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桩基工程钻孔桩施工方案

1.工程概况

1.1工程地理概述

苏州绿宝广场二期项目桩基工程,位于苏州高新区,西临长江路,南临邓蔚路,由一栋经济型酒店、一栋办公楼、娱乐城及部分低层商业裙房和低层商业楼组成。

娱乐城地上五层,地面高约27m;办公楼12层,高约49.5m,九层经济型酒店高约32.8m。

地下两层车库,埋深约10m。

1.2桩基工程概述

本工程桩基分为一区及二、三、四区,共有2984根桩。

其中一区ZH-1直径700mm,共484根,有效桩长不少于37m,进入

层粉质粘土,单桩竖向极限承载力1650KN,共461根。

ZH-2直径600mm,有效桩长不少于29m,进入

/

层粉土夹粉质粘土、

层粉质粘土,单桩竖向极限承载力1200KN,抗拔承载力850KN,共511根,其中抗压179根,抗拔332根。

二、三、四区ZH-3直径700mm,有效桩长不小于45m,单桩竖向极限承载力1900KN,共272根。

ZH-4直径600mm,有效桩长不小于29m,进入

/

层粉土夹粉质粘土,单桩竖向极限承载力1000KN,抗拔承载力700KN,共610根,其中抗压400根,抗拔210根。

ZH-5直径600mm,有效桩长29m,进入

/

层粉土夹粉质粘土,单桩竖向极限承载力1300KN,抗拔承载力900KN,共1107根,其中抗压400根,抗拔387根。

灌注桩混凝土设计强度水下C30,混凝土强度按C35进行配制,塌落度控制在18~22cm。

1.3与本工程项目有关单位

建设单位:

苏州迈大房地产发展有限公司

设计单位:

中天王董国际工程设计顾问有限公司

监理单位:

苏州建华建设监理有限责任公司

施工单位:

上海市机械施工有限公司

1.4工程目标:

本工程安全生产目标:

重大事故为零,无死亡事故,无重大设备事故,无重大管线损坏事故,无火灾事故。

一般工伤事故平均月频率控制在0.8‰以下。

质量目标:

一次验收合格。

工期目标:

合同工期要求

文明、安全施工目标:

争创苏州市文明工地

1.5工程地质概况

层号及土层名称

重度kN/m3

直剪(固快)

渗透系数

承载力特征值fak(KPa)

土层描述

承压水情况

粘聚力Ck(kPa)

内摩擦角Фk(o)

