沉入樁施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)2_第1頁(yè)
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沉入樁施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用于利用打樁設(shè)備將預(yù)制鋼筋混凝土樁或預(yù)應(yīng)力混凝土樁沉入地基土中的施工。沉入樁是在地基淺層土質(zhì)較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎(chǔ)才能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性要求時(shí)采用的基礎(chǔ)。預(yù)制沉入樁的沉樁方法有錘擊法、振動(dòng)法、射水法及靜力壓樁法等。錘擊法一般適用于中密砂類(lèi)土、軟塑和可塑的黏性土。由于錘擊沉樁依靠樁錘的沖擊能量將樁打入土中,因此樁徑不能太大,一般土質(zhì)中樁徑不大于60cm,樁的入土深度也不能太深,一般土質(zhì)為20~30m,否則對(duì)打樁設(shè)備要求高,且打樁效率低。該法施工時(shí)產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng),會(huì)受到一定的環(huán)境限制。振動(dòng)沉樁法一般適用于砂質(zhì)土、硬塑及軟塑的黏性土和中密及較松軟散的碎、卵石類(lèi)土。該法施工也可用于拔樁,噪聲較小,施工速度快,不會(huì)損壞樁頭,不用導(dǎo)向架也能打進(jìn),移位操作方便,但需電源功率大。射水法很少單獨(dú)使用,常和錘擊或振動(dòng)法聯(lián)合使用。方法的選擇一般應(yīng)使土質(zhì)的情況而定。靜力壓樁法一般適用于高塑性黏土或砂性較輕的亞粘土層。該法施工時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)較少,樁頭不易損壞,不僅可以施工直樁,也可施工斜樁,但機(jī)械的拼裝、移動(dòng)等均需要較多的時(shí)間。2作業(yè)準(zhǔn)備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備作業(yè)指導(dǎo)書(shū)編制后,在開(kāi)工前組織技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì),閱讀、審核施工圖紙,澄清有關(guān)技術(shù)問(wèn)題,熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。制定施工安全保證措施,提出應(yīng)急預(yù)案。對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。對(duì)參加施工人員進(jìn)行上崗前技術(shù)培訓(xùn),考核合格后持證上崗。2.2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備施工作業(yè)層所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)收集已完成。修建生活房屋,配齊生活、辦公設(shè)施,滿(mǎn)足主要管理、技術(shù)人員進(jìn)場(chǎng)生活、辦公需要。已處理空中和地面上下的障礙物,平整場(chǎng)地或搭設(shè)支架、平臺(tái),做好準(zhǔn)備工作。施工所需電力線(xiàn)路架設(shè)已完成,滿(mǎn)足機(jī)械所需電力供應(yīng)需求,并配備適合備用的柴油機(jī)。用全站儀、GPS全球定位系統(tǒng)等準(zhǔn)確放樣各樁位中心。