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劲性复合桩规程正文送审稿
劲性复合桩技术规程
送审稿
目次
1总则
1.0.1为了使劲性复合桩在设计、施工、监理和检测验收中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。
1.0.2本规程适用于一般工业与民用建筑等工程中劲性复合桩桩基的设计、施工、检测和验收。
1.0.3劲性复合桩的设计与施工，应综合考虑地质条件，荷载特征、施工技术条件与上部结构类型等因素，因地制宜、合理设计，选择相应的桩型及技术参数。
1.0.4劲性复合桩的设计、施工和质量检验除应符合本规程外，尚应符合国家及江苏省现行有关标准的规定。
2术语和符号
2.1术语
2.1.1S桩（Sandpile）：
散体桩，桩身为碎石、砂、砖瓦碎块、钢渣、矿渣等散体材料，多采用振动沉管、锤击沉管、柱锤冲扩、振动水冲等方法成桩。
2.1.2M桩（Mixingpile）：
半刚性桩，桩身多为水泥土，也可采用粉煤灰、石灰、化学浆液或混合料与土混合形成，多采用深层搅拌法成桩，也可采用高压旋喷、旋搅、注浆、夯实水泥土等方法成桩。
2.1.3C桩（Concretepile）：
刚性桩，主要混凝土类桩，多采用静压、锤击、振动沉管、螺旋成孔、柱锤冲击等方法成桩。
2.1.4劲性复合桩（Strengthcompositepiles）：
将S桩、M桩、C桩中两种或三种桩型复合为同一桩体，形成有互补增强作用的复合桩，桩身具有较高的强度、刚度、密度和均匀性且与桩周土具有共同工作性能。
2.1.5MC桩（MCpiles）：
M桩成桩后，在M桩中心施打C桩，形成MC桩。
2.1.6SMC桩（SMCpiles）：
SM桩成桩后初凝前，在SM桩中压入或打入C桩，形成SMC桩。
2.1.7芯桩（Strength-coredPile）：
复合桩内芯，桩径相对较小，具有较高强度和刚度，将作用于桩体上的竖向荷载向下和桩外芯传递，大幅度增加了荷载作用面积和深度。
可采用混凝土灌注桩、预制桩等。
2.1.8外芯（OuterCore）：
劲芯复合桩中内芯周围部分，一般为M桩或SM复合桩。
2.2符号
2.2.1作用与作用效应
pk——相应于荷载效应标准组合，基础底面处的平均压力值（kPa）；
pc——基础底面处土的自重压力值（kPa）；
2.2.2抗力和材料性能
fak——地基土承载力特征值（kPa）；
fpk——桩体单位截面积承载力特征值（kPa）；
fsk——桩间土的承载力特征值（kPa）；
fspk——复合地基的承载力特征值（kPa）；
——混凝土轴心抗压强度设计值（kPa）；
——复合段第
土层侧阻力特征值（kPa）；
——非复合段第
土层侧阻力特征值（kPa）；
——复合段端阻力特征值（kPa）；
——非复合段端阻力特征值（kPa）；
——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值（kN）；
2.2.3几何参数
A——基础底面积（m2）；
Ae——一根桩分担的处理地基面积（m2）；
——复合桩桩身截面积（m2）；
——芯桩桩身截面积（m2）；
b——基础底面宽度（m）；
D——复合桩桩径（m）;
d——芯桩桩身直径（m）；
de——一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径（m）；
l——基础底面长度、桩长（m）；
、
——劲性复合桩复合段第
土层厚度和非复合段第
土层厚度（m）；
m——面积置换率；
Sa——桩间距（m）；
U——复合桩桩身周长（m），按M桩设计桩径计算；
u——芯桩桩身周长（m）；
3基本规定
3.1适用条件
3.1.1劲性复合桩适用于软弱土层或软硬互层的地层。
3.1.2根据建筑规模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体型的复杂性，以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度，将劲性复合桩桩基分为三个设计等级，见表3.1.2。
