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附属结构模板支架方案新

 

宁天城际轨道交通一期工程雄州站附属结构

模板支架专项施工方案

一编制说明及依据

为预防宁天城际轨道交通一期工程雄州站附属工程大型模板支撑系统发生变形、失稳甚至垮塌等事故,确保雄州车站附属结构施工安全、车站土建结构质量和各项功能满足设计及相关规范规定要求,我单位依据《建设工程安全生产管理条例》及相关安全生产法律法规、标准规范,制定本车站附属结构模板支架专项施工方案。

编制依据:

《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)

《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74-2003)

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)

《建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程》(DB33/1035-2006)

《宁天城际轨道交通一期工程雄州站车站主体结构施工图设计》

《宁天城际轨道交通一期工程雄州站车站主体结构施工方案》

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质(2009)87号文

《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》建质[2009]254号

二工程概况

宁天城际一期工程雄州站位于雄州南路(路口南)、龙津南站(路口北)与雄州东路(路口东)、雄州西路(路口西)交叉口环岛内,沿雄州南路方向在广场下设置,为地下二层岛式车站,与远期14号线通道换乘。

两端设盾构端头井,南端为盾构接收,北端为盾构始发。

车站附属结构共设置4个出入口、2个风道口和1个消防疏散通道,其中3号出入口预留(与14号线换乘);1号出入口位于车站西南角的万达广场内;1号风道与消防疏散通道联合设置,位于六合区国土大厦北侧;4号出入口与2号风道联合设置,位于车站西北角的双客地块内。

车站出入口基坑宽6.5m,人防段7.7m,开挖深度约9.35m,风道基坑宽14.15m,开挖深度9.35m,围护结构采用套管咬合桩施工,沿基坑深度方向设置2道支撑,出入口两道支撑均为刚支撑,风道第一道支撑为钢筋混凝土支撑,第二道为钢支撑,结构废水井处增设刚支撑一道,共为3道。

车站附属结构尺寸见表1-1:

表1-1车站附属结构尺寸表

主体结构尺寸

部位

内衬墙

底板

顶板

结构净高

结构净宽

出入口

600

700

600

3450~4400

5000~6200

风道

600

700

600

4750

12850~14000

联合通道

600

700

600

3850~5750

5000~19950

框架纵梁

底板

顶板

800×1400

800×1400/1700

框架柱

KZ1

KZ2

600×1000

600×600

备注:

单位mm

根据基坑设计图纸围护结构的型式、砼结构尺寸、基坑深度、地质条件等特点以及现场实际生产施工需要,我部将雄州车站附属结构划分为9个施工段(其中1号出入口分为3段,2号出入口分为2段,1号风道分为1段,2号风道及4号出入口联合通道分为3段),施工缝设置在结构受剪力较小且便于施工的部位,并保证车站内部设施(如电梯井、积水井,楼梯等)的完整性,最长一段为34.75m,最短一段为20m。

图2-1雄州站附属结构施工分段图

三施工筹划

雄州站附属结构施工进度计划总体思路是:

统筹考虑、阶段控制、优化配置、目标管理。

结构施工计划于2013年6月30日开始,至2014年1月20日完工,总工期共205天。

雄州站附属结构施工工序采用三步法分步组织施工:

第一步是底板结构(包括底板腋角及高出30cm);第二步为框柱施工;第三步是剩余侧墙及顶板结构施工。

结构支架体系采用碗扣脚手架为主撑与钢管扣件辅撑相结合的满堂支架体系。

顶板的施工荷载主要通过支架立杆传递到下部砼板面上;侧墙浇筑时的砼侧压力主要通过支架体系横杆对撑来平衡其施工荷载;柱的支模采用模板辅以碗扣脚手架支撑体系。

预先按照中柱不同形式确定模板类型,底板达到强度、柱钢筋工程检验合格后,制作、装配模板,模板间使用方木连接牢固,确保接缝位置严密。

为了保证浇筑混凝土过程中模板的稳定性,采取扣件式脚手架辅助支撑定位。

本工程部分侧墙模板及支撑系统属于高支模范围,施工中须注意模板及支撑的牢固,保证施工安全。

本工程侧墙模板采用大块竹胶板。

为增加模板刚度,在模板背后分别设竖压和横压,竖压间距300mm布置,横压间距600mm布置。

模板支架间距示意图如下:

图3-1模板支架间距示意图

侧墙模板支撑系统采用φ48碗扣式与扣件式相结合钢管满堂红脚手架,间距900×600×1200mm,纵肋100×80mm方木,横肋150×100mm方木平行放置,另加设壁厚3.5mmφ48的钢管水平支撑,支撑于横压上,支撑通长连接对顶在两侧模板上,竖向间距600mm,横向间距600mm布置。

站厅层顶板支架体系间距600×900×1200mm满堂布置,顶板结构底侧从上到下依次为:

木模板(δ=15),上层横肋100×80mm@250mm方木,下层纵肋150×100mm@600mm方木平行放置,纵肋直接由支撑托与立杆支撑。

框架梁下部碗扣脚手支架单元600×600×1200,模板采用15mm木模板,上层方木100×80mm@250mm,下层方木150×100mm@600mm。

框架柱模板采用15mm竹胶板,竖楞截面100×80mm方木,间距300mm,柱箍采用φ48双拼钢管,拉杆采用M14对拉螺栓;模板间使用螺栓连接牢固,接缝位置必须严密。

为了保证浇筑混凝土过程中模板的稳定性,采取脚手架辅助支撑定位。

为保证雄州站主体车站的施工计划,我部结合实际情况对人员、机械设备和材料配备进行科学筹划和合理组织。

具体资源分配计划如下表:

雄州站主体支架模板施工资源配置计划表

资源

工种/种类

单位

数量

备注

人员

专职安全员

3

安全协管员

3

质量员

2

测量员

3

架子工

20

木工

20

每个出入口/风道

钢筋工

20

每个出入口/风道

电工

2

普工

10

机械

设备

25T履带吊

2

性能良好

盘锯

2

性能良好

手锯

4

性能良好

手电钻

2

性能良好

材料

碗扣脚手架

T

100

周转和根据实际需要租赁

钢管支架

T

50

周转和根据实际需要租赁

100×80mm松木

m3

200

周转和根据实际需要购进

150×100mm松木

m3

100

周转和根据实际需要购进

15mm厚竹胶板

m2

1500

周转和根据实际需要购进

15mm厚木模板

m2

800

周转和根据实际需要购进

四施工工艺技术

4.1支架体系地基要求

由于本工程支架体系主要用于结构内衬墙、顶板(梁)等上部构件的模板支撑,故上部支架墙、板支架体系均座落在下部已浇筑完成的混凝土板面和构件上。

为保证支架体系的基础强度和下部板面和构件不被损坏,要求在下部梁板结构等构件具有足够的强度后进行上部支架体系的搭设安装。

在上部结构混凝土强度满足支架拆除条件之前,下部结构满堂支架体系不得拆除。

4.2搭设方法、工艺要求

底板混凝土浇筑完成并达到一定强度后,根据附属结构内部构造,有中纵梁的,支架体系有梁中向两侧进行搭设;无中纵梁的,支架体系由一侧向另一侧搭设。

梁底支架应进行加密处理,支架下设调节托、上设U型托,左右侧墙设通长对撑杆。

单块木板在场地上拼装成大块模版后,由汽车吊吊入基坑进行安装。

模板拼装要严密、平顺,支架体系要牢固、稳定。

具体支架配置参见支架体系验算部分。

4.2.1侧墙、顶板模板支架搭设方法及要求

侧墙、顶板模板支架体系施工主要分为以下几个阶段:

第一阶段:

起始搭设阶段。

在下部结构混凝土浇筑完成并具有足够的强度后,根据工程结构的具体尺寸和支架体系验算结果逐层、逐段进行支架搭设。

搭设完成后进行一次检查和验收,做好记录作为后续支架、模板施工的依据。

第二阶段:

在对起始搭设阶段进行全面、全过程的质量验收和经验总结后,按照结构层逐步升高和延伸的过程,在此阶段对每个支架作业流程都应进行全面的检查,对支架体系施工的质量和安全隐患不断加以纠正和解决。

第三阶段:

支架体系搭设到顶。

本阶段是根据车站不同施工段结构层的净空所决定的,一段支架模板体系搭设完成后,将按照支架方案进行全面的验收。

如对支架体系的间距、步距、牢固连接程度,预留模板、方木、托杆等安装空间情况,按照规范要求加设剪刀撑等规定进行检查验收和整改落实。

4.2.2预留洞口模板支架搭设方法及要求

雄州站附属结构积水井脚手架搭设:

根据设计图纸尺寸显示,积水井一侧紧靠边墙,另外三侧地板高低不一,不利于安放支撑材料,脚手架立杆必须深入积水井底部。

支架搭设时,以积水井为中心先向横断面搭设,再向纵断面方向搭设,立杆高度以大面积立杆高度为标准,调节小面积的托撑高度,确保支架体系的整体性,具体搭设如下图所示:

4.2.3爬坡段模板支架搭设方法及要求

爬坡段脚手架采用扣件式脚手架搭设,搭设间距与平直段一致为600*900*1200,为了确保支架的整体性爬坡段纵向水平杆与平直段纵向水平杆应连接一体,爬坡段支架体系应沿坡度方向设置扫地杆、顶部拉杆,沿横向设置水平扫地杆及顶部拉杆。

具体搭设如下图所示:

支架、模板体系施工完成后,将对支架体系进行全面的检查验收,在自检合格的基础上报请监理进行检查验收,验收合格后方可投入使用。

五支架体系施工质量与安全保证措施

1、脚手架搭设前,项目技术负责人和方案编制人员应按《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008、施工组织设计和有关规范、标准的要求,对现场管理人员、操作班组、作业人员进行安全技术交底,并履行签字手续。

2、对钢管的直径、壁厚、顺直度,碗扣的磨损程度,扣、配件及加固杆等进场是进行外观检查,外观检查合格后取相应数量的试验件送检测单位进行实验检测,若材料的各项指标监测合格则投入现场使用,不合格则清除出场,严禁使用不合格的材料。

3、搭设高大模板支撑架体的作业人员必须经过培训,取得建筑施工脚手架特种作业操作资格证书后方可上岗。

其他相关施工人员应掌握相应的专业知识和技能。

4、搭拆脚手架时工人必须正确佩戴安全帽、安全带,穿防滑鞋。

5、在支架搭设过程中要实行严格的安全质量监控,由专职施工员及安全员进行现场指挥监督,随时纠正可能出现的质量安全隐患。

搭设前要进行班前安全技术交底,搭设完毕后要进行自检,若发现有松动、倾斜、弯曲、不牢固等现象,必须及时进行整改,整改有困难的,要有可行的加固方案方可继续施工。

模板、钢筋及其他材料等施工荷载应均匀堆置,放平放稳。

施工总荷载不得超过模板支撑系统设计荷载要求。

在支架搭设和模板安装过程中严禁集中堆载模板、方木和支架等材料,在板筋绑扎过程中也要杜绝钢筋的集中堆放和超载堆放;混凝土浇筑时应控制混凝土均匀、对称分摊到结构板面上;侧墙混凝土应分层、对称浇筑,以防止支架对撑失稳。

6、在浇筑顶板砼过程中,支架下面要安装照明灯,在安全员的监督下,派木工进行巡查,负责检查模板、支架,若发现异常,立即停止浇筑砼,并及时组织人员进行加固处理,保证浇筑工作正常进行。

泵送砼时,应随浇、随捣、随平整,砼不得堆积在泵送管道出口处。

侧墙浇筑混凝土时应两侧墙对称浇筑,以保证支架和模板体系的均衡受力和体系稳定,如使用一辆泵车进行浇筑时,两侧墙的混凝土浇筑施工高差不得大于50cm,而且,在侧墙混凝土浇筑到1/2~2/3结构高时,应转浇中板或顶板混凝土,以抵抗侧墙混凝土产生的上浮力,混凝土板浇筑时也要对称、分层浇筑,严禁集中堆筑。