2.3機(jī)械設(shè)備、材料及試驗(yàn)準(zhǔn)備施工場(chǎng)地已平整,便道已修建,機(jī)械設(shè)備已進(jìn)場(chǎng),機(jī)械性能良好,數(shù)量滿(mǎn)足進(jìn)度及工期要求。施工所需的測(cè)量、試驗(yàn)設(shè)備已檢測(cè)、標(biāo)定完畢,可以進(jìn)行使用。施工用樁已進(jìn)場(chǎng)并經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)收,其質(zhì)量和規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求。安全防護(hù)用品已發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)施工人員,施工人員熟知使用方法。3技術(shù)要求3.1所使用的機(jī)械及設(shè)備具有合格的出廠證明及使用期限。3.2所使用的裝位具有出廠合格證并按相關(guān)要求進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,有驗(yàn)收記錄。3.3在進(jìn)行正式大面積施工前按照《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn).》相關(guān)要求進(jìn)行試樁,以確定施工工藝、選定施工機(jī)具設(shè)備及檢驗(yàn)樁的承載力等,并報(bào)監(jiān)理單位確認(rèn)。4施工程序與工藝流程4.1施工程序沉入樁施工的一般工序:施工準(zhǔn)備→布設(shè)腳手架及樁架走道→立樁架或安設(shè)吊機(jī)和導(dǎo)向設(shè)備→整備并布置裝機(jī)具及起吊設(shè)備→樁位放樣→移樁架對(duì)位→吊樁→插樁→錘擊或振動(dòng)下沉(或配合射水下沉)→接樁及接長(zhǎng)射水管→最后一階段干打或干振→經(jīng)過(guò)規(guī)定的休止時(shí)間→試驗(yàn)檢查→挖基→截鑿樁頭→修筑承臺(tái)等。4.2工藝流程沉入樁施工工藝及質(zhì)量控制流程詳見(jiàn)圖4.2。5.施工要求5.1施工準(zhǔn)備5.1.1沉樁前應(yīng)處理空中和地面的障礙物,平整場(chǎng)地或搭設(shè)支架、平臺(tái),做好準(zhǔn)備工作。5.1.2在旱地打樁時(shí),只需將打樁設(shè)備移動(dòng)范圍內(nèi)的地面整平、夯實(shí),再鋪設(shè)墊木、鋼軌及簡(jiǎn)單腳手架。在淺水中打樁時(shí),先打腳手樁,組成樁排架再搭設(shè)工作表8.1錘重與樁重比值樁型錘型及地層土類(lèi)單動(dòng)汽錘雙動(dòng)汽錘柴油汽錘墜錘硬土軟土硬土軟土硬土軟土硬土軟土鋼筋混凝土樁1.40.41.80.61.51.01.50.35木樁3.02.02.51.53.52.54.02.0鋼樁2.00.72.51.52.52.02.01.0各種樁錘的適用情況:墜錘:沉木樁為主;重型及特重龍門(mén)錘適用于鋼筋混凝土樁。雙動(dòng)力錘:相對(duì)較輕型的樁;適用壓縮空氣時(shí)可水下下沉;可用于沉拔鋼管樁。柴油錘:導(dǎo)桿式錘使用于木樁、鋼板樁;筒式錘用于混凝土管樁、鋼管樁;不適宜在過(guò)硬或過(guò)軟的土中沉樁。振動(dòng)錘:沉拔木樁、鋼板樁或混泥土管樁;適用于砂土、塑性黏土及松軟砂黏土;在卵石類(lèi)砂及緊密黏土中效果較差。8.2施工機(jī)械選擇8.2.1錘擊沉樁沖擊錘的選擇,原則上是重錘低擊。樁架在沉樁施工中,承擔(dān)吊錘、吊樁、插樁、吊插射水管及樁在下沉過(guò)程中的導(dǎo)向作用等。其他設(shè)備中主要有樁帽于送樁。樁帽主要時(shí)承受沖擊,保護(hù)樁頂,在沉樁時(shí)能保證錘擊力作用于樁軸線(xiàn)而不偏心。送樁主要用于當(dāng)樁頂被錘擊低于龍門(mén)而仍需繼續(xù)沉入時(shí),即需把樁頂送到地面下必要深度處用。