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跨312县道连续箱梁施工方案

新建大同至西安铁路客运专线站前-13标

渭洛河特大桥

DK761+607.79连续箱梁施工方案

 

中交二公局大西铁路工程指挥部渭洛河特大桥项目部

二〇一〇年十二月十二八日

DK761+607.79处连续箱梁施工方案

一、编制依据

《圆端型实体桥墩参考图(连续梁)》—大西运西施桥参-03

《(32+48+32)m连续梁参考图》—大西运西施桥参-10

《渭洛河特大桥(连续梁部分)》—大西运西施桥-09

《铁路混凝土工程施工技术指南》

《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

《客运专线铁路桥涵用高性能混凝土技术条件》

《客运专线铁路混凝土工程施工技术指南》

《客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件》

《桥梁施工手册》

二、工程概况

2.1工程环境概况

渭洛河特大桥路线位于陕西省大荔县境内,线路起自DK757+858.8,标段终点DK782+750.84,标段全长24.892Km。

其中在DK761+607.79处以31+48+31米连续梁(连续梁墩号为115-118#)与312县道县道斜交,斜交角度40°左右。

渭洛河特大桥与县道相交位置底层分布从上至下为沙性黄土、沙土、粉土,其地基承载力140KPa左右。

312县道路面标高356.7m,梁底高程为364.02m,净空为7.32m。

县道小里程桩号有一排碱渠,宽度12m,施工前已填平,不影响箱梁施工。

箱梁施工采用支架现浇法,具体情况见施工平面图。

2.2主体工程概况

1、基础:

基础采用群桩承台基础,边墩桩径为1.25m,桩长52m、53m;主墩桩径为1.5m,桩长61m、66m。

承台尺寸为10.6×12.6×3.0m。

2、墩柱:

连续梁桥墩采用圆端型实体桥墩,主墩横截面尺寸为长7.5m×宽3.5m,边墩横截面尺寸为长7.8m×宽2.3m;116#主墩高8m,117#主墩高9m。

3、梁部:

本段箱梁起止桩号为DK761+551.99-DK761+663.59,梁跨组合为(31.75+48+31.75)m,梁长111.5m,箱梁采用单箱单室截面,梁高3.25m,顶宽12m,底宽5.4m,两侧悬臂长2.65m,翼缘板边缘厚度0.284m,根部厚度0.65m,箱梁顶板厚度在跨中为0.3m,梁端部为0.45m,底板厚度在跨中为0.3m,在梁端部过渡到0.65m,腹板厚度在跨中为0.5m,在梁端部过渡到1.1m。

墩顶均设置横隔梁,其中边墩墩顶横隔梁厚1.3m,主墩顶横隔梁厚1.5m,边墩墩顶横隔梁设置(1.5×1.2)m过人洞,供检查人员通过。

4、预应力体系:

纵向预应力钢绞线采用φs15.2mm低松弛钢绞线,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,波纹管采用内径为φ90mm金属波纹管,锚具为M15-12锚具,纵向预应力均采用双端张拉。

箱梁横向预应力采用32mmPSB830精轧螺纹钢筋,其抗拉强度标准值fpk=830MPa,JLM-32精轧螺纹锚,采用直径φ50mm波纹管成孔,张拉控制力为601KN。

横向预应力筋布置在横隔板处,每处2根。

箱梁竖向预应力筋采用32mmPSB830精轧螺纹钢筋,其抗拉强度标准值fpk=830MPa,JLM-32精轧螺纹锚,采用直径φ50mm波纹管成孔,张拉控制力为601KN。

竖向预应力筋布置在腹板位置,顺桥向间距50cm。

5、普通钢筋:

普通钢筋采用HPB235和HRB335钢筋,HPB235钢筋应符合《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》(GB1499.1-2008),HRB335级钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第2部分:

热扎带肋钢筋》(GB1499.2-2007)。

6、桥面及其他构造:

桥面系参照通桥(2008)8388及其补充图施工

7、防震落梁措施:

在箱梁底部设置防震落梁措施。

8、主体工程量

序号

工程部位

材料名称

规格型号

单位

数量

1

箱梁

混凝土

C50

1261

2

钢筋

HPB235

17.2

3

HRB335

24.8

4

预应力钢绞线

φs15.2mm

49.3

5

精轧螺纹钢

φ32mmPSB830

12.4

6

锚具

OVM15-12

112

7

JLM-32

1148

8

支座

DLQZ-15000-ZX±e100-C

1

DLQZ-15000-DX±e100-C

1

DLQZ-15000-HX±e10-C

1

DLQZ-15000-GD-C

1

DLQZ-5000-ZX±e100-C

2

DLQZ-5000-DX±e100-C

2

三、方案设计

312县道为双向双车道,根据二级道路设计要求单车道宽度不小于3.25m,行车净高不小于4.5m。

现浇支架方案以满堂碗扣支架为主,跨路处采用门式型钢支架,支架跨度为6.6m,支架净高为5.5m。

3.1门式型钢支架

3.1.1、地基处理

桥址处地面以下7m范围为砂性黄土,砂性黄土为2类普通土,稍密,地基承载力为140KPa,遇水具有湿陷性。

方案设计为对原地面清表后,采用振动压力机和手扶夯实机对原地面进行压实至90%压实度,换填3:

7灰土层50cm厚,灰土层压实度要求不小于93%。

地基处理的目的是提高地基承载力,同时采用有效措施封闭地面水对地基的浸泡。

3.1.2、基础设置

门式型钢支架基础采用C30钢筋混凝土条形基础,混凝土基础长为21.3m,高0.6m(边支点)和0.7m(中支点),宽度为1.0m,其中跨中支点基础坐于312县道路面上,边支点基础直接坐于黄土地基上。

基础配筋按地基压缩模量为8MPa计算,在基础上层配φ12二级螺纹钢筋8根,下层配φ25二级螺纹钢筋8根;箍筋采用φ8圆钢,布置间距为25cm每道;钢筋保护层按不低于3.5cm设置。

3.1.3、支架立柱

支架立柱采用φ60×8焊管,立柱间距为(3.54+2.54+2.65+2.45+2.65+2.54+3.54)m,立柱之间采用63槽钢作为横向联结加强立柱的稳定性。

立柱与基础通过预埋钢板进行连接,预埋钢板厚度1cm,规格为0.8m×0.8m,通过4根40cm长的φ16二级螺纹钢筋与基础固定在一起。

立柱顶端增设1cm厚钢板分配柱顶横梁的作用荷载,盖板的规格为0.8m×0.8m。

3.1.4、柱顶横梁

柱顶横梁选用双32a工字钢,横梁长度为24.58m,根据纵梁以及立柱在横梁上的对应位置采用1cm加劲板对腹板进行加强,加劲板与腹板垂直布置。

3.1.5、纵梁

纵梁按两跨连续梁布置,其横桥向的布置为:

(3×1.2+0.9+2×0.3+0.9+2×1.2+0.9+2×0.3+0.9+3×1.2)m;纵梁选用I40a工字钢,除在腹板范围采用双工字钢布置,其余部位均采用单根布置。

3.2碗扣支架

3.2.1、地基处理

碗扣支架地基处理与3.1.1一致。

3.2.2、基础设置

碗扣支架基础采用C20混凝土基础,基础厚度为15cm,横桥向的浇筑宽度为15m。

3.2.3、碗扣支架设置

碗扣支架的设置原则为:

在满足强度要求的条件下,优先考虑标准长杆,且尽量使每根立杆均能利用标准横杆连成整体。

碗扣支架根据箱梁的结构尺寸确定其搭设的密度。

立杆纵桥向布置间距为0.9m;立杆横桥向布置为(3×1.2+0.9+2×0.3+0.9+2×1.2+0.9+2×0.3+0.9+3×1.2)m;横杆布置:

腹板范围步距为0.6m,底板与翼缘板范围步距为1.2m。

斜杆顺桥向每3-5m设置一道;设置原则为支架任何截面上必须至少有1道斜杆通过。

碗扣支架立柱下方采用KTZ-60调低座,上方采用KTC-60可调托撑,立杆搭设高度与箱梁结构的高差较低时利用调低座、可调托撑调整,高差较大时采用30cm非标准立杆调整。

