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主墩墩身施工方案

中南建设集团有限公司

射洪县王家渡涪江大桥建设工程项目

 

射洪县王家渡涪江大桥

主桥8#、9#墩柱施工专项方案

编制:

复核:

批准:

中南建设集团有限有限公司

射洪县王家渡涪江大桥项目经理部

2014年5月1日

射洪县王家渡涪江大桥建设工程

主桥8#、9#墩墩柱施工专项方案

一、编制依据

1、交通部标准《公路工程地质勘查规范》(JTGC-2011);

2、交通部标准《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);

3、《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011);

4、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1-2004);

5、射洪县王家渡涪江大桥两阶段施工图纸和工程地勘报告

6、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1-2004);

二、工程概况

2.1项目概况

射洪县王家湾涪江大桥项目,由跨江大桥及两岸连接线组成。

项目位于射洪县城北王家湾,通过新建王家湾涪江大桥跨江后,北接绵遂高速公路预留的麻柳坪互通,并与射洪至盐亭县际公路相接,南接城北工业区。

桥梁起始桩号为:

K1+065.322,终止桩号为:

K1+711.892,全桥长646.56。

跨径组合为:

7×20m(预应力砼简支小箱梁)+70m+120m+70m(连续刚构)+4×30m(预应力砼简支T梁)+4×30m(预应力砼简支T梁)。

麻柳坪岸引桥及连续刚构左侧边跨一部分位于R=270的圆曲线上,其余部分均位于直线上。

桥面纵坡为2.9%和-2.1%,桥面设置双向2%的横坡。

主桥为70m+120m+70m的连续刚构,主桥下部采用双薄壁式桥墩,桩基础。

麻柳坪岸引桥采用7×20m预应力砼简支小箱梁,桥台采用肋板式桥台,桩基础。

射洪县城岸采用8×30m预应力砼简支T梁,下部采用双柱式桥墩,桩基础。

桥台采用肋板式桥台,桩基础。

2.2主桥墩身概况

本工程主桥墩7#、8#、9#、10#墩,8#、9#主墩为双薄壁实心墩,横向宽度7米,两端设有直径1.2m的圆端,纵向宽度1.2m。

两薄壁间净距4.6m。

薄壁上端设有0.75*0.75m倒角,下端与承台连接。

8#墩墩高16.257m,9#墩墩高16.987m。

7#墩、10#墩交界墩采用2.2m*1.8m双柱式实心墩。

7#墩墩高17.419m,10#墩墩高15.975m。

2.3主要工程数量

8#、9#墩身C40砼1507m3,钢筋Φ28为157169kg、钢筋Φ25为74902kg、钢筋Φ12为99843kg。

7#、10#交界墩身C30砼529m3,钢筋Φ28为55507kg、钢筋Φ12为38417kg。

三、施工总体布置

3.1施工用水

本工程跨越涪江河,生产用水可直接从涪江河流中抽取。

3.2施工用电

射洪岸15#墩右侧30米630KVA变压器供8#墩-9#墩墩身施工用电。

3.3临时施工便道

主墩墩身临时施工便道设置涪江河道水域上游,距涪江大桥右侧2米,便道采用土石方开挖清岩碴回填,便道设置路面宽度为7米,高于常水位1.5-2米。

3.4钢筋加工场布置

8#墩、9#墩墩身钢筋加工厂设置在K1+498.862位置(11#墩右),钢筋加工区采用装配式钢架工棚结构。

场内各类钢材按不同规格堆放整齐并设置标识牌,钢筋堆放区采用下垫上盖,防止钢筋锈蚀。

3.5混凝土供应

本标段砼采用集中厂拌供应,拌合站设置于涪江大桥16#墩左侧场地内,采用1套H1200型拌合机搅拌,砼运距短,生产能力能满足施工要求。

3.6墩身施工顺序

根据现场施工条件、业主施工进度要求,汛期前完成主墩墩身施工,项目部加大人员\机械、材料投入,计划安排8#、9#墩墩身同时施工。

3.7、施工资源配置

3.7.1组织机构

针对本工程施工工艺具体情况,项目部成立施工管理组织机构。

组织机构框图及各部门职责分工详见下列图表:

 

 

 

 

图3.7.1:

组织机构框图

表3.7.1:

各部门职责分工表

序号

部门

人员

职责

1

工程部(技术)

邹高定

负责施工技术及方案报批

2

工程部(施工)

尹铁强

负责施工管理、现场调度

3

测量

刘涛

负责施工测量及控制网布设

4

安全质量部

盛云峰

负责现场质量、安全文明施工及资料管理

5

中心试验

李红菊

负责现场试验检测工作

6

计划合约部

赵琴

负责计划统计、经营管理、资金结算

7

物资设备部

张凯

负责机械设备、材料的计划采购

8

财务部

廖刘莉

负责财务管理、成本核算

9

综合办公室

敬德炳

负责后勤保障、人力资源及政治思想工作

10

墩身施工队

寿恩明

负责承台钢筋加工及安装、砼浇筑

3.7.2作业人员配置

表3.7.2:

作业人员配置计划表

工种人数

机械操作工

司机

钢筋工

砼模板工

电工

电焊工

修理工

普工

管理人员

合计

2014

5月

2

2

20

10

1

4

1

10

15

65

6月

2

2

20

15

1

8

1

10

15

65

7月

2

2

20

15

1

8

1

10

15

65

3.7.3设备配置

表3.7.3:

主要设备配置计划表

设备名称

型号及规格

单位

数量

备注

混凝土搅拌站

H1200

1

共用

汽车吊

25t

1

平板汽车

12t

1

装载机

50型

1

砼搅拌运输车

9m3

2

潜水泵

WQ-7.5

2

钢筋加工设备

1

模板

墩身标准定型钢模

1

空压机

3m3

4

全站仪

DTM-500

1

水准仪

WILD-N2

1

振捣设备

4

3.8施工进度计划

8#墩墩身:

2014年5月15日开始-2014年7月30日完成,工期75天;

9#墩墩身:

2014年5月5日开始-2014年7月20日完成,工期75天;

四、墩身施工目标

4.1质量目标

工程质量按公路工程质量验收标准的要求进行检测,达到国家工程质量验收标准,并满足设计要求。

主体工程质量零缺陷,材料、设备无隐患;单位工程一次验收合格率100%。

4.2安全目标

坚持“安全第一,预防为主、综合冶理”的方针,建立健全安全管理组织机构,完善安全生产保证体系。

杜绝较大(及以上)施工安全事故;杜绝较大(及以上)道路交通责任事故;杜绝较大(及以上)火灾事故;控制和减少一般责任事故。

确保人民生命财产不受损害。

创建安全生产标准工地。

4.3工期目标

8#墩、9#墩墩身计划2014年5月5日开工,于2014年7月30日完成,共计85个工作日。

五、施工工艺与方法

5.1墩身总体施工方案

8#墩、9#墩施工拟采用分节段施工,根据8#墩、9#墩承台施工进度及射洪县涪江水域历年汛期时间分布情况,项目部计划8#墩、9#汛期前墩身出水一节,第一节施工4米,第二节施工6米,墩顶剩余不足7米一次浇筑。

模板采用标准定型大钢模板。

钢筋绑扎以9m为基准,每9m绑扎一节,内设劲性骨架定位主筋,外搭设双排钢管脚手架操作平台。

砼浇筑使用砼输送泵泵送。

5.2主墩施工工艺流程图:

 

 

 

 

 

5.3施工前准备

5.3.1技术准备

⑴编制墩柱施工专项方案及安全施工专项方案上报监理、业主审批。

⑵复核墩柱施工图纸、设计坐标、高程、结构尺寸及钢筋相关数据,确保施工图纸无误。

⑶施工前组织施工班组进行施工技术、安全交底。

⑷优选原材料,科学优化墩柱砼施工配合比,确保砼强度、工作性能。

5.3.2现场准备

⑴承台墩柱范围内凿毛,清洗干净。

⑵临时用电二级配电箱架设至墩柱30米范围内,供三级配电箱接线至施工现场。

⑶墩柱施工现场配备安全标志。

⑷根据图纸坐标对墩柱边线四个角点放样。

5.3.3人员、材料、机械设备准备

根据墩柱施工工艺特点、施工进度计划安排,组织施工机械设备及作业人员进场施工,施工需要材料分批进场,并合理库存,保证项目连续生产。

5.4脚手架人工安全操作平台搭设

本桥8#主墩高度为15.9米,9#主墩高度为16.927米,墩柱结构形式为双薄壁实心墩,施工安全操作平台采用双排钢管脚手架平台,平台满铺木板,脚手架布置形式:

脚手架钢管采用φ48*3.5mm钢管,距墩柱边线0.8米布置,双排双管间距0.8米,钢管立杆间距1.5米,钢管步距为1.8米,高墩柱1.2米,每排钢管架打设剪刀撑,四周通道满铺5cm厚木板、木板与横杆间用8#铁丝固定。

钢管脚手架安装完毕后四周挂安全立网。

搭设内外作业平台具体布置见下图:

5.5劲性骨架施工:

8#墩、9#墩主墩主筋采用劲性骨架固定,防止变形。

劲性骨架用∠75*50角钢焊接,结构尺寸见下图:

5.6墩身钢筋工程:

5.6.1墩身钢筋制作:

⑴、钢筋进场后试验室按规范要求进行取样检测,检测合格后进行钢筋制作。

⑵、钢筋下料:

严格按设计图纸下料加工,主筋N1(2φ28)长20.257m共100根,N2(φ25)长20.257m,N2a(φ25)长21.257m,N3(φ25)长20.257m共40根,主筋接头按50%错位,错位高度1m,下料时注意优化下料尺寸,降低钢筋损耗。

8#墩主筋下料分段长度:

N1为4m,5m,9m,6.9m,5.9m、N2为4m,5m,9m,6.9m,5.9m、N3为4m,5m,9m,6.9m,5.9m、N2a为4m,5m,9m,7.9m,6.9m。

9#墩主筋下料分段长度:

N1为4m,5m,9m,7.927m,6.927m、N2为4m,5m,9m,7.927m,6.927m、N3为4m,5m,9m,7.927m,6.927m、N2a为4m,5m,9m,8.927m,7.927m。

箍筋N6单根长650.1cm,共304根,N7单根长670cm,共1215根,N6a单根长517.3cm,共18根,几何尺寸按图加工,弯钩为直弯,长14cm。

侧面分布筋N8单根长356.9cm,共270根,N9单根长700cm,共270根,N10单根长858cm,共100根,几何尺寸按图加工。

钢筋用断料机下料,下料后对钢筋端头马蹄形部位用切割机切直。

⑶钢筋下料注意事项:

按规范要求钢筋接头位置应错开,以保证接头长度区段内的钢筋接头数量不大于50%;在同一根钢筋上应尽量少设接头。

在“接头长度区段”内,同一根钢筋上不得超过一个接头。

注:

两焊(连)接接头在钢筋直径的35倍范围内且不小于500mm以内,均视为“接头长度区段”。

⑷钢筋丝头加工

主筋N1(2φ28)、N2(φ25)、N2a(φ25)、N3(φ25)采用机械套筒连接,套筒长度为6.5cm,钢筋端头丝头加工长度为3.3cm~3.5cm。

⑸钢筋丝头加工注意事项

正式加工前,作业人员对设备进行调试及成型试验,试验室进行钢筋连接接头工艺试验,符合要求后开始加工。

加工丝头前,应调直钢筋和把钢筋接头错平。

轧丝机内设有控制丝头长度的限位器,轧丝时将钢筋端布置于该限位器处,但应经常检查钢筋端部位置,一旦有所滑动及时进行调整。

丝头直径控制:

经常调节丝头车丝刀片,若调节过紧则螺纹直径过小,若调节过松则螺纹直径过大,故用环通规和环止规检查调整好的刀片位置,合格后方进行车丝,并对加工后的每个丝头进行直径大小检查,对不合格的接头切掉重新车丝

不完整螺纹长度控制:

及时更换车丝刀片。

丝头保护:

丝头加工完毕经检验合格后,立即将标准丝戴好保护帽,加长丝拧上连接套,防止丝头损坏及锈蚀。

按规格分类堆码整齐,设置标识。

5.6.2墩身钢筋安装

墩身钢筋分节段安装,安装顺序:

主筋(N1、N2、N2a)-箍筋(N6、N7)-N3-N8、N9-N10-N4-安装D6防裂钢筋网。

主筋(N1、N2、N2a)安装前在劲性骨架上按设计尺寸间距14cm用石笔画好位置,人工安装主筋,并用扭力扳手拧紧,扭力不小于320KN,拧紧后按设计间距点焊固定在劲性骨上。

N2和N2a钢筋在墩身部分形成束筋,N2靠近内侧衬筋,N2a靠近外侧N6箍筋。

N2在墩顶截断;N2a向上伸至60cm,并向中间弯成圆弧,与倾斜的N6a钢筋一起形成1/4球形钢筋网。

箍筋安装之前,先用石笔在部分主筋上按设计图纸尺寸(12cm)画好位置,复核无误后再进行安装,箍筋与主筋之间选用部分点焊。

N8、N9钢筋焊接形成束筋内侧的闭合衬筋,跟主筋用铁丝绑扎,搭接部分采用单面焊接,焊接长度为10d。

D6防裂钢筋网片安装在墩身四周主筋外侧,搭接长度20cm,网片跟主筋用铁丝呈梅花形绑扎牢固,局部采用点焊加固

5.7墩身模板工程

5.7.1模板加工

8#、9#墩墩身采用标准定型钢模,厂家定制,计划加工一个薄壁墩身模板16米,加工数量2*3.5m32件、圆角模16件。

钢模采用厚5mm钢板作为面板;模板竖肋采用[100×48×5.3mm槽钢立放,间距30cm,横肋采用双[140×60×6mm槽钢呈“][”形立放,间距70cm,并在横肋上用两端带M25螺纹的φ2.5cm圆钢拉杆拉紧,拉杆水平间距1250cm;模板间以∠100×100mm角钢作为法兰用M20螺栓联接,所用钢材均为Q235,模板图纸见附图。

5.7.2模板验算

1、侧模板的最大压力

新浇混凝土对模板的最大侧压力计算:

计算参数:

γc=24KN/m3(混凝土的重力密度)

to=6小时(新浇混凝土的初凝时间,混凝土入模温度按20℃计算)。

β1=1.2(外加剂影响系数)

β2=1.15(坍落度影响系数)

V=1.6m/h(砼浇注速度,每小时15m³,最小截面积9.5㎡)

H=9.6m(砼侧压力计算位置处到新浇砼顶面的总高度)

由公式F=0.22γctoβ1β2V

=0.22×24×6×1.2×1.15×(1.6)

=55.3KN/m2

由公式F=γcH

=24×9.6=180KN/m2

按取最小值,故最大静侧压力为55.3KN/m2,

静荷载设计值F6及最大侧压力组合P

由公式F6=γF6

=1.2×55.3=66.4KN/m2

泵送混凝土时产生的荷载F=2KN/m2

F7=γF7=1.4×2=2.8KN/m2

最大侧压力组合P=F6+F7=66.4+2.8KN/m2=69.2KN/m2

2、面板计算

⑴、按面板挠度控制时

模板结构可视为均布荷载下的周界固定的矩形平板,取长宽均为30cm的板条作为计算单元,按面板强度控制:

q=PlM=Pl1L12/10=69.2*2*0.32/10=1.25KN·m

Wx=qd2/10=2×0.0052/6=8.3*10-6m3

σ=M/W=1.25×103/8.3*10-6=150MPa<[σ]=175MPa

面板的厚度满足要求。

3、竖肋计算

竖肋可假设为均布荷载下的连续梁结构,横箍跨距按70cm计算,则

工程中竖肋采用[140×60×6mm槽钢立放,I=609cm4

最大容许挠度l/400,则

由f=F6L4/128EI

=0.1mm<L1/400=2mm,

刚度满足要求。

计算弯矩为:

M=Pl1L12/10=69.2×0.3×22/10=8.3KN·m

W=100cm3

σ=M/W=8.3×103/(100×10-6)=83MPa<181MPa

横肋结构使用[140×60×6mm槽钢,竖肋间距l1取30cm,横箍间距L2取0.75m,强度满足要求。

4、横肋计算

竖肋间距较小,横肋也可视为均布载荷下的连续梁,采用双[140×60×6mm槽钢呈“][”形立放,I=1218cm4,模板组装采用透拉螺栓式拉筋紧固,垂直间距L1=70cm,水平间距L2=125cm,其近似计算公式为:

M=Ql2/10,f=Ql4/128EI。

最大容许挠度l/400,则

由f=F6L1L24/128EI=2.5mm<L2/400=3mm,

刚度满足要求。

计算弯矩为:

M=PL1L22/10=69.2×1.25×0.7/10=6KN·m

W=161cm3

σ=M/W=6×103/(79.4×10-6)=37MPa<181MPa

横肋结构使用双[140×60×6mm槽钢,拉筋垂直间距L1取70cm,水平间距L2取125cm,强度满足要求。

5、对拉螺栓计算

对拉螺栓的拉力Q=PL1L2=69.2×1.25×0.7=60.6KN,螺栓选用材质为Q235两端带M24螺纹的φ2.5cm圆钢作为拉杆,其容许拉力为77KN,满足强度要求。

5.1.2模板安装

⑴主桥墩身采用翻模施工,分节段浇筑。

⑵安装前对墩柱与承台接触面杂物清理干净。

⑶墩柱四周底部设置5cm水泥砂浆调平层,调平层距钢筋净距5cm,作为模板基础,方便翻模时模板拆除。

⑷立模前对模板进行除锈干净、涂刷脱模剂。

⑸立模采用吊车安装,人工调模。

模板之间用Φ25螺栓连接,在拉筋处的模板之间设Φ30mmPVC硬管,以便拉筋抽拔及再次利用。

模板外侧拉缆风绳,以便调模。

⑹立模检查:

每节模板安装后,用水准仪和全站仪检查模板顶面标高;中心及平面尺寸。

若误差超标要调整,直至符合标准。

对拉杆垫片螺帽逐个检查,逐个拧紧。

5、各种预埋件安装

模板安装后进行0号块所用托架的预埋钢板及型钢埋设。

5.8砼保护层设置

根据图纸保护层厚度(4.8cm)设置砼保护层垫块,垫块为同标号C40砼垫块,厚度为4.8cm.垫块数量按2~4个/m2放置,绑扎于墩身外侧钢筋上。

5.9砼工程

⑴混凝土原材料

混凝土原材料进场后,应对原材料的品种、规格、数量以及质量证明书等进行验收核查,并按有关标准的规定取样和复验。

经检验合格的原材料方可进场。

对于检验不合格的原材料,应按有关规定清除出场。

原材料碎石、砂不同规格分仓堆放,标明材料名称、品种、生产厂家、生产日期和进厂(场)日期,散装水泥用水泥灌储存,外加剂用胶桶储存。

混凝土原材料进场后,应及时建立“原材料管理台帐”,台帐内容包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。

“原材料管理台帐”应填写正确、真实、项目齐全。

⑵墩柱混凝土拌合、运输、泵送

8#墩、9#墩墩身砼为C40砼,机械搅拌,开盘前对原材料进行含水量检测,确定砼施工配合比、拌料过程中试验人员跟踪砼的坍落度及时调整。

砼运输车运输至现场,汽车泵送至墩内。

⑶砼坍落度、凝固时间

砼采用泵送,坍落度控制在16~18cmm内。

混凝土终凝时间应在初凝后2~3h,混凝土的初凝应控制在6~8h之间。

⑷混凝土浇筑方式

混凝土由罐车运送至现场,放入料斗内,利用汽车泵将料斗吊至待浇筑位置入模,入模高度不能大于2m,超过2m布置串筒。

应避免串筒出料处混凝土接触墩柱钢筋,发生分离、离析。

混凝土水平分层浇筑,每层浇筑厚度为30厘米。

每层用插入式振捣棒振捣密实,捣固棒应插入下层混凝土50~100cm,每次移动的距离不得超过其作用半径的1.5倍,振捣时应避免碰撞模板及墩柱预埋钢筋。

振捣密实的标准是混凝土表面停止下沉,无气泡冒出,表面平坦并泛浆。

混凝土浇筑应连续进行,并由专人经常检查模板及支撑,防止跑模及胀模现象。

当发现有变形及移位时,应及时采取处理措施。

浇筑时值班技术人员要及时准确填写混凝土浇筑纪录。

5.10混凝土养护

浇筑完毕后要及时以土工布覆盖,待收浆后应经常洒水,经常保持混凝土表面湿润。

养护期为7天,派专人负责养生工作。

5.11拆模

当混凝土强度达到2.5MPA以后,即可拆除模板。

拆模顺序先拆除周边支撑,放松拉杆螺丝,最后拆除钢模。

拆模时应注意防止损伤边角。

5.12施工接缝处理

⑴、承台和墩身的施工缝处理:

接缝面一般应为水平面,边缘应处理平整。

施工缝处的水泥砂浆薄膜、松动石子或松弱砼层应凿除。

浇筑砼前应用水冲净、湿润。

但不得存有积水。

凿毛静载距砼外缘2-3cm以内进行,并使接缝面露出70%以上新鲜砼面。

凿毛时必须达到2.5MPa以上强度。

⑵、每节段砼顶面按施工缝处理,施工缝进行如下处理:

凿除接缝处混凝土表面的水泥砂浆和松弱层,凿除时混凝土强度要达到1.2Mpa以上。

在浇注新混凝土前用水将旧混凝土表面冲洗干净并充分湿润,但不能留有积水,并在水平缝的接面上铺一层l~2cm厚的同级水泥砂浆。

5.13砼施工中蜂窝、麻面、露筋等缺陷的预防措施

1、蜂窝预防措施

①严格控制砼配合比,保证砼拌和均匀。

②砼浇筑时严格控制下料高度不超2m。

③充分捣固,做到捣固均匀适当。

应分层捣固其厚度不应超出30cm,上下层砼应充分连接,捣固时上层插入下层砼5~10cm。

2、麻面预防措施

①保证模板表面干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。

②浇筑砼前,横板应保证全部涂抹脱模剂。

③模板拼装要严格,不得有空隙。

每层捣固密实,严防漏振,每层砼均应捣固已排除气泡为止,并充分与下层砼捣固。

3、露筋预防措施

①浇筑砼时应保证钢筋位置和保护层的正确,严格按设计图施作。

②保证砼具有良好的和易性和准确的配合比。

③砼捣固时严禁撞击钢筋,在钢筋密集处采用直径小的捣固棒固。

④拆模时间要正确掌握,防止过早拆模。

六.施工质量验收标准

钢筋加工与安装允许偏差和检验方法见下表:

序号

名称

允许偏差(mm)

检验方法

1

受力钢筋全长

±10

尺量

2

弯起钢筋的弯折位置

20

3

箍筋内径尺寸

±3

钢筋加工允许偏差和检验方法表1

 

钢筋安装及钢筋保护层厚度允许偏差和检验方法表2

序号

名称

允许偏差

1

受力钢筋排距

±5mm

2

同一排中受力钢筋间距

基础、锚碇、墩台、柱

±20mm

梁、板、拱肋

±10mm

4

箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距

±20mm

5

弯起点位置(加工偏差20mm包括在内)

30mm

6

保护层厚度

±10mm

模板安装允许偏差及检验方法见下表:

表5.6-1模板安装允许偏差及检验方法

序号

项目

允许偏差(mm)

检验方法

1

轴线

位置

基础

15

尺量每边不少于2处

梁、柱、板、墙、拱

5

2

表面平整度

5

2m靠尺和塞尺检查不少于3处

3

高程

基础

±20

测量

梁、柱、板、墙、拱

±5

4

模板的侧向弯曲

h/1000,且不小于15

拉线尺量

梁、板、墙

l/1500,且不小于15

5

两模板内侧宽度

+10

-5

尺量不少于3处

6

相邻两板表面高低差

2

尺量

注:

1h为柱高(mm);2l为梁、板跨度(mm)。

墩身检验标准和检验方法如下表:

表5.6-2墩身实测项目

项次

检 查 项 目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1△

混凝土强度(MPa)

在合格标准内

按附录D检查

2

断面尺寸(mm)

±20

尺量:

检查3个断面

3

竖直度或斜度(mm)

0.3%H且不大于20

吊垂线或经纬仪:

测量2点

4

顶面高程(mm)

±10

水准仪:

测量3处

5△

轴线偏位(mm)

10

全站仪或经纬仪:

纵、横各测量2点

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