劲性复合桩桩基设计等级表3.1.2
设计
等级
建筑类型
甲级
（1）重要工业与民用建筑物；
（2）20层以上或高度超过60m的高层建筑；
（3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连体建筑；
（4）14层以上框架—核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求的建筑；
（5）场地和地基条件复杂的7层以上的一般建筑及坡地、岸边建筑；
（6）对相邻既有工程影响较大的建筑；
（7）一柱一桩的建筑物。
乙级
除甲级、丙级以外的建筑
丙级
场地和地基条件简单、荷载分布均匀的7层及7层以下的一般建筑
3.1.3对于泥炭土、腐殖土，或有侵蚀性地下水、地下水流量大，应根据工程设计的要求，通过试验确定劲性复合桩的类型。
3.2设计基本资料
3.2.1岩土工程勘察资料应包括下列内容：
（1）评价浅层土地基承载力；查明浅层明滨、暗滨、淤泥等软弱土等不良地质现象的范围和深度；探明地下障碍物的范围和深度。
（2）对桩基持力层以上（包括持力层）土层提供原位测试参数。
（3）根据场地条件，提供劲性复合桩桩基设计参数，并评价劲性复合桩方案的适宜性。
（4）建筑场地范围内土层的含水量、PH值、有机质含量、地下水和土的腐蚀性、粘性土的塑性指数。
3.2.2建（构）筑场地与环境条件的有关资料应包括下列内容：
（1）建（构）筑物场地的平面图，包括周围建筑物、交通设施、高压架空线、地下管线、地下构筑物和地下防空洞的情况；
（2）相邻建筑物的安全等级，基础型式及埋置深度；
（3）场地的平整情况及道路、水电及建筑材料供应条件。
3.2.3建（构）筑物的有关资料应包括下列内容：
（1）建（构）筑物的总平面布置图和建筑物底层平面布置图；
（2）建（构）筑物结构类型、荷载及建（构）筑物的使用或生产设备对基础竖向及水平位移的要求。
（3）建筑物安全等级、抗震设防类别、设防烈度等。
3.2.4调查了解该地区劲性复合桩工程经验和施工条件，对于有特殊要求的工程，尚应了解其他地区相似场地上同类工程的经验和使用情况等，以及类似工程的设计、施工、静载荷试验等相关资料，提供劲性复合桩设计所需参数，包括M桩、C桩、复合桩的桩侧阻力特征值和桩端阻力特征值。
3.2.5施工条件的有关资料应包括下列内容：
（1）施工机械的型号与性能、动力条件及对地质条件的适应性；
（2）施工机械设备的进出场及现场运行条件等。
3.3设计原则
3.3.1劲性复合桩应遵守国家和地方有关规定，设计内容包括单桩承载力及变形计算等，计算时荷载组合应按国家现行有关标准的规定执行。
3.3.2根据地质条件、上部结构要求及荷载特点选用具有最佳经济技术效果的组合方式及参数，单桩竖向抗压承载力特征值应符合下列规定：
（1）设计等级为甲级的建筑物桩基，应通过载荷试验确定；
（2）设计等级为乙级的建筑物桩基，应参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定。
当缺乏可参照的试桩资料或地质资料、地质条件复杂时，应通过载荷试验确定；
（3）设计等级为丙级的建筑物桩基，可根据原位测试和经验参数确定。
3.3.3单桩竖向抗拔承载力应符合下列规定：
（1）设计等级为甲、乙级的建筑物桩基，应通过载荷试验确定；
（2）设计等级为丙级的建筑物桩基，应参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定。
当缺乏可参照的试桩资料或地质资料、地质条件复杂时，应通过载荷试验确定；
4设计
4.1一般规定
4.1.1劲性复合桩应按MC桩和SMC桩等类型进行设计。
4.1.2劲性复合桩内芯混凝土强度等级不应低于C25，且应满足桩身强度要求。
