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烟囱滑模施工措施及方案

烟囱滑模施工措施及方案

目  录

1、工程概况

2、编制依据

3、施工技术措施

4、质量体系及质量保证措施

5、安保(HSE)体系及措施

6、施工进度计划

7、主要劳动力、机具及技术措施使用计划表

1、工程概况

     本工程为山西**热电厂120/4.5m钢筋混泥土烟囱滑模施工方案,120m烟囱位于山西大同。

筒身为一截面圆锥形连续变截面结构。

全部滑升高度为120m。

筒身直径与壁厚是自下而上随着高度的增加而逐渐缩小,囱壁外表面坡度:

▽0.0m-35m为5%,35m-120m为3%,烟囱下口外径为:

138600mm出口外径为:

5260mm出口内径为:

4500mm,囱身内设有环形悬臂8道,在南北中心轴体偏西南45o,中心标高1.4m设一出灰口尺寸为800×1000,在南北中心轴线正北方向中心木标高4.025m设烟道口Ⅰ其尺寸为3076×4076,东西中心轴线正东方向中心标高23.5m设烟道口Ⅱ其尺寸为3076×4076,在西北方向筒身外侧设从地面到顶爬梯一道,在烟囱中部面向主要道路一面写上烟囱实际建造年份,在标高55m设一信号平台。

在标高113.75m设第二信号平台在筒身高度71米以上的筒壁外表面,刷航标漆以作防腐和飞行障碍标志用。

航标漆的颜色红、白相间,每段高7米,在筒首花饰的凸表面刷红色,其它表面刷白色。

    筒身砼为C35,水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,砼水灰比不大于0.5,每立方米砼水泥用量不超过450㎏.粗骨料采用坚硬致密的玄武岩破碎的碎石,最大粒径不得超过筒壁厚度的1/5,也不得超过40mm,细骨料采用粗粒径,颗粒坚硬,洁净的天然河沙。

    筒身内衬:

烟囱的内衬及隔烟墙用耐火泥砌轻质耐火砖,用耐酸胶泥砌筑。

耐火砖品种为NGZ-1.5A-97,耐火度≥1599℃,容重1200-1300kg/m3,导热系数≤0.42+0.0005t千卡/米••小时•度(常温下),常温抗压强度≥12.5Mpa,筒身内隔热层紧靠筒壁内侧为80mm厚SZS高强度防水保温板。

   此工程工期短,夏天天气热,风沙大,对施工增加难度,特别是滑模高空作业,由此给烟囱滑模施工带来影响。

根据上述特点,我公司在组织施工过程中,将克服各种不利因素,以饱满的精神、拼搏、求实的工作作风,创一流的管理水平、一流的工程质量、一流的工作进度,以优良工程为目标完成烟囱工程的建设任务。

主要实物工程量表

序号  分布、分项工程  单位  数量

1  钢筋  t  112.28

2  C35砼  m3  1038

3  隔热层  m3  241
4  耐火砖  m3  560

      

筒身、标高、壁厚、隔热层及内衬参数一览表

标高

(m)  壁厚

(mm)  隔热层厚

(mm)  隔热层厚

(mm)  内衬

(mm)

0.0-35  400  80    240

35-55  350  80    240

55-65  300  80    240

65-95  300  80    120

95-105  200  80    120

105-120  180  80    120

2、编制依据

2.1山西华岳热电厂120/45m烟囱施工纸图。

2.2以往同类工程的施工经验总结。

2.3国家、行业现行的施工及验收规范、标准:

2.3.1液压滑动模板施工技术规范GBJ113-87。

2.3.2组合钢模板技术规范GBJ214-89。

2.3.4砼结构工程施工及验收规范GB50204-2002.