7、脚手架支撑在使用过程中,严禁拆除任何杆件或零配件,如防碍作业需拆除个别杆件时,需经技术负责人同意并采取可靠措施后方可拆除,作业完成后,马上复原。

此外,模板支撑系统在使用过程中,立柱底部不得松动悬空,不得任意拆除任何杆件,不得松动扣件,也不得用作缆风绳的拉接。

8、施工现场带电线路,如无可靠绝缘措施,一律不准与支架接触。

9、支架模板拆除前,脚手架外侧设安全网,预防物体高处坠落事故发生。

拆模间歇时,应将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固,严防突然掉落、倒塌伤人。

10、高大模板支撑系统拆除前,核查混凝土同条件试块强度报告,浇筑混凝土达到拆模强度后方可拆除,并严格执行拆模审批签字手续。

11、支架模板拆除前结构混凝土强度应满足如下要求:

2m<板跨度≤8m时混凝土强度应达到设计强度的70%,跨度>8m时混凝土强度应达到设计强度100%;顶板砼未达设计强度前,以下各层脚手架不得拆除。

12、拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则。

即先拆脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等(一般的拆除顺序为:

安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆)。

不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

做到一步一清、一杆一清。

拆除横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。

拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣。

拆除长杆件时应两人协同作业、以免单人作业时造成闪失。

拆架时松开扣件的平杆件应随即撤下不得松挂在架上。

分段拆除高差不应大于2步。

拆下的杆配件应吊运至地面、不得向下抛掷。

拆除后架体的稳定性不能被破坏。

13、高大模板支撑系统拆除时,严禁将拆卸的杆件向地面抛掷,应有专人传递至地面,并按规格分类均匀堆放。

14、高大模板支撑系统搭设和拆除过程中,地面应设置围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员进入作业范围。

15、下段侧墙施工完成后,我部将根据脚手架搭设间距,确保钢支撑处于立杆和横杆的空隙当中,避免影响支撑的整体性。

16、模板支撑体系的位移监控:

每隔10m,在两边侧墙旁顶部下挂垂球,并在砼浇筑之前每隔1m高测得垂线与模板间的初始值,在砼终凝前,每隔4小时测量模板偏位情况,并做好记录。

每段中板及顶板设两个沉降断面,每隔断面分左、中、右三个观测点,观测点采用引出钢筋头设置,在砼浇筑前至砼终凝前,每隔2小时观测一次沉降情况,并做好记录。

六构造要求

1、支架体系在结构拐角处布置时,要采用横杆直接组架。

2、支架体系首层立杆应采用不同长度的杆件交错布置,采用底层纵、横向横杆作为扫地杆,扫地杆距地面高度不得大于350mm,严禁在施工中拆除扫地杆,立杆应配置可调底座。

3、底板脚手架搭设应以梁中心向两边布设,以施工段为单位并从一端向另一端推进。

4、高低跨之间的脚手架连接,标准段的直接采用碗扣脚手架顺接,高低跨处无法采用碗扣脚手架顺接的采用扣件脚手架加固连接,加固长度需沿横杆方向不少于3个竖杆的距离。

5、雄州站主体支架体系采用φ48钢管作斜杆和剪刀撑,并要求符合下列规定:

①斜杆、剪刀撑应每步与立杆扣接,扣接点距碗扣节点的距离不应大于15cm,当出现不能与立杆扣接时,应与横杆扣接牢固,扭力矩应为40~65N·m之间;

②纵向斜杆或剪刀撑应在全高方向设置,剪刀撑斜杆间距不大于2跨距离。

③剪刀撑搭接长度范围之内不少于3组扣件。

6、侧墙对撑横杆的设置应符合下列规定:

①对撑横杆应呈水平设置,每层对撑横杆应在同一平面,其间距应严格按照验算方案的要求进行设置。

②对撑横杆采用钢管扣件时,对撑横杆应与立杆牢固连接,连接点距碗扣节点距离不应大于150mm。

7、模板支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑;中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑,平面内及平面间间距≤4.5米,即每5跨设一道剪刀撑(立杆间距1200时,可每3跨设置一道剪刀撑),附属结构纵向剪刀撑设置3道分别是两边侧墙各一道,中间一道。