4.1.3劲性复合桩内芯采用现浇混凝土时，配筋按照现行《建筑桩基技术规范》JGJ94有关规定执行；内芯采用预制桩时，应符合国家及江苏省现行有关规定。
4.1.4劲性复合桩桩长宜穿透软弱土层，应选择较硬土层作为桩端持力层，当软硬互层且理想持力层较深时，可用浅部相对较好土层作为持力层，桩端进入持力层的深度不小于1D。
4.1.5MC桩构造应符合下列规定：
1M桩桩径宜取600mm～1500mm，C桩桩径（边长）宜取220mm～1000mm，C桩与M桩的直径（边长）比宜为1/3~3/4；
2当C桩桩长小于M桩时，C桩与M桩的长度比宜为1/2~3/4；当C桩的桩长大于M桩桩长时，C桩应进入持力土层。
4.1.6SMC桩的构造应符合下列规定：
1S桩的桩长不宜大于M桩的桩长；
2S桩桩径宜取220mm～800mm，M桩桩径宜取600mm～1500mm，C桩桩径（边长）宜取220mm～1000mm；
3M桩水泥掺入量应通过室内配合比试验确定，宜为15%~25%，土质松软且采用湿喷及旋喷工艺时应加大掺入量；
4当C桩的桩长大于M桩桩长时，C桩应进入持力土层。
4.1.7劲性复合桩基桩的布置应符合下列规定：
1基桩的最小中心距不小于4d且不小于2D，桩长不宜大于40D；
2当劲性桩穿透可液化土层时，应施打直径为220~280mm的S桩以消除液化影响；
3C桩为预制桩且作为抗拔桩时，为单节桩。
4.1.8劲性复合桩桩基设计时，可按有关规定考虑芯桩、水泥土、土及承台的共同作用。
桩身强度与裂缝控制验算应按芯桩进行验算。
4.1.9抗压桩纵筋伸入承台的锚固长度不小于35倍主筋直径，抗拔桩桩顶纵向主筋锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010确定。
4.2桩基设计计算
4.2.1劲性复合桩单桩竖向承载力特征值，应按下式确定：
当采用单桩载荷试验时，应按下式确定；
Ra=Qu/K（4.2.1）
式中Qu——单桩竖向抗压极限承载力标准值（KN）；
K——安全系数，取K＝2。
4.2.2当根据土的物理力学性质指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向承载力特征值时，宜按下列公式估算：
长芯桩：
（4.2.2.1）
短芯桩：
（4.2.2.2）
式中：
——劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值（kN）；
U——复合桩身周长（m），按M桩设计桩径计算；
u——芯桩桩身周长（m）；
、
——分别为劲性复合桩复合段第
土层厚度和非复合段第
土层厚度（m）；
——劲性复合桩桩身截面积（m2），按M桩设计桩径计算；
——芯桩桩身截面积（m2）；
——复合段第
土层侧阻力特征值（kPa），可根据勘察报告及地区经验提供的水泥土搅拌桩侧阻力取值，也可参照表4.2.2.1的规定取值；
——非复合段第
土层侧阻力特征值（kPa），按勘察报告及地区经验取值，且应取与各自桩型相对应的侧阻力特征值；
——M桩或SM桩端阻力特征值（kPa），按勘察报告或地区经验取值；
——C桩桩端阻力特征值（kPa），按勘察报告或地区经验取值；
——复合段侧阻力调整系数，取值详见表4.2.2.2；
——复合段端阻力调整系数，MC桩取值0.8～0.9，SMC桩取值0.85～0.95。
水泥土搅拌桩侧阻力特征值
（kpa）表4.2.2.1
土的名称
土的状态
桩侧阻力特征值
填土
——
8～12
淤泥
——
5～8
淤泥质土
——
8～12
粘性土
流塑
IL＞1
8～12
软塑
0.75＜IL≤1
12～18
可塑
0.5＜IL≤0.75
18～22
硬可塑
0.25＜IL≤0.50
22～26
粉土
稍密
е＞0.9
10～18
中密
0.75≤е≤0.9
16～24
密实
е＜0.75
22～30
粉细砂
稍密
10＜N≤15
12~18
中密
15＜N≤30
16~26
密实
N＞30
24~35
复合段侧阻力调整系数
表4.2.2.2
土的名称