2.3.5建筑工程施工质量检验评定标准GB50300-2001。

2.3.6砌体工程施工质量验收规范GB50203-2002。

2.3.7钢筋焊接及验收规范GBJ18-98-6。

2.3.8钢结构工程施工及验收规范GB50205-2001。

2.4我公司执行的ISO9002质量保证体系。

2.5我公司执行的环境、健康、安全管理体系。

3、施工技术措施

3.1施工准备

(a)测量控制

中心桩的设置:

在土方工程施工前,应根据烟囱的中心坐标定出中心点。

此时的中心点仍为临时性的。

在浇灌基础底板混凝土时在中心位置设一块铁板,待基础拆模后,利用地面上的控制桩,用“十”字交会法把中心点测到铁板上,并作出记号。

此时的中心点,就成为烟囱的中心控制桩。

中心控制:

根据厂区平面方格网和烟囱的中心坐标,作互成90度方向的半永久性控制桩,每个方向上至少要做两个。

控制桩位置的选择,要考虑附近有无其他建(构)筑物的影响,要求在使用过程中能保持通视。

烟囱筒壁施工前,控制可以校核烟囱的中心点及其坐标。

在烟囱筒壁施工中,控制桩可以作为观测施工平台是否扭转的基准点。

标高的控制:

在起滑点处给定一个标高,作为基准标高然后用钢尺或测绳直接丈量至施工平台小井架的栋梁上,再通过水平仪把标高移测至千斤顶的支承爬杆上,用钢卷尺丈量后,用粉笔或油漆作标记。

每5m校核一次。

直接测量法:

须先校核施工平台的中心与基底中心控制点是否上下重合,才能直接测半径。

爬梯、信号灯平台的测量控制:

爬梯的梯段,为了安装方便和模数化,一般均设定成2.5m高度测定一次爬梯的中心线。

测定中心线的方法有两种:

一是在地面上用经纬仪直接向上找中;另一法是从施工平台往下吊挂线锤,后者虽较简便,但是精度较差。

实际施工中可灵活结合使用。

信号灯平台的标高,应以爬梯为准,必须与爬梯的梯段相协调。

首先,带有人孔盖板的平台板中心线必须和爬梯的中心线形相重合。

然后按平台的内侧宽度沿筒壁外沿顺时针或逆时针方向给定连结平台三角架的预埋暗榫的位置。

如果发现有正负误差,而差值不大时,可对各三角架之间进行均匀的平差,以保证平台的安装质量。

(b)沉降观测

在筒壁施工时,按设计要求设置沉降观测点,测点的首次高程测定正确后,标志在筒身上,并将其记入沉降观测记录中,在筒身施工过程中,施工35m、55m、75m、95m、105m、120m、高度,作沉降观测一次。

筒身施工完成后,沉降观测仍应继续进行,其观测时间的间隔,可视沉降值的大小而定,开始时,间隔时间短一些(每隔十天或半个月观测一次),以后随着沉降速度的减慢,可逐渐延长间隔时间,直至沉降基本稳定时为止。

每次观测结果均应记入沉降观测记录中,并作为竣工移交资料。

3.2钢筋砼烟囱滑模施工

3.2.1滑模装置的设计和准备

滑升平台钢结构设计:

本工程滑升操作平台钢结构采用下弦式空间结构,平台起拱高度为1/500,拉杆采用Φ16圆钢,0.5m组装时采用20榀提升架,主次辐射梁各10榀,主副辐射梁上用起重为6tGYD-60型千斤顶,然后继续滑升到50m,进行平台改装即拆除辐射梁,更换围圈和模板,保留10榀主辐射梁、14只千斤顶。

耐火砖及胶泥,人员上下垂直运输采用烟囱中间吊笼,由两台1.5t卷扬机带动。

烟囱壁所用砼和钢筋的垂直运输用安装在平台上的2只扒杆解决。

滑升装置设计的荷载项目及其配值:

本工程操作平台重约195吨,同时考虑到施工荷载和在施工中会出现偏荷载,整个滑升平台总重量约40吨~50吨,而20只千斤顶只计算一半也可承受60吨,根据测算,认为本滑升平台可满足使用要求,原设计每组主辐射梁设1根φ16mm悬索拉杆共10根,根据多年来施工观察发现加拉杆的辐射梁挠度小,没加拉杆的辐射梁挠度大,为改善这种状况,本工程又加10根拉杆,即每根辐射梁都架悬索拉杆进一步增加了滑模平台的风度和稳定性,原设计的支承杆为φ25mm的Q235圆钢,本工程改为在主辐射梁上采用φ48壁厚≥3mm的焊接钢管,支承杆每次接长时,先用水泥砂浆灌实后再焊接或浇至牛腿部位时用水泥砂浆灌实后再焊接(即每10m灌实一次)。

