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文檔簡介

1、試樁技術(shù)要求2010年03月 目錄1、 工程概況2、 試樁目的3、 依據(jù)與采用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)4、 試樁位置選擇5、 試樁注意事項6、 試驗內(nèi)容與方法7、 試樁成果8、 進度要求9、 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要求 試樁技術(shù)要求 工程試樁技術(shù)要求1. 工程概況 工程始于二港池西區(qū)中路(K0+000),隨后跨越納潮河上的二港池大橋和一港池大橋,和正在建設(shè)中的 地面道路對接后沿線向東延伸,終于通島路東側(cè)(K11+170),全長11.17km。本次施工圖設(shè)計范圍為 工業(yè)區(qū)項目近期實施部分,要求先實施一港池大橋到唐曹高速連接線段,具體包括一港池大橋主橋、水中引橋、A匝道、B匝道、C匝道、D匝道及一港池東、西側(cè)各一聯(lián)

2、陸上引橋。工程范圍起始樁號:K5+985.000,終點樁號:K6+958.000。橋梁全長973m。主線跨徑布置為4×28+3×45+4×45+(2×138鋼管砼下承式拱橋)+4×45+3×30m。主橋為下承式疊合箱梁系桿拱橋,跨徑布置為138m+138m276m,橋?qū)?9.5m。引橋采用分幅式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。一港池東側(cè)水中引橋共為一聯(lián),跨徑布置為4×45m,北側(cè)為橋?qū)?3.2517.335m的變寬段,南側(cè)為橋?qū)?3.2522.75m的變寬段。一港池西側(cè)水中引橋分為兩聯(lián),第一聯(lián)的跨徑布置為4×45m,南北側(cè)均為橋

3、寬13.25m的標(biāo)準(zhǔn)段,第二聯(lián)的跨徑布置為3×45m,南側(cè)為橋?qū)?3.2517.25m的變寬段,北側(cè)為橋?qū)?3.2514.253m的變寬段。陸上東引橋共為一聯(lián)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁,跨徑布置為3×30m,南側(cè)為橋?qū)?3.25m的等寬段,北側(cè)為橋?qū)?4.25322.75m的變寬段。陸上西引橋共為一聯(lián)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁,跨徑布置為4×28m,南側(cè)為橋?qū)?7.2522.75m的變寬段,北側(cè)為橋?qū)?4.25322.75m的變寬段。匝道采用預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。A匝道分為兩聯(lián),第一聯(lián)的跨徑布置為3×29m,第二聯(lián)的跨徑布置為3×29m,橋?qū)?m。B匝道分為兩聯(lián),第一

4、聯(lián)的跨徑布置為3×29m,第二聯(lián)的跨徑布置為3×29m,橋?qū)?m。C匝道分為三聯(lián),第一聯(lián)的跨徑布置為3×30m,第二聯(lián)的跨徑布置為4×30m,第三聯(lián)的跨徑布置為3×30m,橋?qū)?m。D匝道分為兩聯(lián),第一聯(lián)的跨徑布置為4×30m,第二聯(lián)的跨徑布置為4×30m,橋?qū)?m。本工程基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁。主橋中墩及邊墩基礎(chǔ)采用2.3m鉆孔樁基礎(chǔ)方案。同時,由于基礎(chǔ)需承受較大的水平力作用,采用變截面樁,上節(jié)樁(約40m)的樁徑為2.8m,以增強其抗彎能力。引橋水中基礎(chǔ)采用1.8m鉆孔樁基礎(chǔ)方案。同時,由于基礎(chǔ)需承受較大的水平力作用,采用