垂直Kv

水平KH

①1回填土

21.43

12.7

灰黄~灰色,压缩性不均且高的低强度土层

①2淤泥

19.2

灰黑色,流塑,压缩性极高的极低强度土层

a粘土

19.3

38.7

14.28

8.4×10-8

9.5×10-8

120

暗绿~灰绿色系中等压缩性,中低强度土层

粘土

19.9

67.69

16.05

1.7×10-7

9.1×10-8

200

暗绿~褐黄色,中等压缩性,中等强度土层

③1粉质粘土

19.3

27.17

16.05

1.4×10-6

7.9×10-7

140

灰黄色,中等压缩性,中等强度土层

③2粉质粘土

19.3

27.17

16.80

6.1×10-6

2.4×10-6

130

灰黄~灰色,中等偏高压缩性,中等偏低强度土层

④1粉土

19.1

7.96

30.93

3.2×10-5

4.2×10-5

140

灰色,中等压缩性,中等强度土层

微承压水

④2粉质粘土

18.7

20.66

20.66

2.6×10-6

3.4×10-6

100

灰色,中等偏高压缩性,中低强度土层

④3粉质粘土夹粉土

19.0

21.99

15.08

1.1×10-6

2.0×10-6

120

灰色,中等~中等偏高压缩性,中低强度土层

微承压水

⑤粉质粘土

18.8

21.40

10.98

1.2×10-7

1.9×10-7

110

灰色,中等偏高压缩性,中低强度土层

⑥粘土

65.61

15.80

220

暗绿~褐黄色,中等压缩性,中高强度土层

⑦粉质粘土

65.61

16.10

170

灰黄~灰色,中等压缩性,中等强度土层

⑧粉质粘土

23.37

14.16

140

灰黄~灰色,中等压缩性,中等强度土层

⑨粉土夹粉质粘土

22.72

13.51

180

灰色,饱和,中等偏低压缩性,中等偏高强度土层

承压水

⑩粉质粘土

2.41

54.32

160

灰色,可塑为主,中等压缩性,中等强度土层

含砾粉质粘土

6.20

132.9

200

灰~青灰色,可塑,中等压缩性,中等偏高强度土层

粘土

140

灰色,可塑为主,中等压缩性,中等强度土层

粘土

240

灰绿色,可~硬塑,中等压缩性,中高强度土层

2.编制依据

2.1本工程施工图纸和设计技术要求;

2.2本工程地质勘察报告;

2.3本工程基坑周边管线图;

2.4本工程合同及投标技术文件;

2.5施工规范及标准

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)。

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)。

《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)。

《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽质量检测技术规程》(DGJ32/TJ117-2011)。

《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)。

《工程测量规范》(GB50026-93)。

《钢筋焊接及验收规范》(GBJ18-2012)。

《钻孔灌注桩施工规范》(DG/TJ08-202-2007)。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)。

《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)。

《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)。

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)。

《钢筋混凝土灌注桩》国标图集10SCG813。

3.施工前期准备及施工总平面布置图

3.1施工前期准备

3.1.1根据设计图纸(桩位平面布置图)确定轴线及桩位基准轴线,会同监理组织验收,并做好基准点保护措施。

3.1.2工程开工前,项目经理部应组织有关人员参加设计交底,熟悉工程图和工程地质资料。

3.1.3施工前应做好设备安装、调试检查工作;做好供水供电、夜间照明、原材料的检验与试验等工作。

3.1.4开工前对施工场区及其周围的各种管线,在桩基施工前对施工单位进行交底,进一步了解施工现场原有各种管线的分布情况,对受施工影响的管线及四周建筑物采取切实的保护措施。

开工前办理有关施工手续及申报工作。

3.2施工平面布置图

3.2.1施工平面布置原则

保证目前交通的畅通和满足材料运输方便,最大限度缩短工地内部运距,减少场内二次驳运;各种材料、构件分期分批进场,尽量布置在使用点附近;在保证施工顺利的前提下,尽量减少临设的搭设,各种电缆、电线的敷设必须符合满足有关规定。

各种生产设施便于工人的生产开展,且满足安全防火,劳动保护的要求。

3.2.2大型临时设施

根据工程需要在现场设置临时办公室集装箱,危险品仓库等。

人员住宿、办公室均在现场办公、生活区内。

3.2.3现场临时水、电布置

(1)施工用水

施工现场有一个水源头子,桩基施工前需布置完成。

再根据施工现场实际情况排设水管进入施工区域。

(2)施工用电

我公司根据现场电源情况设置配电柜,采用集中管理,从配电柜各分一路接出,作为施工用电,另一路办公楼及生活用电从商场接出,配备电表计量。

现场施工用电线路采用三相五线制,在围墙顶部架空布置,每隔30~40m设置一个分配箱,当电缆穿越施工场地内的主要路口时,在套管上回填黄砂并浇捣混凝土加固处理,必要时作6m高架空。