3.2.2操作平台的施工人员、工具和备用材料的荷载标准计算依据。

平台上临时集中存放材料,液压操作台、电、气设备、随升井架、辐射梁等滑模特殊设备时,按实际重量计算设计荷载(参见施工手册第四版第863页)。

模板与砼的磨阻力标准值:

0.153~0.31t/m2可变荷载的分项系数取1.4。

3.2.2.150m以下提升千斤顶数量的确定

(a)液压提升系统所需的千斤顶和支承杆的最少数量可按下式计算:

n=N/PN为总垂直荷载,P为单个千斤顶的计算承载力,按支承杆允许承载力,或千斤顶的允许承载能力(为千斤顶额定承载力的二分之一),两者取其较小者。

N=85m2(平台面积)×1.5KN/m2(取值)×0.102+19.5t(实重)+15.5t(磨)+8.46t(刹车动力见第八页)=56.47t

①、N:

总垂直荷载;②、设计围圈提升架时取值:

1.5KN/m2(参见施工手册第863页);③、模板与砼磨阻力取模板(76m2×0.2t/m2);④、平台实际荷载:

19.5t
50m以下平台荷载19.5t计算依据

(1)提升架:

[16 2.7m×2根×20套×17.24kg/m=1862kg

[12 1.6m×2根×20套×12.059kg/m=772kg

L70 1.6m×2×20×7.398kg/m=474kg

φ16 0.48×8×20×1.58kg/m=121kg

φ48钢管 1.8×4×20×3.85kg/m=555kg

(2)中心鼓圈
[14 .8π×14.535kg/m×2只=164.39kg

(3)主辐射梁
[14 4.3m×14.535kg/m×20根=1250kg

(4)副辐射梁
[14 3.3m×14.535kg/m×20根=959kg

(5)外围圈
[14 1.62×20×14.535kg/m=471kg

(6)内围圈
[14 0.9×10×14.535kg/m=131kg

(7)拉索 φ16

      3m×20×1.58=95kg

(8)钢模板系统

模板  (1.2×27m+1.5×29m)×40kg/m2=3040kg

φ48钢管 3.5×12×2付×4道×3.85kg/m=1293.60kg

(9)千斤顶:

20只×28kg/只=560kg

(10)高压油管  120kg

(11)液压控制台 150kg

(12)随升井架(规格1.2×1.2×9m) 1763.94kg

(13)1.5吨卷扬机 140×2台=280kg

(14)内外吊脚手架、平台  2265.10kg

(15)木板  8m2×4KN/m2×102=3264kg

(16)吊笼 200kg

(17)料斗 150kg

(b)50m以下和50m以上起重设备刹车制动力计算:

随升起重设备刹车制动力可按下式计算:

(计:

8.46t)
吊笼W=KQ=2.5×(自重200kg+货物重700kg)=2250kg

料斗W=KQ=2.5×(75kg×2+0.175m2×22KN/m2×2)=2300kg

式中:

K:

动力荷载系数取2~3之间(见施工手册第863页15-3-1)Q:

料罐总重

柔性滑道张紧力=15KN×0.102=1.53t
n=N/P=56.47÷6=9.4只  安全系数K=2

需千斤顶数量n=2×9.4=18.8只(本工程定20只千斤顶)

3.2.2.250m以下和50m以上支承杆允许承载力的计算:

Po=a.f.ψ.An

式中Po——φ4.8钢管支承杆的允许承载力(KN);

f——支承杆钢材强度设计值;20KN/cm2

An——支承杆的截面积为4.89cm2

a——工作条件系数取0.7(参见施工手册第863页滑模装置设计与制作)

ψ——轴心受压杆件的稳定系数,计算出杆的长细比入值,查现行《钢结构设计规范》附表得到ψ。

λ=(μL1)/r=(0.75×1.3/0.0158)=61.71 查表ψ=0.81

(参见现行建筑规范大全、建筑施工扣件式钢管脚手安全技术规范JGJ130-2001-5-15-19)

式中μ——长度系数,μ=0.75(参见施工手册第863页4.2)

r——回转半径,r=1.58cm

L1——支承杆计算长度(cm),L1=1.3m

L1取千斤顶下卡头到浇筑砼上表面的距离。

Po=a.f.ψ.An=0.7×20×0.81×4.89×0.102=5.656t

(a)50m以下总支承杆20×5.656=113.12t>平台总设计荷载N=19.5t(实)+15.5t(磨)+4.8t(砼集)+1.95t(活)+8.46t(设备动力)+22.45(风)+27.3(可变)=95.17t