面积比
粘性土
粉土
粉细砂
10～20%
1.5~1.7
1.7~2.0
2.0~2.5
20～30%
2.0~2.5
2.5~2.8
2.8~3.0
30～40%
2.5~3.5
3.5~3.8
3.8~4.0
＞40%
3.0~4.5
4.5~4.8
4.8~5.0
注：
1、计算劲性复合桩内外芯面积比时，管桩（空心方桩）不扣除空心部分面积。
2、上表为外芯粉喷桩、芯桩预制桩时的取值，当芯桩为沉管灌注桩时，按上表取值乘0.9系数；当外芯为湿法施工时，按上表取值乘0.8系数。
3、淤泥、冲填土、腐殖质土等特殊土层，应选用SMC桩，并采用干法施工。
由于在土
层中加入了砂石等散粒体材料，土层性质改变，桩侧阻力特征值及调整系数按软塑～可
塑状态的粘性土取值。
4.2.3劲性复合桩内芯桩身强度验算按照现行《建筑桩基技术规范》JGJ94有关规定执行。
4.2.4劲性复合桩基础持力层下受力范围内存在软弱下卧层时，应按现行《建筑桩基技术规范》JGJ94有关规定进行软弱下卧层承载力验算。
4.2.5劲性复合桩桩基沉降计算应符合以下规定：
1劲性复合桩桩基沉降计算，应从C桩桩端平面开始，向下计算至满足现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定的要求为止。
压缩模量按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定取值；
2复合段及非复合刚性段压缩模量宜按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007相关规定取值。
4.2.6劲性复合桩用于抗拔时，单桩抗拔承载力特征值的确定应符合下列规定：
1劲性复合桩单桩抗拔承载力特征值应根据单桩竖向抗拔载荷试验确定；
2当无单桩载荷试验资料时，初步设计可按式（4.2.6）估算。
当C桩桩长小于M桩或SM桩桩长时，非复合段桩的抗拔力特征值应取为零；
3除底盘采用钢绞线拉拔外，应采用单节桩。
基桩的抗拔力特征值可按下式计算：
（4.2.6）
式中：
——劲性复合桩抗拔力特征值（kN）；
、
——分别为劲性复合桩复合段第
土层抗拔系数，非复合段第
土层抗拔系数，按地区经验取值，无地区经验时按本规程表4.2.6取值；
抗拔系数
、
表4.2.6
土类
抗拔系数
值
抗拔系数
值
砂土
0.60~0.80
0.50～0.70
黏性土、粉土
0.80~0.90
0.70～0.80
4.3劲性复合桩构造
4.3.1MC复合桩构造
在M桩中打C桩，形成MC桩，C桩做复合桩内芯。
4.3.2SMC复合桩构造
在SM桩中打C桩，形成SMC桩，C桩做复合桩内芯。
（a）短芯SMC桩（b）等芯SMC桩（c）长芯SMC桩
1-SM桩；2-C桩；3-M桩
图4.3.2SMC桩构造
（a）
（b）
（c）
1
2
3
1
2
4.3.3当M桩、SM桩桩身纵断面内桩身强度的加权平均值fcu（90天）不小于1.2MPa时，可不考虑内外芯接触面间的破坏。
4.3.4劲性复合桩芯桩为管桩（或预制空心方桩）时，与承台连接示意图如图4.3.4。
根据上部结构形式、层数、抗震要求、荷载性质及大小，在内腔填入同等级混凝土，填芯长度应不小于3倍管桩外径（或边长），且不小于1.5m。
4.3.5芯桩为实心桩时，与承台连接以及承台配筋按照现行《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。
5施工
5.1一般规定
5.1.1M桩施工除应符合本规程外，尚应符合现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关规定。
5.1.2C桩施工除应符合本规程外，尚应符合现行《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定。
5.1.3劲性复合桩施工前应进行成桩工艺试验，数量不得少于3根。