3.3模板系统

模板采用竹胶板木模系统,竹胶板厚度统一为1.5cm,方木规格为10cm×10cm。

3.3.1、底模

底模每跨分支点和跨中两段设置,在边支点5.3m和中支点14m范围,底模分配梁间距为0.9m,木背肋间距在腹板范围为19cm、底板范围为26cm;其余梁端底模分配梁间距为0.9m,木背肋间距在腹板范围为19cm,底板范围为31cm。

根据受力分析计算,底模分配梁使用10槽钢。

3.3.2、侧模、翼缘板模

侧模背肋间距为210cm;木背肋后面采用双10槽钢作为钢背楞,外侧模钢背楞为竖向布置,间距为0.9m。

侧模拉杆采用强度不低于φ25二级螺纹钢筋,布置间距不大于1.1m。

翼缘板模木背肋间距为300cm,10槽钢分配梁纵桥向间距为0.9m。

外侧模与底模、外侧模与翼缘板模、内模上倒角交接处圆弧导角采用预制钢模连接。

3.3.3、内模

内模顶板木背肋间距为360cm,10cmx10cm方木分配梁纵桥向间距为0.9m。

内模采用碗扣支架与钢管扣件支架搭设井字形内支撑,内支撑立柱通过蹬筋和混凝土垫块直接撑于底模上。

3.3.4、端模

端模同样采用木模,按腹板、翼缘板、顶板和底板分块制作,然后拼装成整体,其木背肋间距按侧模210cm设置,主要通过侧模和拉杆固定。

端模上面预应力预留孔较多,根据设计图纸的预应力设置预留准确。

3.4县道支架安全防护

县道处支架的安全防护主要是做好防撞和防坠落措施。

防撞指的是防止过往车辆撞击支架立柱以及纵梁。

立柱防撞采取的措施是在支架前端设置减速带和限速警示牌有效降低车辆通过支架的行车速度,同时在每排立柱的正前方设置一1.0m×1.0m×1.0m的混凝土防撞墩,并在防撞墩、支架基础和支架立柱上涂刷明显的警示反光漆。

防坠落指的是防止施工过程施工工具以及施工材料坠落砸伤过往车辆,引起交通事故。

其主要措施是在跨路门式型钢支架纵梁上面铺设3mm厚钢板进行支架上空的封闭防护,同时在支架两侧设置高度不小于1.8m的防护栏杆,防护栏杆上面满挂密目网,并悬挂“注意坠落物”的警示牌。

四、结构计算

方案中临时结构计算见《(31+48+31)m连续梁现浇支架检算书》。

五、施工组织

5.1人员组织

施工组织管理机构详见“连续箱梁施工组织管理机构图”。

图5.1-1连续箱梁施工组织管理机构图

人员配备:

管理人员配备计划表:

工地负责人

技术主管

安全员

技术人员

工班长

1人

1人

1人

4人

5人

劳务人员配备计划表:

工种

架子工

模板工

混凝土工

钢筋工

焊工

起重工

机械工

电工

普工

人数

10

14

16

18

8

4

4

2

12

合计

88

劳务人员配备按每天两班考虑;各类技术工人不应混淆,起重工、电工、机械工为特殊技术工种,必须为专业技术人员。

5.2施工机械设备准备

施工机械设备按全联一次施工,而且具有备用设备计划,本计划表中大部分设备均已进场。

箱梁模板只使用一次,为降低成本拟采用木模体系,由模板工自行加工组拼。

碗扣支架、对于千斤顶、压浆机等设备项目部自行购买。

施工设备计划“见表5-1施工机械设备计划表”。

表5-1施工机械设备计划表

序号

设备名称

设备型号

单位

数量

计划需求时间

1

拌和站

HLS120

2

已进场

2

混凝土输送泵

HBT80

2

已进场

3

汽车吊

25T

2

已进场

4

钢筋弯曲机

GW40

2

已进场

5

钢筋调直机

GT4/14

1

已进场

6

空压机

3.5m3/min

2

已进场

7

电弧焊机

BXI-400-2

4

已进场

8

预应力液压穿心千斤顶

350T

4

2011.6.10

9

预应力液压穿心千斤顶

90T

2

2010.6.10

10

真空压浆机

2

2010.6.10

11

水泥浆搅拌机

转速≥1000r/min

1

2010.6.10

12

发电机

220KW

1

已进场

13

混凝土运输罐车

8方

6

已进场

14

装载机

F50

2

已进场

15

压路机

1

2010.11.5

16

滚笼机

1

已进场

17

挖掘机

XG-822LC

1

已进场

5.3物资计划

根据工期要求,支架材料按整联计划。

表5-2物资计划表

序号

设备名称

设备型号

单位

数量

计划需求时间

1

碗扣支架

φ48×3.5

t

220

2010.12.20

2

竹胶板

1220×2440×15

m2

3170

2010.12.15

3

工字钢

I32a

t

7.77

已进场

5

工字钢

I40a

t

24.97

已进场

6

焊管

φ600×8

m

13.12

已进场

7

槽钢

[10

t

39.1

2010.12.15

8

方木

10cm×10cm

115.61

2010.12.15

六、施工进度计划

本施工进度计划主要根据施工图纸到达时间和大西公司的总体铺架计划进行编制,编制过程同时考虑冬季施工的影响。

各道工序作业周期以及各工程部位施工总时间(在没有外因影响的情况下的作业时间)分析如下:

支架施工:

承台拆模后即可进行基坑回填和支架地基处理,支架从地基处理,支架搭设、试压所需时间按30天计算。

则支架第一循环施工时间为2011年4月20日~2011年5月20日。

梁部施工:

支架搭设完成后,开始梁部施工,梁部施工各工序所需时间模板、钢筋和支座安装10天、混凝土浇筑2天、混凝土养护至张拉7天、张拉结束至压降结束2天,即施工共需时间为21天,箱梁梁部施工时间为2011年5月20日~2011年6月10日。

具体工期安排见“图6-1跨312县道连续梁施工进度计划横道图”。

图6-1跨312县道连续梁施工进度计划横道图

工作项目

2010.4

2011.5

2010.6

支架搭设

梁部施工

七、连续箱梁施工方案

本连续箱梁采用1联3跨一次性浇筑方案。

工艺流程图如下:

图7-1支架现浇法连续箱梁施工工艺流程图

7.1满堂支架施工

7.1.1、地基处理

1)普通地基处理

地基处理分以下几个部分:

清表,碾压和换填。

采用装载机、挖掘机将地表松土、杂填土、有机土挖除并运至弃渣场处理。

实验员对现场地基土的孔隙率以及含水率进行测试,以确定地基土能否符合碾压要求,要求地基土的含水率为最佳含水率左右,其含水率偏差不大于20%;若地基土含水率偏大则采用翻晒的方法处理,翻晒的厚度为50cm,待含水率符合要求后再进行碾压。

由于原地基土的孔隙率偏大且地基承载力偏小,需对地基土进行振动碾压来提高地基土的承载力和降低地基的沉降,要求碾压后的地基土的压实度不小于90%,一般情况下碾压6~8遍,最终碾压遍数根据实验数据为准。

碾压结束后实验员对碾压后的地基土进行压实度和动力触探试验。

地基土碾压合格后,在其上面铺筑30cm厚3:

7石灰土。

3:

7灰土的拌合土可以采用基坑开挖出来的砂性黄土,灰土可以采用拌和机集中拌制也可以采用场拌,灰土拌和前需对土的含水率进行测试,只有在土含水率满足要求且石灰完全消解的情况下方可进行灰土拌制。

采用装载机摊铺灰土,振动压路机碾压,压路机碾压时宜先静压一遍再开始振动碾压。

灰土要求压实度为93%以上,实验员采用灌砂法随时跟踪测试。

灰土处理结束后,在灰土层上浇筑15cm厚C20混凝土垫层。

对于墩身边上等压路机无法碾压的部位,采用手扶碾压设备进行碾压,碾压压实度必须符合要求。

地基处理标高必须符合方案设计图纸给定的标高。

2)泥浆池处理

对于桩基用泥浆池处理:

将泥浆池中泥浆挖除干净,晾晒两天时间,然后用灰土分层夯实填筑至设计,灰土夯实分层厚度为30cm。

灰土填筑完成后,在灰土处理后的地基上浇筑15cm厚C20混凝土。

3)排碱渠处理方法:

排碱渠宽度12m,先对渠底进行清淤,再分层回填3:

7灰土到渠底标高,埋设通水管道,然后分层填筑灰土,分层厚度不超过30cm,用振动压路机碾压至90%的压实度,然后再在灰土层上浇筑15cm厚C20混凝土。

7.1.2、碗扣支架搭设

碗扣支架搭设宜按以下步骤进行:

1)施工准备

脚手架搭设前工程技术负责人应按脚手架施工设计或专项方案的要求对搭设和使用人员进行技术交底。

对进入现场的脚手架构配件,使用前应对其质量进行复检。

构配件应按品种、规格分类放置在堆料区内或码放在专用架上,清点好数量备用。

脚手架堆放场地排水应畅通,不得有积水。

2)对地基承载力按设计要求进行验收。

3)测量员按方案放线定位。

4)根据放样的轴线对称摆放枕木,再支立立杆,同时安装横杆,每次搭设上升高度不大于3m,底层水平框架的纵向直线度应≤L/200;横杆间水平度应≤L/400。

5)立杆安装至底板高度后及时安装斜杆(斜撑),立杆的选择宜首先考虑长杆,同时尽量少使用0.6m立杆。

立、横杆搭设结束后,组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决存在的结构缺陷。

7.2门式支架施工

7.2.1混凝土条形基础施工

门式支架混凝土条形基础采用C30混凝土,其结构截面尺寸有(0.6×1.0)m和(0.7×1.0)m两种。

其施工工工艺为:

1)地基承载力检验:

实验员对处理结束的地基承载力进行检测,地基承载力符合设计要求时,进行下道工序,否则重新进行地基处理。

2)测量放样:

测量员根据方案平面图对基础轴线放样。

3)模板安装:

模板采用木模,木工根据基础结构尺寸和轴线位置进行下料和支立模板,模板安装时需将模板范围的地基整平。

4)钢筋安装:

钢筋工根据施工图在钢筋场下好料,运至现场安装,钢筋安装过程注意安装混凝土垫块,确保钢筋保护层的最小距离。

钢筋安装结束后根据要求安装预埋钢板,预埋钢板安装过程应严格控制其顶面高程和平整度。

5)混凝土浇筑:

混凝土利用罐车直接倾倒灌注,插入式振捣器振捣密实。

7.2.2钢管立柱安装

钢管立柱采用ø600×8焊管,立柱宜在钢结构加工场下料,并将柱顶按设计处理妥当在运至现场安装。

钢管立柱安装前,先将预埋钢板上面的混凝土浆清理干净,测量员在预埋钢板上放出立柱中心线并测出其中心标高;施工人员根据立柱中心线与各标高测量数据引出钢管立柱的外边框线和参考高程点。

钢管立柱运至现场后,现场施工人员复核每根立柱的实际高度,检查无大的误差方可进行立柱安装。

钢管安装采用25吨吊车配合施工,立柱吊立至合适位置后,人工将其扶正,用垂直尺或吊锤检查其垂直度,确定好其柱顶安装高程后用加劲板将其与预埋钢板连接,若钢立柱钢管口与预埋钢板有空隙,垫钢板焊接加固。

立柱安装结束后用6.3槽钢横桥向将各立柱以剪刀撑的形式连接在一起,加强其稳定性。

为了加快安装速度且能更好的控制每排立柱顶端是否在同一直线上,宜先安装同排立柱端部的两根,然后在安装好的立柱上下各拉一条广线,其它立柱安装根据广线控制其位置。

7.2.3柱顶横梁安装

柱顶横梁采用双I32a工字钢。

柱顶横梁单根长度为24.58m,采用地面连接,整体吊装的方法安装,其连接接头应安排在立柱的顶端;横梁与立柱之间采用焊接方式连接,安装过程应保证其位置的准确度,尽量减小偏差,减小立柱的偏心受压。