平台设计荷载计算依据(参见施工手册第863页)

(1)砼对平台卸料产生的集中荷载

[(0.2+0.8)×0.64+0.384]×2只×22KN/m2×27=4683kg

(2)活荷载(人员平均30人)
30人×65kg/人=1950kg

(3)风荷载按国家现行的《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定采用,模板及其支架的抗倾倒系数不小于1.15。

19.5t(实际荷载)×1.15=22.43t

(4)可变荷载的分项系数取1.4。

19.5t(实际荷载)×1.4=27.3t

3.2.2.350m以上千斤顶数量确定:

50m以上操作平台的施工人员、工具等材料的荷载计算依据:

(1)提升架:

[16  2.7m×2根×10套×17.24kg/m=931kg

[12  1.6m×2根×10套×12.059kg/m=386kg

L70  1.6m×2×10×7.398kg/m=237kg

φ16  0.48×8×10×1.58kg/m=61kg

φ48钢管1.8×4×10×3.85kg/m=277kg

(2)中心鼓圈

[14 1.8π×14.535kg/m×2只=164.39kg

(3)主辐射梁

[14 3.8m×14.535kg/m×10根=552.33kg

(4)外围圈

[14 1.6×10×14.535kg/m=279kg

(5)拉索 φ16

        3m×10×1.58=47.5kg

(6)钢模板系统 模板  (1.2×18.73+1.5×20.17)×40kg/m2=2142kg

φ48钢管 35×12×2付×4道×3.85kg/m=1293.6kg

(7)千斤顶:

10只×28kg/只=280kg

(8)高压油管  60kg

(9)液压控制台  75kg

(10)随升井架(规格1.2×1.2×9m) 1763.94kg

(11)1.5吨卷扬机 140×2台=280kg

(12)内外吊脚手架、平台  480kg

(13)木板 8m2×4KN/m2×102=3264kg

(14)吊笼 200kg
(15)料斗 150kg

①、50m操作平台实际荷载N=

(1)+…+(15)=11.6t

②、50m操作平台面积3.8×3.8π=45.34m2

③、随升起重设备刹车制动力:

8.46t(见前页3.2.2.1(b)条)

④、50m以下模板与砼的摩阻力53.63m2×(1.2×17.83+1.5×20.17)×2KN/m2=10.73t

⑤、50m以下模板与砼的摩阻力:

(1.2×18.71+1.5×20)×2kn/m2=10.73t

(c)50m以下千斤顶数量的确定:

n=N/P

N=47.78m2×1.5KN/m2(取值)×0.102+11.6(实际荷载)+10.73t(摩)+8.46(刹车动力)=38.10t

n=N/P=38.1÷6=6.35只   安全系数K=2

需千斤顶数量n=2×6.35=12.7只(本工程定14只千斤顶)

3.2.3滑模施工前的准备工作

3.2.3.1基础面清理凿毛,清理表面松散混凝土和杂物。

3.2.3.2测定中心点、弹线标明提升架、内外围圈、辐射梁位置。

3.2.3.3设置沉降观测点(模板内的筒身予埋铁不可遗忘)。

3.2.3.4液压设备进场后在安装前应严格按下列事项进行检查核对:

(a)油管逐根加压试验并清洗干净,油管接头不得漏油。

(b)千斤顶应逐个作行程检验,将行程帽统一确定一个固定尺寸。

(c)液压控制台应先行全面检查做好加压试运转工作。

施工前应先行检查基础的实际位置和尺寸对设计位置和尺寸的误差不得超过下列数值:

基础中心点对设计坐标的位移  15mm

筒壁内径的误差      杯口内径的1%≯40mm

环壁的壁厚        20mm

3.2.4操作平台及滑升装置的组装

组装前应对照组装图对各部件的规格和质量进行详细检查校对编号。

组装顺序:

(a)中心鼓圈→提升架→辐射梁→拉杆,要求提升架安装垂直,辐射梁应确保起拱高度,鼓圈中心与烟囱中心重合。

(b)模板安装顺序:

内模→绑扎钢筋→外模。

固定围圈调整装置→固定围圈→活动围圈 顶紧装置→活动围圈→活动模板及收分模板、模板安装完后,应对其半径、坡度、壁厚、钢筋保护层进行检查校正,合格后方可进行滑行设备的安装.