5、變截面樁,上節(jié)樁(約35m)的樁徑為2.2m,以增強其抗彎能力。引橋陸上段基礎(chǔ)及匝道基礎(chǔ)采用1.2m鉆孔樁基礎(chǔ)方案。主橋、引橋及匝道基礎(chǔ)采用樁底后注漿工藝,提高樁的承載能力。本次設(shè)計對基礎(chǔ)沖刷進行了計算分析工作,并按不進行沖刷防護考慮進行基礎(chǔ)設(shè)計。主橋沖刷預(yù)警值暫定泥面標(biāo)高:-23m。引橋沖刷預(yù)警值暫定泥面標(biāo)高:-19m。試樁承載力應(yīng)扣除沖刷標(biāo)高以上的樁基側(cè)摩阻力。2.21.8m試樁應(yīng)提供扣除標(biāo)高-19m以上土層的側(cè)阻力后的單樁承載力;2.82.3m試樁應(yīng)提供扣除標(biāo)高-23m以上土層的側(cè)阻力后的單樁承載力。試樁擬采用非工程樁,試樁類型取主橋基礎(chǔ)2.32.8m變截面鉆孔樁一根,引橋水中基礎(chǔ)1.8

6、2.2m變截面鉆孔樁一根,引橋陸上段基礎(chǔ)1.2m鉆孔樁東西側(cè)各一根。2. 試樁目的(1)通過本次試驗提出樁側(cè)的分層極限摩阻力和樁端極限承載力,驗證地質(zhì)報告提出的相關(guān)數(shù)據(jù)。確定進行試樁的鉆孔灌注樁在注漿后的單樁極限承載力。為驗證、指導(dǎo)鉆孔灌注樁的設(shè)計提供重要參數(shù)。(2)通過本次試驗對近海處鉆孔灌注樁的泥漿級配;水下混凝土級配;成孔、成樁(清孔、下鋼筋籠、二次清孔、灌混凝土)、后注漿等施工工藝進行專題研究及科學(xué)試驗與檢測分析。為確定合適的施工機具設(shè)備,確定鉆孔灌注樁的施工工藝等提供重要的參數(shù)。3. 依據(jù)與采用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(1)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTGD63-2007)(2)公路橋涵施工技術(shù)

7、規(guī)范(JTJ041-2000)(3)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)(4)上海市政工程設(shè)計研究總院2009年9月編制的“ 工程施工圖”(5)唐山市 工業(yè)區(qū) K5+691K7+220.1一港池大橋巖土工程勘察報告(詳細(xì)勘察階段)河北道橋交通設(shè)計研究院有限公司 二OO九年八月。4. 試樁位置選擇4.1 試樁位置試樁1(1.2m)位置選定如下:試樁位置選取位于引橋PM100墩處地質(zhì)鉆孔SK48附近,PM117L墩處地質(zhì)鉆孔SK48附近。試樁2(2.21.8m)位置選定如下:試樁位置選取位于引橋PM113墩處地質(zhì)鉆孔SK18附近。試樁3(2.82.3m)位置選定如下:試樁位置選取位于主橋PM1

8、09墩處地質(zhì)鉆孔SK11附近。4.2 試樁位置工程地質(zhì)本工程巖土勘察報告采用的高程系統(tǒng)為 理論最低潮面高程系統(tǒng)。試樁1(1.2m)樁位附近地質(zhì)資料參考地質(zhì)鉆孔號SK48柱狀圖。試樁2(2.21.8m)樁位附近地質(zhì)資料參考地質(zhì)鉆孔號SK18柱狀圖。試樁3(2.82.3m)樁位附近地質(zhì)資料參考地質(zhì)鉆孔號SK11柱狀圖。4.3 樁基數(shù)量及相關(guān)參數(shù)試樁非工程樁基一覽表名稱樁型(mm)數(shù)量(根)樁長(m)樁尖標(biāo)高(m)參考鉆孔注漿前樁容許承載力(t)注漿后樁容許承載力(t)參考樁頂反力(t)設(shè)備加載能力(t)試樁11200170-68.34SK486237099501900試樁21200176-74.2