当成桩质量不能满足设计要求时，应在调整设计与施工有关参数后，重新进行试验或设计。
5.1.4施工前应具备下列资料：
1场地岩土工程详细勘察报告；
2桩基设计图纸；
3工程控制坐标点、水准点；
4混凝土配比、产品合格证及原材料检验合格报告；
5施工组织设计；
6地下管线和其他障碍物资料；
7相邻建（构）筑物、场地等相关技术资料。
5.2MC复合桩施工
5.2.1MC桩施工工艺流程：
定位放线→桩位复核→M桩桩机就位→M桩施工→M桩机移位至下一根桩→M桩桩机就位→桩位复核→C桩施工→MC桩成桩。
5.2.2当M桩采用干法搅拌工艺时，C桩施工宜在M桩施工后6h内进行。
当M桩采用湿法工艺时，宜在M桩成桩12h内打入芯桩。
C桩采用空心桩时，底端宜进行封闭。
5.2.3C桩施工前必须重新测放并复核桩位，确保C桩桩位测量误差小于2cm。
5.2.4C桩采用现浇混凝土时，应符合以下要求：
1沉管至设计标高后应及时浇灌混凝土。
混凝土施工配合比由试验室根据混凝土用料试验确定。
混凝土坍落度宜为8～10cm。
2混凝土应适当超灌、一般不少于50cm，使桩顶混凝土强度在凿除桩顶浮浆后满足设计要求的强度等级。
3桩管内灌满混凝土后，先振动5～10s，再开始拔管、边振边拔，每拔0.5～1.0m，停拔振动5～10s，如此反复，直到桩管全部拔出。
4混凝土灌注应连续进行，充盈系数不得小于1.0。
5拔管速度宜为1.5～2.0m/min。
6钢筋笼制作与安装质量应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定。
5.2.5C桩采用混凝土预制桩时，制作及施工应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94的相关规定。
5.3SMC复合桩施工
5.3.1先打S桩、在S桩中心再施打M桩，形成SM桩，在水泥土硬凝前在SM桩中心施打C桩，形成SMC桩。
5.3.2当M桩采用干法搅拌工艺时，C桩施工宜在SM桩施工后6h内进行。
当M桩采用湿法工艺时，宜在SM桩成桩12h内打入芯桩。
C桩采用空心桩时，底端宜进行封闭。
5.3.3SMC桩施工可采用下列工艺：
1S、C、M顺序施工：
先打S桩再打C桩，形成SC桩，并在散体部分预设注浆管进行后注浆加固，形成SMC桩；
2C、S、M顺序施工：
先打入S桩，后在S桩顶部施工S桩，再在S桩部位施工M桩，形成SMC桩。
6质量检测和工程验收
6.1成桩质量检查
6.1.1劲性复合桩质量检查主要包括S桩成桩、M桩成桩及C桩成桩3个工艺过程的质量检查。
6.1.2施工过程中应随时检查施工记录，并对照预定的施工工艺对每根桩进行质量评定。
对不合格的桩应根据具体情况采取补强措施。
6.1.3S桩质量检查的内容包括桩位、桩径、桩长、混合料配合比、混合料灌入量、密实度等。
6.1.4M桩质量检查
（1）检查内容是：
控制性轴线、桩位的复核、水灰比、水泥用量、桩长、搅拌头转数和机头升降速率、复搅次数和深度、喷浆时间、停浆处理方法、桩顶及桩底标高、垂直度等施工参数及程序。
（2）对重要工程或土质复杂水泥土搅拌桩工程可在施工后3天内进行轻便触探试验（N10）以鉴别水泥土搅拌桩的桩身强度和均匀性，检测数量一般不少于3根。
（3）M桩质量检查应符合《建筑地基处理技术规范》JGJ97。
6.1.5C桩质量检查
（1）预制桩、现浇钢筋混凝土桩等芯桩的质量检查参照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94）的有关规定执行。
C桩施工时应重点检查压桩力及终压力、锤击贯入度、垂直度、桩顶及桩底标高。
（2）批量生产的预制桩芯桩应出具产品质量合格证，灌注桩芯桩应按规定制作混凝土试块。
（3）C桩应进行完整性检测。
完整性检测方法及数量可参照《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的有关规定执行或依当地经验由设计会同各方协商确定。