(c)随升井架安装,垂直偏差应不大于1/200,井架中心应与筒身园心一致,井架安装好以后,随之安装斜撑、滑轮座、柔性滑道、吊笼及扒杆,扒杆位置应避开吊笼的出料口并应将烟囱永久性爬梯安装在扒杆的半径之内。

(d)安装液压系统及电力系统液压设备系统采用分级并联油路,由于该油路已使用过数,不再另行出图,插入的支承杆的起始位置拟位于筒壁外环筋内侧,这样对支承杆的稳定较为有利且又可控制钢筋的保护层,操作平台铺板,按平台尺寸配制定型板,安装时按编号铺设于辐射梁之间。

(e)滑升到一定高度后,安装内外吊脚手,随之安装外侧围栏及悬挂安全网。

3.2.5烟囱滑模施工工艺

本工程起始点为+0.5m进行施工滑模平台组装,滑升至50m时进行滑模平台的改装。

3.2.5.1筒身滑升、调径、模板收分与抽拔。

(a)初升阶段:

当砼分层浇灌厚度达到模板高度的2/3,控制在2小时内浇捣完毕即可进行初升,提1—2个行程观察检查各组装系统的工作情况是否正常,砼强度达到0.2~0.4Mpa即可转入正常滑升。

(b)正常滑升阶段:

操作顺序:

按绑扎钢筋→提升模板→收分半径→浇捣砼→放下吊笼,放松导索检查结构与操作平台有无挂连之外,然后提升循环进行。

(c)根据支承杆数量、稳定情况、筒身的坡度,确定每次提升高度300~500mm,提升后拉紧导索再行上料。

(d)停滑措施:

本工程采用一班制施工,停滑时砼应浇灌到同一平面,模板每隔半小时提升1—2个行程直至模板与砼不再粘结为止。

继续滑升时,应对施工缝进行处理,应先清除松动的石子,冲洗干净,再铺加20~30毫米厚的1:

2水泥砂浆层或采用石子减半法,然后继续浇筑上层混凝土。

(e)滑升速度:

根据气温掌握好提升的间隔时间和进度是保证滑出模板的砼不再流淌,不坍落,表面光滑的关键,滑升速度控制计算依据:

V=(H-h-a)式中:

V—模板滑升速度(m/h)

H—模板高度(m)

h—每个浇筑层(m),40m以下取0.3m、40m以上取0.5m

a—砼浇筑后其表面到模板上口的距离,取0.1m

t—砼从浇筑到位至达到出模强度所需的时间(h)

①40m以下模板滑升速度:

V=(1.2-0.3-0.1)/3=0.27m/h

②40m以上模板滑升速度:

V=(1.2-0.5-0.1)/3=0.20m/h

滑升过程中平台必须必须保持水平,千斤顶之间的升差应随时检查调整,外模板下围圈下部要用钢丝绳和二只5t倒链将模板下口收紧,以防止模板漏浆。

避免筒身外壁出现挂浆现象。

(f)调径,设专人负责,每滑升一次结束,全部丝杆按“调径表”规定的标高,半径值及辐射梁划好的刻度将提升架向内推进。

调径的起始点与方向应结合平台的垂直及扭转情况来决定,当平台为顺时针扭转时,调径沿逆时针方向进行,当平台向某方向发生垂直位移时,则调径从偏移的相反方向开始。

(g)模板的收分。

指定专人与调径收分同步进行,要求每提升一次(300~500mm高度)检查一次半径尺寸相对误差,交接班时应共同检查,并做好交接记录,检查方法:

按新入模砼面标高的筒身设计半径,采用吊线法找中,然后实测,记录作为原始依据。

(h)模板的抽拔,当活动模板与收分模板经收分后重叠在一起时,应在提升后浇灌砼之前及时抽拔掉活动模板,方法是:

用一个挂在两个提升架之间横梁上的可移动的1t小倒链进行。

3.2.5.2操作平台改装
本工程由于筒身上下直径变化,为保证滑模过程中筒身的圆度采用二套钢管模板围圈,另加10根附加辐射梁,在平台滑升至50米标高时,操作平台需分别按设计进行改装。