9、5SK236507009501900試樁322001800190-90.7SK181087127120004000試樁4280023001110-112.2SK1117612164340068005. 試樁注意事項試樁前,施工單位應(yīng)仔細(xì)分析樁位處的工程地質(zhì)和水文等基礎(chǔ)資料,充分考慮氣候條件及本工程區(qū)域不利施工條件,采取可靠措施,確保試樁的質(zhì)量與施工安全。鉆孔樁施工前,應(yīng)注意施工期的氣象預(yù)報,避開大風(fēng)等惡劣氣候條件。確保鉆孔樁成孔、清孔、下鋼筋籠、澆注樁內(nèi)混凝土連續(xù)進行,一次完成。鉆孔灌注樁鋼護筒壁厚、入土長度由施工單位根據(jù)施工平臺荷載重量、地質(zhì)條件、樁周土的沖刷等因素確定。樁身混凝土采用水下C

10、35摻和料混凝土,以提高混凝土的密實性與流動度。混凝土級配試驗應(yīng)提前進行,經(jīng)優(yōu)化比選后確定。為保護環(huán)境,鉆孔灌注樁施工的廢水、廢渣等污染物,未經(jīng)處理不得直接排入江中。精心施工,確保灌注樁的成孔和成樁質(zhì)量,并防止后注漿管、超聲波管道被堵,影響后注漿的施工及樁身質(zhì)量的監(jiān)測。荷載箱、注漿管、超聲波管、應(yīng)變片等施工與安裝應(yīng)在測試單位技術(shù)人員的指導(dǎo)下進行。6. 試驗內(nèi)容與方法6.1 成孔工藝試驗(1)護壁泥漿的研制根據(jù)本橋鉆孔樁的直徑、長度、地質(zhì)、水文等自然條件,通過級配試驗確定泥漿配比。由于擬建場地位于渤海海濱海域,水中含鹽量較高,為防止氯離子進入混凝土內(nèi),護壁泥漿建議采用淡水泥漿。如采用海水泥漿,必

11、須通過試驗驗證,評審?fù)ㄟ^及有關(guān)部門批準(zhǔn)方可實施。(2)鉆孔樁成孔結(jié)束進行下列質(zhì)量監(jiān)測,以檢測成孔工藝,內(nèi)容包括:(a)樁位偏差檢查;(b)孔徑檢查;(c)孔深檢查;(d)樁孔傾斜率檢查;(e)孔底沉淀土厚度檢查。6.2 成樁工藝試驗(1)水下淡水C35摻和料混凝土的研制通過級配試驗確定水下淡水C35摻和料混凝土配比,電通量(28天)測試值小于2500,氯離子滲透系數(shù)(自然養(yǎng)護28天后浸泡90天)小于3E-12m2/s。(2)鉆孔樁成孔、清孔、下鋼筋籠、二次清孔、灌混凝土等施工工藝研究與試驗。6.3 注漿前、注漿后靜載試驗鑒于大直徑鉆孔灌注樁單樁承載力很大,且受環(huán)境條件限制,本次采用自平衡測試方

12、法進行試樁。測試原理:將荷載箱放在樁身指定位置,直觀地反映荷載箱上下兩段各自的承載力。將荷載箱上段樁的側(cè)阻力經(jīng)處理后與下段樁端阻力相加,即為樁極限承載力。加載方式采用慢速維持荷載法逐級加載。當(dāng)鉆孔灌注樁齡期達28天,進行第一次靜載試驗,測定樁的承載力等。利用樁內(nèi)超聲波管道或?qū)S脡簼{管道(其下端事先按測試單位的要求鉆出漿用小孔,并用橡膠皮將小孔包裹)對樁底采用高壓注漿泵壓注C35水泥漿液,水泥漿與沉渣起物理化學(xué)反應(yīng)使之固化,使樁底土體得到密實,從而使鉆孔灌注樁單樁極限承載力獲得提高、樁體后期沉降量減小。水泥漿中摻加適量外加劑以減少水的用量,保證水泥漿的流動性,并使水泥漿注入土中盡快固結(jié)。壓漿主要