8、根据雄州站附属结构尺寸和施工方案,出入口及1号风道墙板支架高度<4.8米,支架体系于顶端和底部设置一道水平剪刀撑,2号风道墙板支架高度>4.8m,支架体系于顶端和底部设置两道水平剪刀撑,相邻两层水平剪刀撑间距离不得超过4个步距。

9、本支架体系脚手板采用木脚手板,脚手板两端与横杆绑牢,不得浮放;当脚手板端头正好处于两横杆之间需要横杆支撑时,应在该处增设间横杆坐支撑,此外脚手板探头长度应小于或等于150mm,并根据支架的不断升高,及时在作业层增设脚手板。

10、人行通道采用碗扣和钢管支架搭设成1:

3坡度的支架斜通道,并在通道脚手板板下增设横杆。

通道设置在施工段相邻段已完成的结构板面上,为了保证人行通道的稳定性,通道与施工段支架体系交接处,采用钢管将通道的立杆和施工段支架体系的立杆牢固连接。

11、当支架立柱高度超过5m时,应在立柱周围外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距6~9m,竖向间距2~3m与建筑结构设置一个固结点。

七检查与验收

1、高大模板支撑系统在搭设完成后,我部将组织技术、安全、质量、施工人员进行自检,在自检合格的基础上,报专业监理工程师和总监理工程师进行验收。

验收合格,经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后,方可进入后续工序的施工。

2、进入现场的支架构配件应有产品标识和质量合格证,并提供钢管、零件等材质的产品性能检验报告。

对钢管的壁厚、焊接质量、外观质量,可调螺杆的材质等需进行严格的检查。

对承重杆件的外观抽检数量不得低于搭设用量的30%,发现质量不符合标准、情况严重的,要进行100%的检验,并随机抽取外观检验不合格的材料(由监理见证取样)送法定专业检测机构进行检测。

3、检查验收应注意如下几点:

①支架碗扣或扣件应紧密连锁,立杆连接销和扣件拧紧程度要重点检查;

②首段支架高度达到4米时,应进行检查和验收;

③严格按照支架体系验算书对支架的间距、步距等要求进行验收;

④严格按照验算书中的模板规格进行验收,当安装跨度大于4米的梁、板模板时,模板应至少按照全跨长度的0.3%起拱。

⑤周转使用的模板和脚手架构配件使用前应进行质量检查和验收,合格后方可使用。

4、杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。

如底层纵、横向扫地杆距地面高度应≤350mm,严禁在施工中拆除扫地杆;立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于700mm。

为了增加支架体系的整体稳定性,沿结构纵、横向设竖向剪刀撑,剪刀撑的斜杆与地面夹角应控制在45~60O之间,斜杆要每步与立杆牢固扣接。

在剪刀撑部位的顶部、扫地杆处设置水平向剪刀撑。

5、检查地基是否平稳,底座是否松动,并对有隐患部位进行整改。

6、架体和杆件是否有变形的现象,对变形的构配件要及时更换。

7、安全防护措施是否符合规范要求。

对存在安全隐患的模板支架盲区、洞口部位应安装警示标志和安全防护设施。

8、现场配备扭力扳手,对扣件扭力矩进行检查,扭力矩应为40~65N·m之间。

八支架模板体系计算书

8.1计算资料

1)车站结构尺寸见表1-1。

2)模板与支架材料力学性能

木枋(松木枋)