(a)更换钢管围圈:

首先拆除钢管上围圈(下围圈不拆,以防止滑模下滑),同时组装50m以上钢管围圈(围圈不得和副辐射梁上提升架相连),将可以用钩头螺丝的模板固定,需要调整的模板进行调整,并扣好钩头螺丝,然后方可拆除钢管下围圈,同时组装50m以上钢管下围圈,并固定好所有模板。

(b)改装程序:

更换外围圈拆除辐射梁组装新外围圈,连接板,然后拆除副辐射梁上的提升架、千斤顶,同时拆除原外围圈和连接槽钢,割去主辐射梁相应长度,将原安全栏杆装置在新外围圈上,最后铺平台板,全面检查后,再继续滑升,本工程0.5m始滑时20只GYD-60型个千斤顶,至50m改装后为14只千斤顶(在井架4根支撑方向的提升架上各增设1只千斤顶)。

筒身中心和垂直度测:

据我公司多年施工经验,由于本工程采用单吊笼,中心无法架设仪器,激光控制费时又不安全,故本工程采用线锤法,在操作平台中心设置一个40kg重的线锤,线锤以细钢丝绳悬挂在平台的下部,对应于线锤下方的筒身内中心控制桩,要线锤钢丝绳的上端设置滑轮及放线器,随着模板的滑升,随将钢丝绳放长,每提升300~500mm高度观测记录一次,连续记录各点的轨迹,发现问题及时调整纠偏。

3.2.5.3操作平台的拆除

拆除前应预埋拆除需用的预埋件,沿外爬梯另设通讯线路以便上下通讯联系。

拆除顺序:

①拆除液压系统。

②拆除外模,然后拆除外吊脚手。

③操作平台利用2根[20槽钢搁置在烟囱顶上承重井架重量。

④拆除提升架割除支承杆、拆除外围栏、外围圈、在筒首平台上搭设临时脚手架及安全栏杆、随升井架斜撑代以临时加固撑以便随拆井架。

⑤在筒首处,利用井架扒杆,放下零部件。

⑥在筒首预埋的吊钩上挂一滑轮在完成拆除工作后,最后1人将滑轮从爬梯上带下来。

3.2.5.4施工过程中的纠偏和纠扭

每提升300~500mm高度观测记录一次,发现问题及时进行纠偏操作,方法为平台倾斜法,具体操作为利用滑模平台的钢性将偏离中心点的一边的千斤顶多提升一至二个行程(具体多少行程视偏离中心点的多少来决定)。

但在施工过程中保持平台的基本水平和模板与混凝土的摩擦力的对称,可有效减少偏少和平台扭转现象的发生。

纠扭:

经纬仪观察平台上预先的标记点和下部标记点的位置,可及时观察出平台的扭转情况。

发现问题可在筒身内壁预埋铁件待铁件出模后用花篮螺栓对称水平方向拉动平台达到纠扭的目的,但应注意不可过于,因为纠扭是一个缓慢的过程,需3-4模后才可看到效果。

3.2.6烟道口、环形悬臂和筒首的施工

(a)烟道口的出灰口的施工

出灰口的施工:

出灰口突出筒壁外仅65mm本工程采用预埋钢筋施工方法,先将φ8箍筋弯折在筒壁内,待洞口出模后再将箍筋拉出做二次施工。

烟道口、放空口的施工:

由于烟道口、放空口突出筒壁外较大(500mm~1000mm)且箍筋均为φ16螺纹钢设计为洞口加强结构,故不可采用同出灰口相同的施工方法。

现将18m以下筒壁施工由原滑升模板施工变更为内滑外倒模板施工工艺。

这种施工方法兼有滑模和倒模的优点,易于保证工程质量。

但由于操作烦琐,外模不易加固,因而施工中劳动量较大,速度低于滑模,砼浇筑层过厚,加大模板侧压力,砼表面容易出现鱼鳞状外出(出裙)。

针对上述情况制定如下施工方法:

①、施工方法:

利用原滑升模板装置及施工方法将筒壁滑升施工至烟道下口标高(▽4.00mm插筋位置)停滑。

待砼达到出模强度后再将烟道口部位外模板拆

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