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钻孔灌注桩专项施工方案.docx

1、钻孔灌注桩专项施工方案武汉理工大学科技孵化楼(三期) 钻孔灌注桩施工方案总承包单位:广东电白建设集团有限公司分包单位:武汉鑫元鹏基础工程有限公司二0二0年四月武汉理工大学科技孵化楼(三期)钻孔灌注桩施工方案审批: 审核: 编制: 武汉鑫元鹏基础工程有限公司2020年4月28日第一章编制依据 2第二章工程概况 3第三章施工力量部署 6第四章工期及施工进度计划 7第五章施工方法及工艺 8第六章质量标准 17第七章应注意的质量问题 18第八章主要质量保证措施 21第九章主要安全文明施工保证措施 22第十章后压浆专项施工方案 24施工工期横道图 0第一章编制依据类别序号规范及规程名称国家标准1建筑地基

2、基础设计规范(GB50007-20112建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-20143工程测量规范(GB50026-20074混凝土结构设计规范(GB50010-20105混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015行业标准6建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)7建筑基桩检测技术规范(JGJ106-20148建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)9钢筋机械连接技术规程(JGJ107-201610钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012)地方标准11建筑地基基础技术规范(湖北省标准 DB42/242-201412基坑工程技术规程(湖北省标准 DB42/T 15

3、9-2012)图纸13武汉理工大学科技孵化楼(三期)项目基坑支护平面布置图14武汉理工大学科技孵化楼桩基平面布置图15岩土工程勘察报告第二章工程概况2.1、工程概况武汉理工大学科技孵化楼(三期)项目位于武汉理工大学南湖校区,西临柳园路,南 部为文治街,交通便利。武汉理工大学科技孵化楼(三期)由武汉理工大设计研究院有限公司设计,基坑支护 由中南勘察设计院有限公司设计,湖北省地质勘察基础工程有限公司出具岩土工程勘察报 告,武汉宏宇建设工程咨询有限公司担任监理工作,总承包单位广东电白建设集团有限公司,受总包方委托,我公司承担钻孔灌注桩施工表1.1-1项目建筑信息序号楼号结构类型层数高度科技孵化楼框架

4、结构24F/5F96.9m2 学生公寓框架结构6F21.3m3 地下室 框架结构 地下仆 /科技孵化楼立面效果图2.2桩基设计概况科技孵化楼(三期)钻孔灌注桩项目,总桩数为 1011根,支护桩:726根,桩长约16.5m25m,桩径800mm、1000mm。采用150型及250型旋挖钻机。混凝土强度为C30,钢筋采用HPB300,HRB400二种。工程桩:285根,桩长约51-53m,采用280型及360型旋挖钻机。混凝土强度为 C40,钢筋采用HPB300,HRB400二种,单桩竖向抗压极限承载力设计值 9000KN。钢筋布置详见设计图纸。钻孔灌注桩设计情况如下:支撑类型围护形式尺寸参数(m

5、)支护桩AB段支护桩共计93根,编号为AB/193号;BC段支护桩共计31根,编号为BC/131号;CD段支护桩共计54根,编号为CD/154号;DE段支护桩共计190根,编号为DE/1190号;EFG段支护桩共计94根,编号为EFG/194号。GH段支护桩共计202根,编号为GH/1202号。HA段支护桩共计53根,编号为HA/153号。桩长为:16.5m25m工程桩285根,编号为1-285号。桩长为:51m-53m2.3施工环境2.3.1、地质情况本工程地基分层为:勘探深度范围内,场区地层共分 6大层:1杂填土(层厚1.04.4m均有分布;2黏土(层厚0.33.8m)局部缺失;3-1粉质

6、黏土( 1.26.9m)局部缺失;-2黏土( 0.73.3m)局部缺失;3-3黏土( 1.312.3m)局部缺失;-4粉质黏土( 0.74.2m)局部缺失:4-1粉质黏土(层厚1.23.9m);均有分布-2红粘土(层厚1.36.0m),5粉质黏土(层厚1.59.6m);均有分布6强风化泥岩(层厚未揭穿);均有分布.:)辂殊性的岩土层232、水文地质情况场地地下水主要为赋存于填土层中的上层滞水。上层滞水为大气降水与生活用水补给,第三章施工力量部署我公司针对本工程的实际情况,计划选用4台旋挖钻机,如后期工期紧张可增加1台施工设备、人员力量配备如表:3.1劳动力需用计划表工种人数备注钻机操作工10钻