13、控制指標(biāo):壓漿壓力:6MPa左右;壓漿水泥用量:2.8t左右(試樁1,1200),4.2t左右(試樁2,1800),6t左右(試樁3,2300)。當(dāng)水泥漿齡期達20天(有條件時30天),進行靜載試驗,測定樁的承載力等。對二次靜載試驗值進行比較,以檢驗后注漿效果。6.4 超聲波無損監(jiān)測在樁身鋼筋籠上預(yù)埋60無縫鋼管,待樁身混凝土達到設(shè)計強度,采取超聲波無損監(jiān)測方法進行樁身混凝土的完整性的檢測,評定鉆孔樁混凝土的質(zhì)量等級。6.5 鉆取芯樣試驗鉆孔樁混凝土抗壓性能的檢驗與評定, 試驗內(nèi)容:抗壓強度試驗; 樁頂以下5m、10m、30m三處,每處取二組; 對鋼筋保護層混凝土,自樁頂以下2、8m二處,每處

14、沿樁身周邊均布三點分別取芯;7. 試樁成果要求提供試樁成果如下:(1)提供灌加載、卸載的荷載沉降(PS)曲線。(2)提供試樁樁側(cè)分層極限側(cè)摩阻力、樁端極限承載力及分析推薦采用值。(3)提供試樁的單樁極限承載力。(4)提供灌注樁樁身質(zhì)量檢測與評定結(jié)果。(5)提供灌注樁成孔試驗資料:包括孔徑、孔深、沉渣及垂直度等檢測結(jié)果。(6)提供鉆孔樁護壁泥漿配合比試驗結(jié)果。(7)提供水下C35摻和料混凝土配合比試驗結(jié)果。(8)提供注漿加強工藝有關(guān)參數(shù)(如水泥漿配比、壓力、壓漿量等)與試驗結(jié)果。(9)通過試樁總結(jié)經(jīng)驗,提出鉆孔灌注樁施工工藝報告。(10)提出鉆孔灌注樁試樁總報告,要求綜合分析試樁成果,對鉆孔灌注

15、樁的設(shè)計與施工提出指導(dǎo)性意見。8. 進度要求鉆孔灌注樁樁身混凝土養(yǎng)護28天后進行第一次樁基靜載試驗,注漿完成20天后進行第二次樁基靜載荷試驗。試驗完成后7天提供試樁最終報告;9. 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要求9.1 范圍 本節(jié)工程包括鉆孔、安設(shè)和拆除護筒、安設(shè)鋼筋籠、灌注混凝土以及按圖紙規(guī)定及監(jiān)理工程師指示的有關(guān)鉆孔灌注樁的其他作業(yè)。9.2 一般要求 (1) 施工方法的確定承包人應(yīng)將準(zhǔn)備采用的施工方法的全部細(xì)節(jié),送請監(jiān)理工程師批準(zhǔn),其中包括材料和全部設(shè)備的說明。鉆孔工作開始前,應(yīng)得到監(jiān)理工程師的書面批準(zhǔn)。 (2) 成樁記錄承包人應(yīng)保存試樁的全部原始施工記錄,當(dāng)需要時,原始記錄應(yīng)報送監(jiān)理工程師作為檢查

16、之用。當(dāng)記錄格式由監(jiān)理工程師統(tǒng)一發(fā)放時,應(yīng)按監(jiān)理工程師的要求記錄和填列。如監(jiān)理工程師要求由承包人自行擬定記錄格式時,記錄格式應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。9.3 鉆孔(1)承包人可選擇任何一種鉆孔方法,但完成的鉆孔,應(yīng)符合圖紙規(guī)定的允許偏差。(2)鉆孔時應(yīng)采用長度適應(yīng)鉆孔地基條件的護筒,保證孔口不坍塌及不使河水進入鉆孔,并保持鉆孔內(nèi)泥漿表面高程。護筒應(yīng)符合以下要求: 護筒可用鋼板制作,鋼板厚度由施工方計算確定。 護筒內(nèi)徑一般比樁徑稍大,一般大200400mm,可根據(jù)鉆孔情況選用。 護筒底端埋置深度,由施工方計算確定,但不得小于設(shè)計圖紙要求。 中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合,除設(shè)計另有規(guī)定外,一般平面允許誤差