同时设置灯架以布置投光灯,用于夜间施工照明。

(3)施工道路

根据文明标化的要求,施工场地内全部为素砼硬地坪。

各个施工区域临时道路5~6m宽并沿场地一周布置。

施工道路下铺10cm碎石,夯实整平后采用C25混凝土浇灌,铺设φ12@200钢筋网,道路混凝土厚20cm,下铺10cm道渣。

道路四周设砖砌排水沟与大门沉淀池相连。

(4)临时排污、排水

本工程工艺上属于湿作业,且考虑文明施工的要求施工现场会产生一定量的废水、污水。

现场内设泥浆沟,泥浆池,保证施工场地内的泥浆不外溢。

泥浆池内的泥浆用泥浆车集中外运至规定地点排放。

禁止现场泥浆及杂物排入市政管网。

过路排水沟采用涵洞排水,上面罩钢筋砼加固。

场地内设置3只三级沉淀池,排水沟接通场外排水系统。

4.施工工艺和施工方法

4.1灌注桩施工工艺流程

4.2施工方案

根据本工程桩基实际情况和苏州地区土质特征,钻孔灌注桩施工采用回转钻进正循环成孔、原土造浆护壁工艺,混凝土采用商品混凝土,钢筋笼采用现场制作。

根据本工程的场地、电量及工期等因素,决定选用GPS-10型工程钻机进行钻孔灌注桩的施工。

4.3施工工艺技术要求

本工程桩的施工应严格按照《地基基础设计规范》及《钻孔灌注桩施工规程》操作。

具体工艺如下:

4.4放桩位线

每个桩位应按设计要求,用经纬仪、钢卷尺定放,具体做法如下:

(1)根据业主提供控制点,利用经纬仪、钢卷尺进行桩位定位放样,并请监理方进行复核、签证,并做好基准点的保护。

(2)开工前,根据水准点高程引测至施工现场内设置临时水准点,并做好固定记号。

用水准仪对施工现场标高进行测量,并计算出平均值,作为硬地坪标高。

当护筒埋设好后,对护筒附近硬地坪进行标高测量,以此控制成孔深度。

(3)放桩位点

A、从各轴线引出桩位线,允许偏差为1cm。

B、桩位中心点处用红漆做出三角标志,以标志为圆心、桩半径为半径画控制圆。

C、桩位线及标志要经常检查,看不清时及时补上。

D、轴线桩及桩位线放好后,须进行自检,再请监理单位组织人员认真检查,并及时办理复核手续。

(4)测量放样的仪器设备必须经过检验合格后方能使用。

4.5埋设护筒

(1)定好桩位后,先在桩位控制圆外侧弹出桩位十字线以便控制桩位,再粉碎地坪混凝土进行开挖。

(2)护筒直径应比设计桩径大10cm,本工程Φ700mm钻孔灌注桩宜选用Φ800mm护筒,Φ600mm钻孔灌注桩宜选用Φ700mm护筒。

(3)埋设护筒时,其中心线与桩位中心线偏差不得大于±50mm,护筒底部应深入原土层不得少于±20cm。

(4)护筒与周围垂直,且开挖埋设的护筒周围用粘土分层回填夯实。

4.6钻机就位

钻机就位后,底座必须用水平尺打好水平,达到平整、稳固,以确保钻进中不发生倾斜和移动;转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm,转盘在四个方向上的水平度误差小于1/300。

4.7正循环成孔

(1)采用GPS-10型工程钻机进行工程桩施工,采用泥浆护壁正循环成孔工艺,泥浆采用原土造浆。

(2)本工程桩设计桩径为Φ700mm、Φ600mm,施工时使用钻头直径应不小于Φ700mm、Φ600mm的设计桩径。

(3)钻进压力及转速控制:

开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大;护筒脚附近要慢速钻进,使护筒脚有一定的粘泥皮;在钻进过程中,最大钻进速度不大于1m/min;在钻进淤泥质粘土层时,要适当控制压力(粘土10~25KPa,砂土5~15KPa)和转速(粘土为40~70r/min,砂土为40r/min,最小泵量为100m3/h),以防扩径过大,且要少提动钻具,换钻杆时应轻提,以防抽坍钻孔,一般开孔及钻进淤泥层时宜开一挡。

(4)钻进过程中应切实计算好钻杆和钻具长度,以便丈量杆上余尺,正确计算孔深。

(5)加接钻杆应先将钻具稍提离孔底,待泥浆循环2~3分钟再拧卸钻具。

(6)钻进中,上下串动钻具要适当,最好一根钻杆打完,在加钻杆前串动几下即可,既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的,又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。