7、机操作及指挥钢筋工12钢筋笼加工砼浇灌工4砼浇灌及配合机修工2维修机械电工1维护生产生活用电测量工1桩点定位及桩孔测量普工10各项配合工作3.2主要设备计划表序号机械或设备名称型号规格数量1旋挖钻机SR280/SR165A4台2汽车吊25T4台3钢筋切割机2台4电焊机BX1-300F-310台5直螺纹套丝机GS40-163台6钢筋弯曲机GW-403台7挖掘机PC2003台第四章工期及施工进度计划每机每天完成8根,施工准备五天,施工45天,共50天。附:施工进度计划图表第五章施工方法及工艺钻孔灌注桩施工工艺流程图开(成:1孔钻进转速、转压、5.1、施工方法:1、施工前,首先根据支护桩设计图纸排出

8、桩位,并给桩基编号,方便填写成桩记录等 资料。桩基编号时根据主体结构变形缝位置分段、逐桩进行编号。1.1、支护桩AB段支护桩共计93根,编号为AB/193号;BC段支护桩共计31根,编号为BC/131号;CD段支护桩共计54根,编号为CD/154号;DE段支护桩共计190根,编号为DE/1190号;EFG段支护桩共计94根,编号为EFG/194号。GH段支护桩共计202根,编号为GH/1202号。HA段支护桩共计53根,编号为HA/153号。5.1桩号示意图1.2、工程桩共计285根:编号为1-285号每端支护桩打桩施工顺序采用跳打,连续施工的相邻桩基间隔两个桩位,即先灌注第 一根、第四根、第

9、七根等先灌注的桩满足强度要求后,即 2天后开始施工第二根、第五根、第八根直至区域内所有支护桩施工完毕。 1、二-1 f 1;F (1 0 (r 1 1I支护桩施工顺序示意图2、 测定桩位测量时遵循“由整体到局部的原则”,用通过复测校准后的导线点对各桩位进行定位 放样。测设的主要内容包括:各桩位的中心桩位,同时测设出该位置的地面标高。3、 钻机就位旋挖钻机缓慢移至钻孔平台上,调整钻机,使桩孔处于钻机的工作范围之内。同时对 钻机四周有效范围进行清理,保证钻孔过程中卸渣合理、操作灵便并无碰挂现象。钻机对中后,启动电脑自动复位装置,并对钻机进行调整,使钻杆、钻头的中心与桩 位中心点对准,并用垂线复核。

10、4、 钻孔开钻时,先用低档慢速钻进,钻至土层1米以下后,再调为正常速度。钻进过程中, 根据不同的地质情况选用不同形式的钻头,在土质或细角砾土地层中钻头选用螺旋式土钻 或旋挖斗。钻进过程中,经常抽取渣样并与设计地质核对,注意土层变化,以便及时对不 同地层调整钻速、钻进压力。钻至设计标高并经岩样判别确认到位后,停止钻进。5、 清孔及检孔钻进到设计深度后,采用旋挖斗清孔,密切注视电脑上的深度显示值,当显示值为钻 进深度显示值时,原位正向旋转4-5转,使孔底的沉渣旋入容斗内,同时利用旋挖斗的平 底斗齿将孔底清理为平底,然后提出旋挖斗卸渣。为确保孔底沉渣满足要求,第一次掏渣后还需用测绳检测孔深,如果测量

11、深度与钻进 深度一致,表明清孔合格,否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。清孔后及时用测绳测量孔深,下放钢筋笼及灌注混凝土前重新测量孔深,检查是否有 塌孔现象。遇塌孔或沉渣过厚时,及时用旋挖斗进行二次清孔6、钢筋笼的制作、安装钢筋笼均在钢筋加工场集中制作,用平板拖车通过施工便道运至成孔桩基处,利用25t 汽车吊下放钢筋笼。(1) 钢筋笼制作钢筋笼在钢筋加工场集中加工。钢筋笼加工时要确保主筋位置准确,并在钢筋笼上设 保护层垫块,每隔4m1组,每组沿圆周对称地设置4块,以确保设计要求的钢筋混凝土保 护层厚度(50mm)。主筋接长采用套筒连接,每个断面主筋接头数量不得超过全部主筋数 量的50%;加强筋采用