截面尺寸

截面积A

弹性模量E

惯性矩I

抵抗矩W

100×80mm

8000mm2

9000N/mm2

6666667mm4

133333mm3

150×100mm

15000mm2

9000N/mm2

28125000mm4

375000mm3

钢管支架

外径

壁厚

截面积A

惯性矩I

抵抗矩W

回转半径i

每米自重

48mm

3.5mm

489mm2

121900mm4

5080mm3

15.78mm

38.4N

48mm

3.0mm

424mm2

107800mm4

4490mm3

12.71mm

33.3N

钢管、扣件钢材Q235A(3号)强度极限值

215N/mm2

(直角、旋转)扣件抗滑移承载力设计值

8.5kN

水平杆件(小横杆、大横杆)容许挠度值

3mm

钢管的弹性模量E

210000N/mm2

主要受压构件(立柱)的容许长细比

150

8.2侧墙内模及其支撑体系检算

根据雄州站附属结构尺寸列表,本计算书以联合通道的最高侧墙为计算对象,验证模板支架在最不利情况下的稳定性,由此推断该支架体系在其他附属结构中的安全性能。

本车站附属结构侧墙采用高强竹胶板尺寸为1220mm×2440mm×15mm(横放),竖肋采用100×80mm@300mm;横肋采用150×100mm@600mm,满堂碗扣脚手架间距900×600×1200mm。

8.2.1模板检算:

为了方便计算,本车站模版体系按跨度300mm的三跨连续梁进行计算,L=300mm。

图2-1模板计算模型图

竹胶板[σ]=37×0.9=33.3Mpa;E=10584×0.85=9000N/mm2(JGJ162-2008第80、83页)

8.2.1.1荷载计算:

(1)新浇砼的侧压力(F1):

取墙厚600mm处,进行模板侧压力计算。

公式1:

F1=0.22rct0B1B2V1/2

式中:

F1—新浇砼对模板的最大侧压力(kN/m2);

rc—砼重力密度(24KN/m3);

t0—新浇砼的初凝时间(h);t0=200/(T+15)

T为砼的施工温度取T=25℃,∴t0=5h;

V—砼的浇筑速度1m/h。

B1—外加剂影响修正系数,不掺缓凝剂时取1.0。

B2—砼坍落度影响修正系数,当坍落度140±20mm时取1.15。

则F1=0.22×24×5×1×1.15×11/2=30.36kN/m2

公式2:

F1=rcH

H—需浇筑墙的最大高度,H=5.75m;

则F1=24×5.75=138kN/m2

混凝土侧压力的计算分布如图2-2。

图2-2混凝土侧压力计算分布图

二式中取小值,由于混凝土侧压力为临时可变荷载,故乘分项系数1.2(见JGJ162-2008第17页):

F1=30.36×1.2=36.43kN/m2

(2)倾倒砼产生的侧压力(F2)

泵送砼水平荷载取2kN/m2,乘以分项系数1.4(见JGJ162-2008第17页);

∴F2=2×1.4=2.8kN/m2

(3)侧压力荷载组合(F):

需乘以结构重要性系数0.9(见JGJ162-2008第17页)。

计算强度Fq=(F1+F2)×0.9=35.31kN/m2

计算挠度Ff=F1×0.9=32.79kN/m2

强度计算均布荷载:

qQ=35.31×1=35.31kN/m2

挠度计算均布荷载:

qf=32.79×1=32.79kN/m2

8.2.1.2截面几何性质:

IX=1000×153/12=2.81×105mm4

WX=1000×152/6=3.75×104mm3

2.1.3内力与支座反力计算:

弯矩:

Mmax=0.1ql2=0.1×35.31×0.3002=0.32kN·m

支座反力:

按强度计算:

RQ=35.31×0.3×1.1=11.65kN/m

按挠度计算:

Rf=32.79×0.3×1.1=10.82kN/m

8.2.1.3强度检算:

σmax=Mmax/WX=0.32×106/(3.75×104)=8.53Mpa﹤[σ]=33.3Mpa

8.2.1.4挠度检算:

fmax=0.677ql4/100EI=0.677×32.79×0.34×1011/(0.9×2.81×1011)=0.07mm≤[f]=300/250=1.2mm满足要求。

8.2.2方木竖肋检算

竖肋采用100×80mm方木,长4000mm,间距300mm;水平横肋采用150×100mm方木(竖向间距600mm)。

竖肋相当于支承在横肋上多跨连续梁(简化为三跨连续梁计算)。

L=600

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