横梁在箱梁腹板投影范围需在工字钢腹板两侧贴5mm钢板进行加强。

柱顶横梁加工时,对应的纵梁位置采用1cm加劲板进行加强,加劲板焊接方向垂直于腹板与翼缘板;同时横梁在柱顶处用加劲板对其稳定性进行加固。

7.2.4纵梁安装

纵梁按两跨连续梁设置,纵梁必须为连接牢固的整根工字钢。

纵梁采用地面连接、加工,单根整体吊装的方式施工。

纵梁安装位置必须准确。

纵梁与横梁之间采用电弧焊接方式连接。

纵梁安装宜以腹板为主,测量队先先将腹板位置的两根纵梁位置放样,施工人员根据已放样的纵梁用钢卷尺将其他纵梁的准确位置放样至横梁上。

纵梁安装前需对每一根纵梁进行检查,严禁存在强度缺陷或弯曲偏大的纵梁进入支架主体安装。

7.2.5碗扣支架搭设

由于门式支架纵梁顶面高程距梁底高程有2.0m左右的距离,故采用在纵梁顶面搭设碗扣支架进行模板支撑。

碗扣支架布设方式与满堂支架布置一致,搭设时碗扣架立柱必须支于工字钢的腹板正中。

7.3模板安装

模板采用木模体系,除外侧模倒角位置采用钢模外,其余部位均采用15cm厚竹胶板作为模板面板,10cm×10cm方木作为面板背肋。

木模直接搁置在型钢分配梁上面。

7.3.1底模

1)支座安装

安装支座前放样支座轴线,复测支座垫石位置、尺寸、标高等,把预埋孔PVC管清理干净,检查支座锚栓孔位置及深度等。

连续梁采用DLQZ-5000和DLQZ-15000两种型号的球形钢支座,并分为GD、HX、DX、ZX等,安装时注意与图纸对应。

支座最大重量2.6T,采用25T吊车吊装,吊装时注意安全,支座要保持水平。

支座安装采用重力式灌浆法,步骤如下:

A、测量员测量支承垫石顶标高和预留孔位置,若实测值与设计值误差大于规范规定范围,则采用修补或凿除的方式进行修整(支座垫石顶面与支座底面应留有2~3cm支座砂浆厚度),修整后采用水平尺检查垫石顶平整度,平整度应满足规范要求。

B、清除支座锚栓孔内和垫石顶杂物,测量员在支承垫石上将支座纵横两向的中心轴线放样至支承垫石上面。

C、用吊车将支座吊装至其设计位置,调整其位置至规范允许范围,并将锚栓与支座连接。

D、采用型钢和4个千斤顶将支座临时支撑,支撑高度比设计高度高5cm左右。

E、安装灌浆模板,灌注支座砂浆。

F、利用千斤顶缓慢下放支座至设计标高,此时支座四周应有砂浆溢出。

G、待砂浆达到强度后千斤顶卸载,使支座砂浆受力。

2)底模板安装

底模安装前,需对个立杆可调托撑顶标高进行计算,计算时考虑基础沉降和支架变形。

碗扣支架搭设完成后在支架顶端托撑上横桥向放置底模分配梁,再在分配梁上排放底模木背肋。

面板采用竹胶板,竹胶板采用铁钉直接钉在方木上面,模板拼缝必须放置在方木上面,若有需要可以适当增加方木数量。

面板拼缝处采用密封胶密封。

底板板面标高根据计算预设拱度,待预压过后再采用可调托撑进行调整。

7.3.2外侧模

外侧模在在翼缘板范围碗扣架搭设完毕后进行。

外侧模安装采用地面单块预制,梁上组装的方式施工。

外侧模安装前,先在地面上将面板、木背肋和钢背楞分块(分块长度一般为3~4m)拼接成一个整体,单块模板的组拼规格需考虑木背肋间距、面板规格、钢背楞单根长度以及吊车的起吊能力。

外侧模安装采用吊车将制作好的单块模板调至相应位置安装,模板利用钢管扣件在碗扣架上进行支撑,待内模侧模安装后在进行统一加固。

7.3.3内模

内模采用箱型结构,同样采用竹胶板和10cm×10cm方木拼装,模板在底板上采用撑筋与混凝土垫块共同作用来支撑模板重量,模板内腔用碗扣支架搭设井字架支撑,横杆之间间距与立杆之间间距均为1.2m。

内模在底板、腹板钢筋和竖向预应力钢筋、纵横向预应力管道安装结束后安装,顶板模板直接安装在井字架上面,井字架两端均设可调托撑,便于拆模。

内模无侧面齿板影响,可以按3~4m分块预制,整体吊装。

7.3.4端模

端模采用竹胶板制作,竹胶板两侧留梳型槽,便于梁部纵向钢筋穿过;同时在有

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