12、搭接电弧焊,搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使 两接合钢筋轴线一致;接头单面焊缝的长度不应小于 10d(d为钢筋直径);箍筋采用点焊 与绑扎连接。钢筋骨架制作和吊装的允许偏差为:主筋净距不小于 80m m,主筋间距偏差不宜大于 10mm,箍筋间距偏差不宜大于20mm,钢筋笼长度偏差不宜大于50mm,骨架外径偏差不 宜大于10mm,骨架倾斜度不宜大于0.5%,骨架保护层厚度偏差不宜大于20mm,骨架中 心平面位置偏差不宜大于20mm,骨架顶端高程偏差不宜大于20mm,骨架底面高程偏差不 宜大于50mm。(2) 声测管及压浆管安装按设计要求安装声测管,与钢筋笼等长,均预先绑扎在钢筋笼内

13、,对接声测管、固定 牢靠,并保证成桩后的声测管互相平行,声测管内灌水检查其是否漏水,声测管底口与钢 筋笼平齐,顶口堵死,顶节外露高度满足检测要求,并不得少于顶板以上 100mm。按设计要求在钢筋笼对称部位设置2根桩端压浆管,下部伸出钢筋笼底部以下200mm(3) 钢筋笼存放钢筋笼加工制作完成后,存放在平整、干燥的场地上。1存放及运输过程中,按加工情况进行分类编号,钢筋笼按 9m 一节标准制作,并在钢筋加工场拼接至设计长度。2钢筋笼之间应保持一定的距离,以便于起吊时人工穿索。(4) 钢筋笼起吊运输及下方安装钢筋笼在钢筋加工场按设计图纸制作完成且各方验收合格后方可进行起吊运输及安桩基钢筋笼吊装工作

14、示意图钢筋笼在钢筋加工场制作好后,用履带吊运输到支护桩施工现场。钢筋笼在起吊、运 输和安装中应采取措施防止变形,起吊吊点设在加强筋部位。钢筋笼运输到现场后,采用 25t汽车吊起吊钢筋,在起吊钢筋笼到一定高度后将钢筋笼调整到竖直方向, 然后将钢筋笼 徐徐下降,使全部钢筋笼降至设计标高为止。根据测定的孔口标高计算出定位筋的长度,核对无误后进行焊接,完成对钢筋笼最上 端的定位。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢,将整个定位骨 架支托于钢护筒顶端。两工字钢的净距大于导管外径 30cm。其后撤下吊绳,用短钢筋将工 字钢及定位筋的顶吊圈焊于钢护筒上。既可以防止导管或其他机具的碰撞而使整

15、个钢筋笼 变位或落入孔中,又防止钢筋笼上浮的作用。7、安装导管导管采用 260mm钢管,每节23m,底节长度4m,配12节11.5m的短管。导管 接口应连接牢固,封闭严密,导管接头应清洁无杂物,密封胶圈无破损老化,同时检查拼 装后的垂直情况与密封性,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管位于桩孔 中央,并在浇筑前进行升降实验。导管组装后轴线偏差不宜超过桩孔深的 0.5%并不宜大于 10cm。符合要求后,在导管外壁用明显标记自下而上逐节编号并标明尺度。8灌注桩基混凝土计算首批封底混凝土数量,使导管下口埋入混凝土不小于 1m深并不宜大于3m,确保 有足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开

16、,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要 环节。浇筑连续进行,中途停歇时间不超过 30mi n。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短, 以迅速、不间断为原则,宜在8h以内完成,防止在运输中产生离析。在整个浇筑过程中, 及时提升导管,使导管埋深控制在1-3m。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提 升。如导管法兰卡挂在钢筋笼上,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后移到钻孔中心。考虑桩顶含有浮渣及浮浆,灌注时混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程 50cm控制,以 保证桩顶混凝土的质量。9、 钻渣清理钻孔桩施工中,产生大量废弃的钻渣,为防止对周围环境及桩孔造成不利影响,这些废弃的钻渣,经处理后,运往指定的废弃钻渣