8.2.2振動(dòng)沉樁選錘原則:振動(dòng)錘的振動(dòng)力P應(yīng)能克服樁在下沉中土的摩阻力R。8.2.3射水沉樁主要包括:水泵、水源、輸水管路(應(yīng)減小彎曲,力求順直)和射水管等。質(zhì)量控制及檢驗(yàn)質(zhì)量控制錘擊沉樁法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)沉樁前,應(yīng)對(duì)樁架、樁錘、動(dòng)力機(jī)械等主要設(shè)備部件進(jìn)行檢查;開(kāi)錘前應(yīng)再次檢查樁錘、樁帽或送樁與樁中軸線(xiàn)是否一致;錘擊沉樁開(kāi)始時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制各種樁錘的動(dòng)能。如樁尖已沉入到施工圖標(biāo)示標(biāo)高,但沉入度仍達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)繼續(xù)下沉至達(dá)到要求的沉入度為止。沉樁時(shí),如遇到下列情況立即停止錘擊施工,查明原因,采取措施后才能繼續(xù)施工。沉入度突然發(fā)生急劇變化;樁身突然傾斜、移位;樁不下沉,樁錘有嚴(yán)重回彈現(xiàn)象;樁頂破碎或樁身開(kāi)裂、變形;樁側(cè)地面有嚴(yán)重隆起現(xiàn)象;其他不正?,F(xiàn)象。2錘擊沉樁的停錘控制標(biāo)準(zhǔn)1)施工圖標(biāo)示樁尖高程處為硬塑黏性土、碎石土、中密以上的砂土或風(fēng)化巖等圖層時(shí),根據(jù)貫入度變化并對(duì)照地質(zhì)資料,確認(rèn)樁尖已沉入該土層,貫入深度達(dá)到控制貫入度。2)當(dāng)貫入度已達(dá)到控制貫入度,而樁尖高程未達(dá)到施工圖標(biāo)高程時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘入0.10m左右(或錘擊30~50次),如無(wú)異常變化即可停錘;若樁尖高程比施工圖標(biāo)示高程高的多時(shí),應(yīng)報(bào)有關(guān)部門(mén)研究確定。3)施工圖標(biāo)示樁尖高程處為一般黏性土或其他軟土層時(shí),應(yīng)以高程控制,貫入度作為校核。4)在同一樁基中,各樁的最終貫入度應(yīng)大致接近,而沉入深度不宜相差過(guò)大,避免基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。5)控制貫入度計(jì)算—格爾謝石諾夫公式:nAEQ+K2qe=─────────────×─━━──m[p](m[p]+nA)Q+Km-安全系數(shù),永久建筑用2.0,臨時(shí)建筑用1.5;A-樁身截面積(空心樁不扣除空心部分的面積,cm2)e-最終貫入度(cm/擊)n-系數(shù)(kn/cm2),按下列規(guī)定取值:對(duì)于鋼筋混凝土樁或預(yù)應(yīng)力混凝土樁,有硬木樁墊時(shí)n=0.15,硬木樁墊加麻片墊層時(shí)n=0.10;鋼樁,無(wú)樁墊n=0.50;E-一次錘擊能量:墜錘或單動(dòng)汽錘E=QH;筒式柴油錘E=0.9QH;導(dǎo)桿式柴油錘E=0.4QH;柴油錘,但不供應(yīng)燃料,僅作控制性單次錘擊,E=Q(H-h(huán));Q-錘的沖擊部分重力(kn);h-柴油錘芯由于氣墊作用的第一回跳高度(cm)H-錘芯落高(cm)q-樁、樁帽及錘的非沖擊部分重力(kn)K-恢復(fù)系數(shù),適用條件e≥2mm/擊。3錘擊沉樁施工常見(jiàn)問(wèn)題及防治措施沉樁過(guò)程中應(yīng)防止下列施工中常見(jiàn)問(wèn)題的發(fā)生,如果遇到這些問(wèn)題,立即停止沉入施工,查明原因,采取措施糾正后方可繼續(xù)沉樁。