(7)钻孔深度不得小于设计孔深,超深不得大于30cm。

(8)成孔垂直度偏差按不超过1/200控制。

(9)成孔泥浆的配制管理

合理地配制泥浆,是成孔成败的关键,在施工过程中,应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。

A、在粘土层中成孔时,出口泥浆的比重控制在1.2~1.25;

B、在砂土层、淤泥质及易坍孔土层中成孔时,排渣泥浆比重控制在1.2~1.3,并应选择含砂量较小的泥浆;

C、泥浆的粘度控制在20~26秒。

D、在成孔过程中,排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池,降低泥浆的含砂量及比重,然后再进入循环池利用;

E、经常对沉淀池、循环池进行清理,清除沉砂、积淤,对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运,确保泥浆质量。

4.8第一次清孔

当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。

具体方法:

在钻进终孔后利用成孔钻具直接将钻头提离孔底20~30cm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。

一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落试验孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束;清孔泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.30,手触泥浆无颗粒感觉,且沉渣厚度小于30cm,一次清孔即可结束。

4.9钢筋笼施工

(1)钢筋笼制作

A、钢筋笼分节制作,一般分节长度为9m,分节吊放,吊拼焊接而成;主筋的搭接以50%错开,单面焊接长度应大于或等于10d;焊缝宽度不应小于0.8d,厚度不小于0.3d。

B、钢筋笼制作前,应将主筋校直、除锈,下料长度要准确;

C、钢筋笼制作允许偏差:

主筋间距:

±10mm;箍筋间距:

±20mm;

钢筋笼直径:

±10mm;钢筋笼长度:

±100mm。

D、主筋保护层为20mm,允许偏差为±20mm,为保证保护层厚度,每节钢筋笼设置两组砼型保护层,每组三只,平面上呈120度角布置,且上下两组均匀错开。

E、环形箍筋、螺旋箍筋与主筋的连接采用直接点焊固定。

F、成型钢筋笼应平卧堆放,且不得超过二层。

G、现场使用钢筋必须具有质保书,并经现场抽样检测后方可使用,钢筋以每60T抽检一组。

(2)钢筋笼安装

A、清孔后,将钻具提出孔外,测量其孔深、孔径及孔斜,并做好记录,吊放钢筋笼时,可利用钻架及时吊放钢筋笼。

B、为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高,安放前由施工员测定具体标高尺寸,确定吊筋长度,以保证偏差在±100mm以内。

钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。

C、为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生,钢筋笼下到设计位置后必须固定好,以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm,笼顶、底标高偏差在±50mm之间。

D、钢筋笼吊放时,应确保钻孔和钢筋笼的同心度。

E、每隔3米在主筋上焊上钢筋笼保护层。

F、钢筋笼孔口焊接应符合如下规定:

1)下节笼上端露出操作平台高度宜在1m左右;

2)主筋焊接部位的污垢应予以清除;

3)上下节笼各主筋位置应对正,且上下笼均处于垂直状态时方可施焊,焊接时宜两边对称施焊,并敲去炭渣;

4)焊接完毕后,应补足焊接部位的箍筋。

4.10导管安装及二次清孔

(1)本工程钻孔灌注桩砼灌注宜采用Φ250mm直径导管,灌注应准确量好导管总长度。

(2)检查导管的密封性能,即检查导管有无漏水,导管连接密封圈的好坏情况。

(3)当钢筋笼安入完毕后,应尽快安放导管,进行第二次清孔。

吊放导管时,应位置居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。

安放完毕后,应在导管上口设漏斗和储料斗,下口离孔底约30cm,用3PNL泵进行泥浆循环清孔,并进行泥浆指标的调整,二次清孔的泥浆比重应小于1.10,返浆比重应小于1.20,工程桩沉渣厚度应小于8cm,清孔时间一般控制在20min左右。

