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PHC管桩施工组织设计

 

青岛港(集团)前湾港区迪拜环球码头5~6泊位PHC管桩工程

 

施工方案

 

施工单位:

青岛港(集团)港务工程有限公司

日期:

二0一五年二月日

第一章编制依据

1.图纸。

2.《港口工程地基规范》JTJ250-98

3.《港口工程质量检验评定标准》JTJ221-98

4.《工程测量规范》GB50026-93

5.《港口工程桩基规范》JTS167-4-2012

6.《水运工程先张法预应力高强混凝土管桩设计与施工规程》JTS167-8-2013

7.《预应力混凝土管桩技术规程》DGJ32-TJ109-2010

8.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008;

9.《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001;

10.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005。

第二章工程概况

1.工程简介

本工程为青岛港前湾港区迪拜环球码头集装箱堆场项目高强度预应力管桩(下称:

PHC管桩)基础工程,地点位于青岛港前湾港区迪拜环球码头堆场,类型采用预制高强混凝土管桩,采用D80柴油锤或SC150液压锤施工。

桩端持力层为强风化岩,大部分区域入强风化岩1.6m,少部分③1层缺失或较薄区域入强风化岩深度3.2m或2.4m。

具体桩长需根据试桩结果调整后确定。

桩基极限承载力不小于6800kN。

施工时以桩底标高和贯入度双控,以后者为主,并复合桩底标高。

2.现场条件

本场地本工程位于本胶州湾前湾东北侧,南侧为薛家岛辛岛村,北面为青岛港前湾港5~6泊位。

施工区域原为集装箱临时堆场,部分区域覆盖原联锁块厂办公室,区域北侧紧邻码头前沿后轨道梁,西侧紧邻围网,地面铺设的连锁块现已清除,地面为约40cm水稳层,下部为回填土,根据中交第一航务工程勘察设计院有限公司的地勘报告,本区域土质情况由上往下为:

1、人工填土层(Qm)

素填土(碎石土):

灰褐色,黄褐色。

该土层主要成分为碎石,空隙间充填砂性土和粘性土等,局部地段以砾砂和角砾为主,土质不均。

素填土(中粗砂):

灰褐色,灰黄色,该土层土质不均,局部夹角砾和碎贝壳。

素填土(粉砂):

灰褐色,灰黄色,土质不均,局部夹粉土薄层或粘性土薄层。

该层分布不连续,素填土分布底高程为-13.83m~+3.25m,在第一排钻孔分布厚度较大。

2、海相沉积层(Q4m)

①1淤泥:

灰褐色,流塑~软塑状,高塑性,土质不均,局部含碎贝壳和砂粒,夹粉土团。

该层分布不连续,层厚1.0m~5.3m。

①2粉质粘土:

灰褐色,软塑状,中塑性,土质不均,局部含碎贝壳、砂粒和少量有机质,夹粉土团和粉土薄层,该层分布不连续,层厚0.7m~5.2m。

①3粉土:

灰褐色,稍密状,土质不均,局部含碎贝壳,夹粉土团和粉土薄层。

该层分布较连续。

层厚0.7m~6.9m。

①4粉质粘土:

灰褐色,软塑~可塑状,中塑性,土质不均,局部含碎贝壳和砂粒,夹粉土团和粉土薄层,该层分布较连续,揭露于大部分钻孔。

层厚1.8m~8.0m。

第一大层分布底高程为-12.94m~-5.20m。

总体上呈北低南高的趋势。

3、海陆交互相沉积层(Q4mc)

②1粉质粘土:

灰褐色,黄褐色,可塑状,中塑性,土质不均,局部夹粉土团、砂斑和锈斑。

该层分布较连续,揭露于大部分钻孔。

层厚0.8m~4.0m。

②2粉土:

灰黄色,黄褐色,中密状,土质不均,局部含砂粒,夹粘性土薄层和锈斑。

该层分布不连续层厚0.8m~3.8m。

②3粉细砂:

灰黄色,褐黄色,中密状,局部稍密状,土质不均,局部夹粘性土。

该层分布不连续,层厚0.8m~3.8m。

平均标准贯入击数N=18.6击。

第二大层分布底高程为-7.45m~-15.85m。

总体上呈北低南高的趋势。

4、陆相沉积层(Q3al)