1)樁頂破損①產(chǎn)生原因a.樁頂混凝土質(zhì)量差、強(qiáng)度等級(jí)低。b.錘擊偏心,擊樁頂面與樁軸線(xiàn)不垂直,錘與樁面不垂直。c.未安置樁帽或帽內(nèi)無(wú)緩沖墊,或緩沖墊不良未及時(shí)更換。d.遇堅(jiān)硬土層,或中途停歇后土質(zhì)恢復(fù),阻力增大,用重錘猛擊。②預(yù)防及處理措施a.提高預(yù)制質(zhì)量,加強(qiáng)預(yù)制、裝運(yùn)管理,確保樁的質(zhì)量。b.施工中及時(shí)糾正樁位,使錘擊力順樁軸方向傳遞。c.采用合適的樁帽,并及時(shí)更換緩沖墊。d.正確選用樁錘,且施工時(shí)每樁要一氣呵成。2)樁身扭轉(zhuǎn)或位移①產(chǎn)生原因樁尖制造不對(duì)稱(chēng),或樁身有彎曲。②預(yù)防及處理措施用棍逐漸撬正,慢錘低擊糾偏;偏差不大時(shí),可不處理。3)樁身傾斜或移位①產(chǎn)生原因a.樁頭不平,樁尖傾斜過(guò)大。b.樁接頭破環(huán)。c.一側(cè)遇石塊等障礙物,土層有陡的傾斜角。d.樁帽、樁身不在一直線(xiàn)上。②預(yù)防及處理措施a.偏差過(guò)大時(shí)應(yīng)拔樁重打。b.入土深度小于1m,偏差不大時(shí),可利用木架頂撐方法,配合慢錘沉入逐步糾正。c.障礙物不深時(shí),可挖除,坑穴回填再沉樁。4)樁涌起①產(chǎn)生原因在較軟土層或有流沙現(xiàn)象②預(yù)防及處理措施選擇涌起量較大的樁做靜載試驗(yàn)。如合格,可不再處理;如不合格,進(jìn)行復(fù)打或重打。5)樁急劇下沉,有時(shí)隨著發(fā)生傾斜或位移①產(chǎn)生原因a.遇軟土層、土洞。b.接頭破裂或樁尖劈裂。c.樁身彎曲或有嚴(yán)重的橫向裂痕。d.落錘過(guò)高,接樁不垂直。②預(yù)防及處理措施a.應(yīng)先查明原因,再?zèng)Q定處理措施。b.如不能查明原因時(shí),可將樁拔起,檢查改正后重打,或在原樁位作補(bǔ)樁處理、6)樁尖貫入度突然減?、佼a(chǎn)生原因a.樁由軟土進(jìn)入硬土層。b.樁尖遇有石塊等障礙物。②預(yù)防及處理措施a.查明原因,不能硬打。b.改用能量較大的樁錘c.配合射水沉樁。7)樁不沉或沉不到施工圖標(biāo)示高程①產(chǎn)生原因a.遇堅(jiān)硬土層或砂夾層,或障礙物。b.打樁間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng),摩擦阻力增大。c.定錯(cuò)樁位。②預(yù)防及處理措施a.遇障礙物或硬土層,用鉆孔機(jī)具鉆孔后再?gòu)?fù)打。b.根據(jù)地質(zhì)資料正確確定樁長(zhǎng),如確實(shí)達(dá)到要求時(shí),可將樁頭截除。8)樁身跳動(dòng),樁錘回彈①產(chǎn)生原因a.樁身遇障礙物如樹(shù)根或堅(jiān)硬土層。b.樁身彎曲,接樁過(guò)長(zhǎng)。c.落錘過(guò)高。②預(yù)防及處理措施a.檢查原因,穿過(guò)或避開(kāi)障礙物。b.如入土不深,應(yīng)將樁拔起避開(kāi),或換樁重打。9.1.2振動(dòng)沉樁法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)1振動(dòng)錘的選擇:應(yīng)驗(yàn)算振動(dòng)上拔力對(duì)樁身的影響。2振動(dòng)沉樁機(jī)、機(jī)座、樁帽必須連接牢固;沉樁和樁中心線(xiàn)應(yīng)盡量保持在同一直線(xiàn)上。3開(kāi)始沉樁時(shí)宜用自重下沉或射水下沉,待樁身有足夠穩(wěn)定性后,再采用振動(dòng)下沉。4每根樁的沉入作業(yè)應(yīng)一次連續(xù)完成,不可中途停振過(guò)久,以免土的摩阻力恢復(fù),使繼續(xù)下沉困難。