17、為100mm,豎直線傾斜不大于1/150;根據(jù)鋼護筒直徑由施工單位確定,水域可依靠導(dǎo)向架定位。 鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時,應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿相對密度和粘度。9.4 固孔(1)人應(yīng)采用鉆孔泥漿護壁,以保持孔壁在鉆進過程不坍塌。(2)鉆孔樁泥漿應(yīng)經(jīng)專題研究確定,不得采用海水拌制泥漿。承包人可用膨潤土懸浮泥漿或合格的粘土懸浮泥漿配置鉆孔泥漿。鉆孔泥漿不得污染海水。根據(jù)鉆孔方法的適用性的論證,不加摻加物的清水鉆取在監(jiān)理工程師書面同意情況下才可采用。(3)用清水徹底拌和成懸浮體,使在灌注混凝土?xí)r及至施工完成鉆孔孔壁保持穩(wěn)定。泥漿的性能指標(biāo)可參考下表,施工時除相對密度和粘度應(yīng)進行

18、試驗外,如果監(jiān)理工程師要求,其他指標(biāo)也應(yīng)予以抽檢。泥漿性能指標(biāo)要求鉆孔方法地質(zhì)情況泥 漿 性 能 指 標(biāo)相對密度粘度(a)含砂率(%)體率(%)含水率L/30min皮厚mL/30min切力(MPa)堿度PH正循環(huán)一般地層0.05-1.2016-22496252.0-2.58-10易坍地層1.20-1.4519-284961523-58-10反循環(huán)一般地層1.02-1.0616-204952031-2.58-10易坍地層1.06-1.1018-284952031-2.58-10卵石土1.10-1.1520-354952031-2.58-10推鉆沖抓一般地層1.10-1.2018-24-95203

19、1-2.58-11沖擊易坍地層1.20-1.402-30-952033-58-11注:地下水位高或地下水流速大時,指標(biāo)取高限,反之取低限;地質(zhì)狀態(tài)較好、孔徑或孔深較小的取低限,反之取高限;在不易坍塌的粘質(zhì)土層中,使用推鉆、沖抓,反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進時,可用清水提高水頭(2m)維護孔壁;若當(dāng)?shù)厝狈?yōu)良粘質(zhì)土,遠(yuǎn)運膨潤土亦很困難,調(diào)制不出合格泥漿時,可摻用添加劑改善泥漿性能,各種添加劑摻量見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041)附錄C.1。泥漿的各種性能指標(biāo)測定方法見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041)附錄C.2。9.5 鉆孔工序(1)樁的鉆孔,應(yīng)在中距5m內(nèi)的任何混凝土灌注樁完成后24h,才能開始,以避

20、免干擾鄰樁混凝土的凝固。在滿足此條件下,為加快完成鉆孔工作,可以多機同時作業(yè)。 (2)鉆孔應(yīng)連續(xù)進行,不得中斷。 (3)軟土地段的鉆孔,首先應(yīng)進行地基加固,保證鉆孔設(shè)備的穩(wěn)定和鉆孔孔位準(zhǔn)確,再行鉆孔。(4)鉆孔須及時填寫鉆孔記錄,在土層變化處撈取渣樣,判明土層,以便與地質(zhì)剖面圖相核對。9.6 清孔(1)鉆孔達到圖紙規(guī)定深度后,且成孔質(zhì)量符合圖紙要求并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn),應(yīng)立即進行清孔。清孔時,孔內(nèi)水位應(yīng)保持在水位以上1.5-2m,以防止鉆孔的任何塌陷。(2)清孔時,應(yīng)將附著于護筒壁的泥漿清洗干凈,并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。清孔次數(shù)按圖紙要求和清孔后孔底鉆渣沉淀厚度符合圖紙規(guī)定值進行,大橋基