6.1.6对相邻桩搭接要求严格的工程，应按设计要求在成桩15d后，选取数根桩进行开挖，检查搭接情况，数量可依当地经验由设计会同各方协商确定。
6.1.7基槽开挖后应检查桩位、桩径、桩数、芯桩中心偏差、桩顶标高、桩顶质量及槽底土质情况，目测搅拌桩的搅拌均匀性、芯桩的外观质量，如不符合设计要求应采取有效的补救措施。
劲性复合桩质量检验标准详见下表：
劲性复合桩C桩质量检验表表6.1.7
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩体质量检查
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
按建筑地基基础工程施工质量验收规范
用钢尺量
3
承载力
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
质保资料、试件报告或钻芯取样送检
一般项目
1
成品桩质量：
外观
表明平整，颜色均匀，掉角深度<10mm，蜂窝面积小于总面积0.5%
目测
2
桩径
按建筑地基基础工程施工质量验收规范
按建筑地基基础工程施工质量验收规范
3
垂直度
<1%
现场实测
4
钢筋笼安放深度
mm
±100
用钢尺量
5
接桩
电焊接桩：
焊缝质量
按建筑地基基础工程施工质量验收规范
按建筑地基基础工程施工质量验收规范
电焊结束后停歇时间
Min
>1.0
秒表测定
6
桩顶标高
mm
±50
水准仪
7
芯桩中心偏差
cm
≤1/2d
用钢尺量
注：
桩位偏差以C桩桩位为基准。
6.2基桩检测
6.2.1劲性复合桩可在成桩后14-28天进行单桩静力载荷试验，以检验其承载力，单位工程的工程桩检测数量不少于同条件下总桩数的0.5～1%，且不应少于3点，当总桩数少于50根时，检测数量不应少于2根。
劲性复合桩静载荷试验应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定。
试验时宜在C桩桩顶设置桩帽。
6.2.2桩身完整性可采用低应变动测法检测，检测数量应根据现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106。
6.3工程验收
6.3.1劲性复合桩工程验收应在基坑开挖后，由建设单位会同监理、设计、施工等单位共同进行，劲性复合桩质量及承载力满足设计要求后，尚应对桩位、桩径、桩顶标高等进行检查，验收合格后方可进行基础施工。
6.3.2劲性复合桩工程验收应包括下列资料：
（1）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更等；
（2）原材料的质量合格证和质量鉴定文件；
（3）经审定的施工组织设计或施工方案及执行中的变更情况；
（4）各单一处理方法的施工记录及隐蔽工程验收文件；
（5）桩位测量放线图及工程桩位复核签证单；
（6）预制桩芯桩、钢桩芯桩产品质量合格证，水泥复检报告，现浇混凝土桩的混凝土强度检测报告，M桩的桩身强度报告；
（7）单桩承载力检测报告及桩身完整性检测报告；
（8）竣工图和竣工报告。
附录A劲性复合桩复合地基
A.0.1劲性复合桩作为复合地基竖向增强体时，适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、填土、黄土、黏性土以及砂土等地基。
A.0.2劲性复合桩用于复合地基时，可选用SM桩，MC桩，SC桩及SMC桩，C桩可不配筋材。
A.0.3SM桩应符合下列规定：
1S桩的桩长不宜大于M桩的桩长；
2S桩桩径宜取220mm～280mm，M桩桩径宜取600mm～700mm，其构造如图A.0.3；
3M桩水泥掺入量应通过室内配合比试验确定，宜为15%~18%，土质松软时应加大掺入量。
（a）全复合SM桩（b）分段复合SM桩
1-S桩；2-SM桩；3-M桩
图A.0.3SM桩构造
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