5振動(dòng)沉樁停樁控制標(biāo)準(zhǔn):應(yīng)以通過(guò)試樁驗(yàn)證的樁尖高程控制為主,以最終貫入(mm/min)或可靠的振動(dòng)承載力公式計(jì)算的承載力作為校核。如果樁尖已達(dá)到高程而最終承載力相差較大時(shí),應(yīng)查明原因,報(bào)請(qǐng)有關(guān)單位研究處理。6出現(xiàn)樁位偏移、傾斜或嚴(yán)重回彈,以及其他于錘擊沉樁相同的不正常情況時(shí),立即停止錘振,并查明原因,采取相應(yīng)對(duì)策處理后才能繼續(xù)沉樁施工。9.1.3混凝土管樁內(nèi)射水結(jié)合錘擊下沉施工質(zhì)量控制要點(diǎn)1施工順序1)按照計(jì)算長(zhǎng)度配好射水管,將所有接頭連接牢固,裝上彎管,并與輸水膠管接通,進(jìn)行通水試驗(yàn)。2)射水管裝上導(dǎo)向環(huán),縛好保險(xiǎn)繩,插入即將起吊的管樁,然后在樁頂安裝銅質(zhì)送樁。3)吊插樁基時(shí)要注意及時(shí)引送輸水膠管,防止拉斷與脫落。4)管樁插正立穩(wěn)后,壓上樁帽及樁錘,吊樁鋼絲繩暫吧?解脫,即開(kāi)啟水閥,開(kāi)始射水沖刷樁尖下的土壤,用較小水壓,使樁主要依靠自重下沉。開(kāi)始時(shí)使用較小的水壓,具體視土質(zhì)而定。5)沉樁至距施工圖標(biāo)示高程一定距離(2.0m以上)停止射水,拔出射水管,進(jìn)行錘擊或振動(dòng)使樁下沉至施工圖標(biāo)示高程。2初期應(yīng)控制樁身不使下沉過(guò)快,以免阻塞射水管嘴,并注意隨時(shí)控制好校正樁的方向。3下沉漸趨緩慢時(shí),可開(kāi)錘輕擊,沉至一定深度(8~10m)能保持樁身穩(wěn)定后,可逐步加大水壓和錘的沖擊動(dòng)能。但是樁的自由長(zhǎng)度仍較大時(shí),不宜使用過(guò)大的錘擊能量。4就地接樁,需要同時(shí)接長(zhǎng)射水管時(shí),為防止停水導(dǎo)致泥沙涌入樁內(nèi)堵塞或卡住射水管,可在停水前先將射水管吊起約50cm,繼續(xù)不停地射水,待樁頂涌出較清水時(shí),停止射水,拆除彎管,進(jìn)行接管、接樁。接好樁后,開(kāi)啟水閥,并將射水嘴伸出樁尖至原來(lái)位置。若在射水管上安裝三通閥,則在接樁時(shí)可不中斷射水,亦可不提起射水嘴。射水時(shí),水閥不宜突然大開(kāi),以免射水水量、水壓突然降低,涌入泥沙堵塞射水嘴。9.1.4鋼管樁內(nèi)射水結(jié)合錘擊下沉施工質(zhì)量控制要點(diǎn)1施工順序1)吊插鋼管樁前,將射水管、供氣管全部接妥放入樁內(nèi)。2)將樁吊起后卡入沉樁船的龍門(mén)梃,由設(shè)在龍門(mén)梃中部的液壓搶樁機(jī)搶住,然后接通射水管與風(fēng)管。3)沉樁船定位,錯(cuò)穩(wěn)后插樁,壓上樁帽,待樁沉入水中3~5m時(shí)開(kāi)始沖水供氣,樁頂有清水溢出,樁體依靠自重緩慢下沉,直至樁身自沉停止后,再壓錘。2樁頂溢出的泥水顏色變淡時(shí),開(kāi)始錘擊。邊錘擊邊射水將沖動(dòng)的樁芯泥沙用壓縮空氣送出樁頂。3射水沖散樁芯泥沙時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意河面有無(wú)大量氣泡或翻冒的泥漿。如有此情況,則表明樁內(nèi)射水已從樁端溢出,破壞了樁周土壤,應(yīng)立即停止射水和下沉。4施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制樁內(nèi)射水的水量及水壓,始終保持樁內(nèi)土芯高度2.5~6m,以便錘擊沉至施工圖標(biāo)示樁尖高程。9.1.5靜力壓樁法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)1壓樁過(guò)程中,當(dāng)樁尖碰到砂夾層時(shí),壓樁阻力可能增大,甚至超過(guò)壓樁能力,使樁錘上抬。