21、礎(chǔ)鉆孔后一般需進行兩次清孔。(3)清孔后孔底沉淀物厚度應(yīng)按圖紙規(guī)定值進行檢查。(4)清孔后,澆筑水下混凝土前,應(yīng)檢查與測定孔內(nèi)水質(zhì),如含鹽濃度及氯離子含量等。9.7 鉆孔檢查及允許偏差(1)鉆孔在終孔和清孔后,對孔徑、孔形和傾斜度,應(yīng)采用專用儀器測定,檢測結(jié)果應(yīng)報請監(jiān)理工程師復(fù)查。(2)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有缺陷,例如中心線不符、超出垂直線、直徑減小、橢圓截面、孔內(nèi)有漂石等,承包人應(yīng)就這些缺陷書面報告監(jiān)理工程師,并采取適當(dāng)措施,予以改正。(3)鉆孔應(yīng)符合下表的允許偏差:鉆孔灌注樁檢查項目及允許偏差項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度(MPa)在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)按JTGT F80/1-98 附

22、錄D檢查2樁位(mm)群樁100用經(jīng)緯儀檢查縱、橫方向3孔徑(mm)不小于設(shè)計樁徑查灌注前記錄4孔深(mm)不小于設(shè)計規(guī)定查灌注前記錄5鉆孔傾斜度直樁1/150查灌注前記錄6沉淀厚度(mm)摩擦樁100查灌注前記錄7鋼筋骨架底面高程(mm)±50查灌注前記錄9.8 鋼筋骨架 (1)樁的鋼筋骨架,應(yīng)在混凝土灌注前整體放入孔內(nèi)。如果混凝土不能緊接在鋼筋骨架放入之后灌注,則鋼筋骨架應(yīng)從孔內(nèi)移去。在鋼筋骨架重放前,應(yīng)對鉆孔的完整性,包括孔底松散物,重新進行檢查。(2)鋼筋骨架應(yīng)有強勁的內(nèi)撐架,防止鋼筋骨架在運輸和就位時變形,在頂面應(yīng)采取有效方法進行固定,防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上升。支承

23、系統(tǒng)應(yīng)對準(zhǔn)中線防止鋼筋骨架傾斜和移動。(3)鋼筋骨架上應(yīng)事先安設(shè)控制鋼筋骨架與孔壁凈距的混凝土墊塊,這些墊塊應(yīng)可靠地以等距離綁在鋼筋骨架周徑上,其沿樁長的間距不超過2m,橫向圓周不得少于4處,但圖示者除外,或者采用其他有效方法以保證圖紙要求的保護層得到滿足?;炷帘Wo層內(nèi)不得有定位鋼筋,形成銹蝕通道。鋼筋骨架底面高程允許偏差為土50mm。9.9 水下混凝土(1)灌注水下混凝土前,應(yīng)檢測孔底泥漿沉淀厚度,測定孔內(nèi)水質(zhì)鹽濃度及氯離子含量等,如不符合清孔要求,應(yīng)再次清孔直至符合要求。(2)混凝土拌和物運至灌注地點時,應(yīng)檢查其均勻性和坍落度,如不符合要求,應(yīng)進行第二次拌和,二次拌和仍達不到要求,不得使

24、用。(3)孔身及孔底得到監(jiān)理工程師認(rèn)可和鋼筋骨架安放后,應(yīng)立即開始灌注混凝土,并應(yīng)連續(xù)進行,不得中斷。灌注混凝土?xí)r,混凝土的溫度不應(yīng)低于5。當(dāng)氣溫低于0時,灌注混凝土應(yīng)采取保溫措施。強度未達到設(shè)計等級50的樁頂混凝土不得受凍。(4)混凝土應(yīng)用適宜的導(dǎo)管灌注。導(dǎo)管由管徑不小于250mm的管子組成,用裝有墊圈的法蘭盤連接管節(jié)。導(dǎo)管應(yīng)進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。在灌注混凝土開始時,導(dǎo)管底部至孔底應(yīng)有250-400mm的空間。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管初次埋置深度(>1.0m)和填充導(dǎo)管底部間隙的需要。在整個灌注時間內(nèi),出料口應(yīng)伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少2m,以防止泥漿及水沖入管內(nèi),且不得大于6m。應(yīng)經(jīng)常量測孔內(nèi)混凝土面層的高程,及時調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置

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