③1粉质粘土:

灰黄色,褐黄色,可塑~硬塑状,中塑性,土质不均,局部含砂粒,夹锈斑、砂斑、粉土团、粉土薄层及砂薄层。

层厚度为0.5m~6.4m。

夹层粘土:

灰黄色,褐黄色,可塑~硬塑状,高塑性,土质不均,局部含砂

粒,夹锈斑、砂斑、粉土团、粉土薄层及砂薄层。

该层厚度为0.8m~6.4m。

③2中粗砂:

黄褐色,中密~密实状,土质不均,含少量碎贝壳,夹粘性土团。

该层分布不连续,层厚2.75m~4.39m。

5、燕山期风化岩(γ53)

④1全风化花岗岩:

灰黄色,黄褐色,原岩结构略见,主要矿物成份已风化成粘性土或粗砾砂状,土质不均,手掰易碎,遇水易软化崩解。

④2强风化花岗岩:

灰黄色、灰白色、肉红色,原岩结构可见,主要矿物成份为石英、长石,其它矿物成份已风化成粘性土状,手掰易碎,遇水易软化崩解。

④3中风化花岗岩:

肉红色、灰白色,原岩结构清晰可见,节理裂隙较发育,主要矿物主要为石英、长石等,岩芯呈短柱状,锤击易碎。

2.3.3工程施工区域地上、地下管线及相邻的地上、地下建(构)筑物情况

3.主要工程量统计

1.预应力管桩桩型为PHC800B110-L沉桩总长度约92388.7米。

(设计未给出长度的按30米计),平均桩长约为35.5m

2.本工程共计38排轨道梁桩基础,其中有8排(第21排-24排,第33排-36排)为每排71根桩,剩余30排为每排70根装,共计2668根桩。

3.目前具备施工条件的区域共有501根桩位可以施工。

4.工程重点难分析

经过对设计图纸和其他工程资料的详细研究,认为本工程施工的难点和技术重点主要在于:

1.预应力管桩的桩位测量及垂直度控制;

2.控制预应力管桩的质量;

3.施工区域可能有孤石,施工时可能会造成断桩或偏位;

4.合理布置总平面及打桩顺序;

5.施工现场可能存在强夯或其他工程同时施工时对本工程造成的影响。

针对这些难点和重点,决定采取的主要措施有:

1.桩位测量及垂直度的控制:

本工程测量时,建立统一的测量控制网,利用全站仪测放控制点,确保桩位准确。

开始时,桩的垂直度采用经纬仪控制,施工中每台打桩机必须配备一把水准尺,随时测量桩身的垂直度;

2.控制预应力管桩的质量:

施工采用锤击法打桩时,由桩底标高和贯入度双重控制,根据试桩时确定的参数来控制收锤标准。

为确保施工质量,在施工前进行技术和质量交底,向现场施工员和各个桩机班组成员交底清楚;

3.桩基施工时的安全控制:

施工前进行安全交底,由专职安全员向现场施工员和各桩班组成员交底清楚,起吊管桩时,下面严禁站人,桩打好后桩头高出地面的部分应小心保护。

确定安全生产目标,制定相关的安全生产措施,设立安全生产责任制,专职安全员随时随地巡查施工现场。

4.施工配桩的控制:

在施打每一桩时,应认真研究查看该桩位在地质勘察报告中相对应的底层结构进行配桩。

5.与其他工程协调控制:

施工现场安设监控摄像头,24h不间断监控施工场地,施工现场边界拉警示带或小彩旗,并放置明显的警示标牌。

第三章工程投入机械设备和人员情况

1.本工程拟投入机械

本工程拟投入四台打桩机,配备8台电焊机。

配备两台汽车起重机对管桩起吊;配备两台平板拖车,进行管桩运输;每台打桩机配备两台经纬仪,一把水准尺。

拟投入设备一览表

序号

机械名称

规格型号

数量

单位

备注

1

打桩机

DELMAG-80锤型

4

2

汽车起重机

2

3

平板拖车

2

4

电焊机

8

5

全站仪

宾得

1

6

水准尺

4

7

经纬仪

DJ-2

8

2.本工程拟投入人员

本工程拟投入施工管理人员结构:

 

项目经理:

受公司和项目部,代表公司和项目部实施项目管理。

在授权范围内负责与业主单位、监理单位、劳务单位等的协调,解决项目中出现的问题。

统筹项目施工合同,对工程质量、施工进度、安全文明施工状况予以监督和管理。

项目负责人:

编制详细可行的施工方案,负责项目工程技术和安全管理工作,优化施工组织工作,领导安全文明施工。

负责组织图纸会审、技术交底和质量计划的交底工作。

组织贯彻技术规程、规范和质量标准,认真贯彻实施各项管理制度和相关程序,对本项目人员违反操作规程和程序造成的质量问题负有领导责任。

组织研究解决施工中的较大技术问题,组织编制工程技术总结。

负责检验和试验人员、仪器设备的配备和管理工作。

领导本项目质量评定和竣工交验的工作。

安全员:

指导项目部各项生产活动必须坚持安全第一、预防为主的方针。

负责对本项目部进场前各种安全责任状的签署和生产过程中安全工作的定期检查,及时发现安全隐患,书面汇报项目经理,并组织期限排除存在的安全隐患。

负责员工的安全操作的检查工作,及时纠正与员工的违章行为,并有权对员工的安全违章行为作出处罚措施

认真贯彻执行《中华人民共和国消防法》《安全生产法》等法律、法规。

负责制定本项目部的安全生产计划,监督、检查本项目安全生产计划的实施与落实。

施工员:

负责项目工程技术管理工作,并对项目安全生产负有技术责任。

预先审核施工图纸,研究施工工艺,核查图纸和现场的实际状况,做好施工前的技术准备工作。

参与现场的安全、技术交底,提出施工可行的意见与建议,负责提供施工组织设计和施工阶段所需的工料、机械的需用量数据信息。

配合项目负责人和项目经理做好施工现场的工作。

资料员:

负责项目资料的整理和归档工作。

负责各施工单位的施工资料及监理资料的检查监督工作。

协助项目经理作好资料工作。

编制报验资料和现场原始记录以及影像资料的留存工作。

质检员:

认真做好施工技术准备工作,参与制定项目部质量管理目标和质量管理制度,直接负责具体项目的施工现场质量控制。

严格执行有关工程施工规范、规程、标准,执行质量文件和确定的各项质量保证措施,确保按图施工。

参与质量事故、安全事故的调查分析,参与质量问题的分析,负责其责任范围内的工程质量检查,负检查、督促责任,质量检查按规定要求进行,并向上级领导和相关部门人员沟通质量情况,做好相应的质量检查记录。

预算员:

负责编制施工图预算(标后预算)及工料分析,编制对建设单位的结算和编审工程分包、劳务的结算。

负责项目工程预算成本、目标确切及计划统计月、季、年报的具体工作。

负责项目月成本的汇总和核算工作。

参与投标文件、标书编制和合同评审,承担监督施工全过程合同和标书以外经济结果丢失责任。

参与劳务及其它分承包合同的评审,并提出意见建好单位工程预结算及计划统计台帐。

第四章施工进度安排

1.整体施工进度计划

计划开工日期:

2015年4月1日

计划竣工日期:

2014年6月15日

按照整体具备工作面的前提下,我们计划组织16台桩机进行PHC管桩的打桩工作。

每天桩机按照10m/h,10h/d的工作时间计划,需要60天完成施工。

2.现有工作面施工进度计划

目前本工程有部分场地具备施工条件。

具备施工条件的区域共有501根桩,计划组织8台桩机进行施工,每天桩机按照10m/h,10h/d的工作时间计划,需要25(22.23)天完成打桩施工。

3、工期保证措施

为了实现预定目标,施工工程实施过程中将采取以下措施:

(1)项目经理对施工工程的施工进度负领导责任,项目部具体负责工程进度的计划、安排、落实工作。

(2)编制工程进度计划,以便施工管理人员心中有数,目标明确。

(3)按照总体进度计划安排,编制各分项工程的详细进度计划,根据分项工程进度计划安排,将工作具体分解到各施工机组和班组。

(4)项目部实行工程量统计报告制度,各机组和班组负责人将每天的工作量统计后,报项目经理部。

项目部根据进度计划和实际进度的对比情况,决定是否需增加施工机械或采取措施延长工作时间。

(5)项目部负责工程进度月报和周报的编制工作,定期向业主和监理工程师报送。

(6)充分做好施工前各项准备工作,对准备投入本工程的全部机械设备进行维修保养,使机械设备达到完好状态;对施工人员进行专业技术培训、熟练掌握施工工艺和操作规程,确保施工需要。