此時(shí),可以最大的壓樁力作用在樁頂上,采用停車(chē)“進(jìn)一進(jìn)”的方法,使樁可能緩慢穿過(guò)砂層,倘有少量樁確實(shí)不能沉達(dá)施工圖標(biāo)示高程,相差不多時(shí),可解除樁頭。2接近施工圖標(biāo)示高程時(shí),應(yīng)注意嚴(yán)格掌握停壓時(shí)間。停壓早,補(bǔ)壓困難;停壓遲,則沉樁超過(guò)深度。3壓樁時(shí),特別是壓樁初期要注意樁的下沉,有無(wú)走位、偏斜,是否符合樁中心位置,以便及時(shí)校正。無(wú)法校正時(shí),應(yīng)拔出重新下沉。如遇障礙,應(yīng)予清除,重新插樁。4多節(jié)樁施工,接樁面應(yīng)距地面1M以上,以便操作。5盡量避免壓樁中途停歇,停歇時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)再次啟動(dòng)的阻力增大。6壓樁中,樁身傾斜或下沉速度突然加快時(shí),多為樁接頭失效或樁身破裂。一般可在原樁位附近補(bǔ)壓新樁。7當(dāng)壓樁阻力超過(guò)壓樁能力,或者由于配重不足,而使樁機(jī)發(fā)生較大傾斜時(shí),應(yīng)立即采取停壓措施,以免造成斷樁或壓樁架傾倒事故。9.1.6水中沉樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)在河流較淺時(shí),一般可以搭設(shè)施工便橋、便道、土島和各種類(lèi)型的腳手架組成的工作平臺(tái),其上安置樁架并進(jìn)行水中沉樁作業(yè)。在較寬闊的河中,可將樁安設(shè)在組合的浮體或固定平臺(tái),亦可適用專(zhuān)門(mén)打樁船、此外還可采用:(1)先筑圍堰后沉樁基法:一般在水不深,樁基臨近河岸時(shí)采用;(2)先沉樁基后筑圍堰法:一般適用于較深的水中樁基;(3)用有底鋼套箱圍堰修筑水中樁基法:一般適用于修筑深水中的高樁承臺(tái)。9.2質(zhì)量檢驗(yàn)9.2.1主控項(xiàng)目1沉樁前必須對(duì)樁的質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,其質(zhì)量和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量:施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法:檢查出廠合格證、驗(yàn)收記錄和觀察。2沉入樁下沉必須符合工藝設(shè)計(jì)要求,樁入土深度和最終貫入度必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量:施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法:施工單位觀察、測(cè)量并填寫(xiě)沉樁記錄;監(jiān)理單位觀察并檢查沉樁記錄。監(jiān)理單位對(duì)最終沉樁進(jìn)行旁站監(jiān)理。3樁承載力試驗(yàn)必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量:施工單位、監(jiān)理單位按要求數(shù)量檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法:施工單位進(jìn)行靜載試驗(yàn),監(jiān)理單位見(jiàn)證試驗(yàn),勘察設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。4樁頂高程和樁頭處理必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)

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