(4)二次清孔结束后,由施工员进行孔底沉渣的测试,工程桩沉渣厚度小于8cm,在满足沉渣厚度控制指标后,会同建设单位、监理单位进行验收,合格后及时签证,并及时进行下道工序混凝土灌注工作。

4.11混凝土施工

本工程采用Φ280mm导管进行水下砼灌注,砼采用水下C30商品砼,砼灌注质量应按下列要求控制:

(1)采用商品混凝土,混凝土坍落度控制在20±2cm之间,石子采用5~25mm碎石,含砂率在40~45%,最小胶凝材料用量不小于380㎏/m3,最大不大于480㎏/m3。

混凝土初凝时间控制在6~8小时,级配单应在混凝土开浇时随车附来。

严格把好质量关,每批进场混凝土搅拌站必须附送级配单。

现场应仔细核对配合比组成情况,发现问题及时阻止更正。

搅拌站后期附送混凝土质量证明单。

每根桩的混凝土灌注须做好二次坍落度试验,以及一组混凝土试块。

(2)桩顶标高以上混凝土捣高(泛浆高度≥2m)后凿去,以确保桩顶设计标高以下混凝土的强度和密实性。

(3)导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏,并编号、丈量、记录长度,导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且第一节导管长度应大于4m,以保证初灌时埋入砼面大于1.50m。

(4)水下混凝土的灌注应在第二次清孔后30min内进行,若超过30min应重新测量孔底泥浆厚度,如不符合要求应进行重新清孔。

(5)混凝土隔水塞的大小要与导管的内径相符。

(6)混凝土灌注前安放好隔水塞后,导管提离孔底50cm,当导管灌满混凝土,剪断悬挂混凝土隔水塞的铁丝,第一斗混凝土灌入后导管埋入混凝土面大于0.8~1.3m以上,第一斗混凝土灌注后不得提升导管,待第二斗混凝土灌注后,经过测试确认混凝土面埋入导管0.8~1.3m以上,方可小幅度提升。

漏斗中的混凝土开始灌入时,立刻向漏斗中继续输送混凝土,以确保混凝土灌注的连续性,从而保证混凝土的浇灌量。

单桩灌注时间宜不大于8小时,与二次清孔验收时间间隔应≤0.5小时。

(7)水下混凝土灌注应连续进行,导管埋深应控制在5~7m,最小埋深不得小于2m,导管应勤提勤拆,一次提管长度不得超过5m,最佳提管长度为2.5m,应经常测定混凝土面高度,以确定提管长度,切不可将导管提出混凝土面以上。

(8)当混凝土面接近钢筋笼底端时,导管埋入混凝土面的深度宜保持在3米左右,灌注速度应适当放慢。

当混凝土面进入钢筋笼底端1~2米后,可适当提升导管,导管提升要平稳,避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。

(9)注意检查导管吊绳及井口台板的质量,发现问题及时更换,并注意钢筋笼的固定情况,防止跑笼。

(10)混凝土灌注高度应高出设计桩顶标高至少2米,由施工员测定后方可停止灌注。

(11)灌注完毕后,待混凝土初凝后即可切断钢筋笼吊筋,拔出护筒,清洗导管和护筒,清除孔口泥浆(灌注时排出的废泥浆引入排污池),然后回填孔口,以保证施工现场安全文明。

(12)按规定由专人做好混凝土试块的制作,每根桩做混凝土试块一组,每组三块,注明日期、桩号,按标准养护28天,然后测定其抗压强度。

4.12场地处理

(1)在完成钻孔灌注桩施工后需对场地进行处理,恢复场地的原貌。

其中包括泥浆池的拆除,硬地坪及施工便道的凿除等工作。

(2)由于工程桩落低约10m左右,为防止坠人坠物,需用建筑垃圾或砂土对完成的桩孔进行回填。

5试成孔工程

5.1试成孔施工

根据设计图纸要求在试桩施工前先进行3根试成孔,以核对地质资料,检验所选设备、机具,选择合理的施工工艺和参数,并监测孔壁的稳定性。

试成孔位置在成孔之前必须经监理、设计确认后方可施工。

5.1.1具体位置如下:

详见桩位平面图。

5.1.2测试内容

(1)测试钻孔孔径。

(2)测试钻孔的垂直度。

(3)测定清孔后孔底沉淤厚度。

(4)监测在试成孔成孔后停滞一段时间内(本工程要求24小时)孔壁的稳定性。

5.1.3成孔质量判别标准

工程承重桩成孔质量判别标准如下:

(1)孔径:

最小断面允许偏差为0,平均断面孔径允许偏差+0.14d(d为设计直径)。

(2)垂直度:

允许偏差≤1/200(设计要求)。

(3)孔深:

允许偏差-0,+300mm。

(4)灌注砼之前孔底沉淤厚度:

不大于8cm。

(5)在成孔后停滞一段时间内孔径不小于设计直径(d)。

5.1.4试成孔检测方法

试成孔一次清孔结束后进行试成孔质量检测。

检测时应通知各单位有关人员旁站,并现场确认。

试成孔连续跟踪时间为24小时,在成孔后0、4、8、12、16、24小时监测孔径曲线、孔深、沉渣厚度的变化,并根据数次实测结果评价孔壁稳定性及施工工艺。

5.1.5试成孔回填

试成孔完成各种检测项目后采取孔内回填处理,考虑到回填质量及密实性能的保证,回填料选用C20砼浇灌至地面。

5.2成桩质量检测

(1)工程桩需30%且不少于20根进行低应变动测,以检验是否达到设计要求,试验报告及桩基施工资料经设计院认可后方能进行下一步施工。

(3)桩基施工前要求进行2根以上试成孔试验。

6.质量措施

6.1质量保证体系

6.2质量管理网络

 

6.3质量保证措施

6.3.1工程技术复核计划

复核项目

施工员

技术复核人

1

定位桩与水准点

2

钢筋笼尺寸、质量

3

砼浇注面标高

4

泥浆指标

5

钻孔灌注桩孔深、垂直度、沉渣、轴线

6.3.2原材料复试计划

试块名称

设计标号

试块组数

备注

1

钢筋原材料

三级

同一炉号同一批号每60吨一组

2

灌注桩抗压试块

水下C30

每组3块,每根桩一组

3

灌注桩钢筋焊接连接

三级

同直径每300个一组

注:

现场设置标准养护室,每天由专职取样员监控温度、湿度形成书面记录,做好砼试块养护的管理工作。

6.3.3成孔允许偏差及检测方法

 

项次

项目

允许偏差

检测方法

1

孔径

承重桩

0

+50mm

用井径仪或超声波测井仪

2

垂直度

<1/200

用测斜仪或超声波测井仪

3

孔深

0

+300mm

核定钻头和钻杆长度

4

1~3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩

D≤1000mm

D/6,且不大于100mm

基坑开挖后,重新放出纵横轴线,对照轴线用钢尺检查。

D≥1000mm

100mm+0.01H

条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩

D≤1000mm

D/4,且不大于150mm

D≥1000mm

150mm+0.01H

支边桩

1/12d

注:

d--------桩的设计直径。

桩径允许偏差正值指平均断面,负值仅指个别面断面。

6.3.4钢筋笼制作

序号

项目

设计尺寸

允许误差(mm)

1

钢筋笼直径

桩径800笼径700、桩径600笼径500

±10

2

钢筋笼长度

9m(定尺)

±100

3

主筋间距

桩径800间距183mm、桩径600间距130mm

±10

4

箍筋间距

100mm/200mm

±20

5

保护层

50mm

±20

6.3.5焊接要求:

序号

项目名称

允许范围

备注

1

长度

>10d

单面搭接焊

2

宽度

>0.8d

3

高度

>0.3d

6.3.6泥浆指标控制

注入孔口泥浆性能技术指标

排出孔口泥浆性能技术指标

密度

≤1.15

密度

≤1.30

粘度

18"~22"

粘度

20"~26"

6.3.7隐蔽工程验收计划

序号

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