(7)施工过程中,各施工机组和施工班组配备专职修理人员,定期对机械设备进行检查,随时排除故障,避免影响正常施工。

(8)接受现场监理工程师对工程的进度检查、监督。

(9)项目部生产调度科学调配施工设备,尽量减少因各工序的干扰而影响施工进度。

(10)严格按照设计要求和国家现行有关规范标准组织施工,避免因处理施工缺陷而影响施工进度。

(11)掌握当地气象预报资料,最大限度地降低因降雨和其它不利天气因素对施工进度造成的影响。

(12)提高后勤保障水平,为施工创造良好的条件。

(13)正确处理质量与进度的关系,在确保质量的前提下,提高施工进度。

第五章施工总平面布置

1.现场平面布置说明

一、临时设施

1、PHC管桩施工场地空旷,西侧是4#泊位,在场地南侧设置临时施工入口,门口处挂好五牌一图(工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、消防保卫牌、安全生产牌、文明施工牌和施工现场平面图)。

2、现场办公室、宿舍布置在拟建在整个施工区域南侧。

办公室及工人宿舍使用集装箱办公室。

二、运输设备

管桩依靠平板拖车和起重机来运输,现有场地平整,方便管桩运输。

3、施工场地

现场总施工区域面积约278082㎡,目前可施工区域面积约为44060㎡,可施工区域位于场地北侧,施工现场分区和桩机走向见附图2

1、在已打好的桩位面铺填钢板,以方便车辆通过。

2、在施工过程中,应保证临时道路的完好和畅通,损坏处及时修补,不得在临时道路上堆放垃圾和建筑材料。

3、修筑必要的排水沟和集水井,能及时排除降雨所致的地面水,雨后尽快恢复场地干燥进行施打管桩工作。

2.施工用电及施工用水

一、施工用水:

本工程现场用水主要为生活用水。

施工现场生活用水从混凝土拌合站处接水管,安装水表按时缴费即可。

二、施工用电:

1.施工用电编制依据:

a.根据现场勘测和该工程施工特点,依照JGJ46—2005《施工现场临时用电安全技术规范》、山东省施工安全监督站颁发有关文件及其它一些相关性的电气技术标准、法规、规程进行该方案的编制。

b.本临时用电设计仅限于管桩使用,生活区生活用电另行布置。

2.现场勘测:

该场地是一规则的长方形,根据现场考察,在现场南侧已有电源,由其引入电源,专供施工用电和生活照明。

安装符合相关规定的配电箱并安装电表。

根据桩位分布情况和桩基工程特点,为使设计经济并保证设备及配电线路正常,可靠运行,

有单独线路为分打桩施工机械用电,其用电设备主要有电焊机。

现场的变压器能满足桩基工程临时施工用电和生活照明的要求。

三、配电线路设计

a.配电线路形式和基本保护系统

根据施工平面图和用电设备的分布情况,根据JGJ46-88规范中的规定,需采用专用保护零线——TN-S接零保护系统,并在专用保护零线上设置三处重复接地,其保护零线为黄绿双色线。

b.配电线路敷设

本工程场地采用配电线路均采用7m竹杆架空水平敷设间距为20m,并要保证架空线路最下层对地安全距离5m以上;直线杆层间距应在600mm以上,转角耐张杆层间距应在300mm以上,直线杆横担采用L60×5×1800镀锌横担,耐张及终端杆采用2×L70×6×1800镀锌横担,全部采用蝶式绝缘子水平排列敷设,线间距离控制在350mm。

拉线采用镀锌铁线,其截面不得小于5×φ4,拉线与电杆夹角应在45度左右,拉盘埋设深度不得小于1m,如因地形环境限制,选用撑杆代替拉线,撑杆与主杆夹角控制在30度左右。

