)留??紤]箱梁整體頂升過程中會(huì)出現(xiàn)各頂升點(diǎn)位移不同步的情況, 箱梁豎向頂升 過程中,縱橋向相鄰墩之間最
17、大容許頂升高差為 3mm,同一墩、臺(tái)處各頂升點(diǎn)之 間的橫橋向頂升高差最大不得超過 1mm,以確保頂升過程中的箱梁受力安全并且 不至因頂升引起箱梁的偏轉(zhuǎn)、平移。 鋼抱箍托架設(shè)計(jì)抱箍應(yīng)分為三塊制作(圓弧角為 120),塊與塊之間采用螺栓錨緊,起到 預(yù)緊作用。分塊連接處,必須設(shè)置錨固點(diǎn)半,要求墊板采用 20mm厚度鋼板,并 采用加勁助局部加強(qiáng), 確保支墊剛度。 頂板中間的圓孔半徑應(yīng)盡量小, 滿足支座 更換操作需要即可,應(yīng)保證千斤頂,輔助支撐安置時(shí)盡量靠近原支座。 千斤頂及輔助支撐布置根據(jù)托架平臺(tái)頂面距箱梁底面的凈空情況, 以及頂升所需要的頂升力、 頂升 量分析,在每個(gè)墩柱上分別采用 4 個(gè)薄形千斤頂
18、進(jìn)行同步頂升。 扁千斤頂厚度在 10cm左右,直徑為 21cm左右。每個(gè)墩柱上,在原盆式支座下鋼盆的橫橋向兩側(cè)布置 2 個(gè)千斤頂。千斤頂與 托架頂板之間設(shè)下鋼墊板, 下鋼墊板緊靠原支座下鋼盆邊緣布置。 輔助支撐每墩 柱設(shè) 4 個(gè),安置在千斤頂兩側(cè)。為使得千斤頂和輔助支撐能夠盡量靠近原支座, 增加墩柱的直接受力面, 減小托架變形, 應(yīng)在原支座的橫橋向兩側(cè)采用結(jié)構(gòu)膠對(duì) 墩柱頂面進(jìn)行修復(fù)、墊高,形成臨時(shí)墊層,其頂面應(yīng)調(diào)平且與托架頂面相齊平, 使千斤頂?shù)南落搲|板可以安置在托架頂板和臨時(shí)墊層的頂面。因薄形千斤頂本體高度不大, 當(dāng)柱頂與箱梁底面之間凈空較大時(shí), 需增加下 鋼墊板的數(shù)量,以墊高千斤頂??刹捎?/p>
19、水平、平整的鋼板填塞在鋼墊板與千斤頂、 輔助支撐之間,但應(yīng)確保鋼板之間緊密貼合無縫隙。由于箱梁底面存在橫、 縱坡, 千斤頂安置前必須對(duì)梁底進(jìn)行調(diào)平, 可采用結(jié) 構(gòu)膠在梁底逐層批嵌、 底面找平, 然后在調(diào)平楔形塊與千斤頂、 輔助支撐之間放 置 30mm厚鋼墊板。為了保證頂升、 持荷期間箱梁在溫差作用下有適當(dāng)?shù)纳炜s變形, 減少千斤頂 所受摩阻力以避免損壞, 設(shè)計(jì)考慮再千斤頂與上鋼墊板之間設(shè)四氟滑板, 滑板粘 貼在上鋼墊板的底面。輔助支撐于箱梁的鏈接構(gòu)造與千斤頂相同。千斤頂、輔助支撐以及鋼墊板安置時(shí),如與梁底原混凝土楔形塊位置沖突, 可先局部鑿除楔形塊,然后采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行局部找平,再進(jìn)行安置。千斤頂
20、、輔 助支撐的安置位置根據(jù)施工操作需要做適當(dāng)調(diào)整。通過橋面內(nèi)側(cè)配重, 可改善上部結(jié)構(gòu)恒載作用下的受力狀態(tài), 避免墩柱不平 衡受力狀態(tài)。根據(jù)原版式橡膠支座、 墊石、 楔形塊所占用的墩帽頂面位置, 結(jié)合施工操作 需要,將千斤頂布置在原支座墊石的內(nèi)側(cè),共布置 2 個(gè)千斤頂和 2個(gè)輔助支撐。同步頂升控制要求 頂升過程中,應(yīng)緩慢、分級(jí)頂升,并由專人隨時(shí)在頂升過程中檢查支座上、 下鋼板的脫空情況。當(dāng)頂升至合適高度后,安置輔助支撐。輔助支撐與箱梁、托 架頂面之間放置 3cm厚鋼墊板。 輔助支撐應(yīng)可以微調(diào)高度, 且采用機(jī)械鎖定, 防 止鎖定松動(dòng)。頂升過程中,嚴(yán)格控制同一橋墩相鄰墩柱之間的橫橋向頂升高差在 1m
21、m之 內(nèi),縱橋向相鄰墩(臺(tái))之間的頂升高差在 3mm這內(nèi)。應(yīng)分階段進(jìn)行豎向頂升,以 12mm為一階段,緩慢頂升箱梁。箱梁頂升、 持荷、落梁的各個(gè)施工階段中, 應(yīng)采取臨時(shí)限位措施以限制箱梁 的縱橋向位移,并嚴(yán)密關(guān)注箱梁的橫向位移情況。操作控制界面如下:落梁落梁過程的施工要求、 安全控制指標(biāo)與頂升相同。 落梁前, 應(yīng)先微量頂升以 卸除輔助支撐,再同步進(jìn)行千斤頂回油,直至落梁。落梁過程中,嚴(yán)格控制同一 橋墩相鄰頂升點(diǎn)之間的頂升高差在 1mm之內(nèi),縱橋向相鄰墩之間的頂升高差在 3mm之內(nèi)。為了確保落梁后同各墩柱處支座受力均勻、符合設(shè)計(jì)要求,落梁前應(yīng) 對(duì)各墩柱處支座墊石頂面至上鋼板底面的凈空進(jìn)行測(cè)量, 以確保各墩柱處凈空差 異在 1
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