四、配电导线截面选择

为了保证架空线路安全运行,合理节约,其导线均采用BV铜芯橡皮线。

五、配电箱设计

a.根据JFJ46-88规范有关规定,配电箱材料需采用铁板或其它优质绝缘材料,铁板厚度以1.5-2mm为宜,不得采用木板制造箱体或电器底座。

b.箱体内电器的正常不带电的金属基座、外壳、铁质电器安装板应可靠接地并与线路中的保护零线相连接。

六、接地装置设计

由于该工程临时用电由变压器室引入,为了保证配电系统安全运行,供电可靠和防止触电,在现场总电箱侧应作重复接地。

第六章进场施工准备计划

1.准备工作计划表

准备工作对于保证工程的早日开工,进而保证工期,保证质量,保证安全与文明施工都具有十分重要的意义,施工准备预计五天时间完成,下图为施工准备阶段计划表:

序号

工作名称

控制时间(天)

1

2

3

4

5

1

现场控制坐标和基准点

2

设测量控制网及验收

3

施工图交底和会审

4

施工组织设计会审

5

平整场地

6

施工道路

7

排水沟

8

桩基放线

9

桩基放线自检及验收

10

生产设施搭建

11

生活临建搭设

12

柴油机桩机进场安装就位

13

预应力管桩进场堆放就位

14

现场监控设备调试和安装

2.技术准备工作

一、布设现场临时用电线路、临时用水管线和其它的临时设施。

二、熟悉和会审施工图纸:

组织工程技术人员认真学习施工图纸,了解施工图纸的设计意图,全面熟悉和掌握施工图纸的全部内容。

提出改进设计和便于施工的合理化建议。

三、编制施工组织设计创优施工方案:

阐明施工工艺和主要项目的施工方法,劳动力组织和工程进度、质量和安全的保证措施,收集已施工的各种经验性的资料,针对本工程的特点和难点。

四、技术交底:

在工程开工前,工程负责人分别组织参加施工的人员进行技术交底,应结合具体操作部位、关键部位和施工难点的质量要求,操作要点及注意事项进行交底。

技术交底采取“分层三级”制,即工程负责人组织各施工员向劳务单位施工班组长交底,劳务单位施工班组长接受交底后要认真反复地学习。

班组长接受交底后要组织工人进行反复学习,工人认真学习后,组织互相交底,并认真贯彻执行。

3.现场准备

施工管理人员进场后,做好如下准备工作:

与劳务单位取得联系,审核劳务人员和机械相关资质,修整施工出入口,铺设现场施工道路,作好地面排水沟,搭设临建设施。

设备及时进场,提前做好打桩前的准备工作,做好控制点标志,并在建设单位、监理同意的情况下,完善打桩前的手续,并制定出本工程打桩计划表,每天完成计划表,安全、质量技术交底,做到施工有序。

施工准备阶段要做好四通一平(水通、电通、路通、通讯通、场地平整)工作。

由于本工程选调液压履带式柴油打桩机,沉桩过程中以柴油为动力,不需要电源,只有接桩时,需用电焊机焊接,故将电源接至施工现场,以保证焊接及生活照明要求。

施工现场的场地应满足打桩所需的地面承载力(因履带式打桩机自重约50T)。

如在打桩过程中,出现地下水上返现象,应提前准备好钢板,以防打桩机下陷,保证工程顺利进行。

4.防雨、消防设施准备

施工期间,要考虑青岛市黄岛区的季节特点,特别注意做好雨天施工的准备工作。

大雨到来之前要及时使作业人员撤离到安全区,注意保护电源设备,并作好设备、机具的防雨工作。

准备足够数量的雨布、雨衣。

做好防火工作也是施工现场应十分重要的问题,在地面临时设施周围配备灭火器、沙箱、铁铲、及消防设施及工具供消防专用,任何人不得以任何借口挪作他用。

5.现场监控系统安装调试,办理开工手续

我们将以积极的态度向业主和监理报送有关申请资料,争取以尽快的速度办齐所有开工手续,提交开工报告。

施工现场监控设备及时安装和调试,确保开工前可以正常运转。

第七章主要施工工艺

1、管桩进场验收及保管

一、管桩进场验收

管桩进场前必须验收合格,检查外观质量、尺寸以及检验报告的抗裂弯矩和极限弯矩。

管桩参数应满足下表中的要求:

外径D(mm)

型号

壁厚(mm)

主筋

混凝土有效预压应力(Mpa)

抗裂弯矩设计值(KN.m)

抗弯强度设计值(KN.m)

单位重量(t/m)

主筋截面含钢率(%)

直径(mm)

数量(根)

Dp(mm)

800

B

110

10.7

30

690

9.01

446

813

0.620

1.13

混凝土强度C80,并满足《水运工程先张法预应力高强混凝土管桩设计与施工规程》JTS167-8-2013中3.3的规定。

二、管桩的吊运

管桩出厂前应作出检查,其规格、批号、制作日期应符合所属的验收批号内容。

管桩在吊运过程中应轻吊轻放,避免剧烈碰撞。

PHC管桩在装运和场内调运时要符合如下规定:

a.采用两端钩吊的方法,吊索与桩纵轴线夹角应大于45°;

b.吊运时桩身采用钢丝绳扣捆绑。

吊点位置偏差不大于200mm。

吊运时参照下图所示:

两点吊吊点位置示意图(L是PHC管桩桩长)

c.PHC管桩在运输的过程中应采取可靠的防滑、防滚等安全措施,各层间也要设置垫木,垫木应上下对齐材质一致,同一层垫木应保持同一平面。

桩与桩之间应保持一定的间距。

PHC管桩使用船舶运输过程中堆放层数不宜超过4层。

三、PHC管桩场内堆存

PHC管桩场内堆存应符合下列规定:

1.堆放场地应平整、坚实;

2.堆存时PHC管桩间应采取防止碰撞的缓冲措施;管桩应按不同规格、长度及施工流水顺序分别堆放。

3.当场地条件许可时,宜单层堆放;叠层堆放时不宜超过5层。

4.叠层堆放PHC管桩时应采用多支垫堆存,堆存时垫楞应均匀放置,并应保持同一平面且上下对齐。

最下层垫木放置的位置如下图所示:

两支点法位置示意图(L是PHC管桩桩长)

5.底层最外缘的管桩应在垫木处用木楔塞紧以防滚动。

6.垫木宜选用耐压的长木枋或枕木,不得用棱角的金属构件替代。

四、取桩

取桩应符合下列规定:

1.管桩叠层堆放超过2层时,应用吊机取桩,严禁拖拉取桩。

2.叠层堆放的管桩不超过2层时,可拖拉取桩;当为2层时,桩的拖地端应用废轮胎等弹性材料保护。

3.打桩机拖拉取桩时,拉桩的钢丝绳必须通过设在桩架底盘的导向滑轮。

2.施工测量放线

一、工程对测量的要求:

本工程场地较大,对测量有如下要求:

1.测量仪器必须精良,物镜放大倍率和成像清晰度均要满足本工程要求;

2.根据现场情况,沿场地周边建立平面主控制网,然后根据各区域轴线情况建立支线控制网;

3.测量人员必须专业,测量配合人员必须熟练。

二、施工前的准备

1.仪器的检校:

⑴.水准仪应对其i角误差,交叉误差进行校正,使其i<10″,精密水准仪i<4″。

交叉误差水泡移动值小于2mm。

⑵.经纬仪应对其视准轴垂直于横轴,水准管轴垂直于竖轴。

误差进行检校,使视准轴垂直于横轴的误差2C<12″,使水准管轴垂直于竖轴的误差δ<τ/4,同时应对横轴垂直于竖轴,十字丝竖丝垂直于横轴进行检校。

⑶.钢尺应检校其温度在20℃,拉力为50N条件下的钢尺实长。

2.原始依据的校核

⑴.对导线坐标点进行边长和夹角的实测。

⑵.对水准点进行校核时,采用附合法实测两点高差。

3.熟悉图纸审核图纸

熟读图纸,了解结构各部位尺寸。

4.人员、设备、工具、材料的组织

⑴.人员组织:

a.设立专职测量员一名,统筹整个工程的测量工作,并与施工负责人,各施工机组施工班长共同负责验线工作;

b.测量分工为两班,以保证昼夜施工的需要。

⑵.设备配置:

a.全站仪一套;

b.J2经纬仪一套;

c.自找平水准仪一套;

d.对讲机二对;

f.太阳伞3把;

⑶.工具购置:

a.墨斗4只;b.线坠2个;c.小钢尺,5m10把;d.小锤,4把;e.铅笔刀8把。

三、场地平

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