17、的堆放场地,并做妥善处理。10、 桩基质量检测支护桩施工期间要进行成孔质量检验,施工完毕后应采用低应变动测法检测桩身完整 性,检测数量不宜少于总桩数的30%,且不得少于6根,抗压强度试块每50m3混凝土不 应少于1组试块,且每台班不应少于1组试块。低应变动测传感器安装部位应清理干净, 不得有浮动砂土颗粒存在,不得安装于松动的石子上,安装应与桩轴线平行;当采用黄油 或其它粘结耦合剂粘结时,应具有足够的粘结强度;传感器底面粘结剂越薄越好,在信号 采集过程中,传感器不得产生滑移或松动。激振点处混凝土应密实,不得有破损,激振时 激振点与混凝土接触面应点接触;激振点位置应选择在桩中心,测量传感器安装位置

18、宜为 距桩中心2/3半径处。激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响。当用低应 变动测法判定的桩身完整性为III类时,采用钻芯法进行验证,并应扩大低应变动测法检测 的数量。工程桩应进行声波透射法检测,抽检数量不少于支护桩总数的 10%;工程桩每根桩留置一组试块,如工程桩单桩竖向抗压承载力静载荷试验因现场条件限制不能随机抽检时,3 桩及以下承台工程桩全数埋设声测管,多于 3桩的承台声测管埋设数量不应小于承台下桩 数的50%。工程桩还应采用钻芯法检测支护桩的桩长、桩底沉渣厚度、桩身混凝土等级、 桩身完整性和持力层状况,数量为不少于 3根。所有工程桩均需采用低应变法进行桩身质 量检测。用全站

19、仪进行桩中心检测,桩位偏差控制不大于 5cm。群桩中心位偏差控制不大于10cm。5.2施工要点(1) 钻孔施工要点:a在钻进过程中应时刻注意钻机仪表,如仪表显示竖直度有变化,应及时进行调整,调 整后钻进。b钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录,交接班时应交待钻进情况及下 一班的注意事项。c因故停钻时,严禁钻头留在孔内,提钻后孔口加盖防护。d旋挖钻孔应超挖30cm,以保证桩长,同排桩超挖深度应基本一致,要控制在土 5cm 以内。e在钻进过程中,要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在粘土层内,钻机的进尺控制 在80-90cm/次旋挖,在砂土层中,钻机的进尺控制在 4050cm/次旋挖。f在

20、钻进过程中,钻杆的提升速度控制在0.4米/s。(2) 清孔施工要点:孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后,必须在原深处进行空转清土( 10转/ 分钟),然后停止转动,提起钻杆。注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。(3) 导管安装施工要点:导管使用前使用气泵进行水密承压试验,试压前将导管一头封闭,从另一端将导管内 注满水,用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭,将气泵气管与导管进气管连接,加压 至 0.6Mpa,持续 2 min。(4) 混凝土浇筑施工要点:a当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时,在导管底口距钢筋笼底口 3m至1m之间时,应减慢灌注混凝土的速度,以减小混凝土从导管底

21、口出来后向上的冲击力b当孔内混凝土进入钢筋骨架4m5m以后,适当提升导管,减小导管埋置长度,以 增加骨架在导管口以下的埋置深度,从而增加混凝土对钢筋骨架的握裹力c为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应超灌 50cm,承台施工前将超灌段混凝土清 除。(5)为防止相邻桩串孔或影响邻桩的成桩质量,相邻桩的成孔施工以满足 4D (D为钻孔灌注桩桩径)或不少于36小时为宜,因此,对不满足要求的桩跳桩(间隔二桩)施工,5.3施工技术措施1保证成孔工艺的技术措施孔位必须准确,孔间距误差符合规范、设计要求,孔位确定,应经监理工程师认可。钻机定位后,要求钻机稳固、水平、天车轮前缘、立轴中心线必须在同一条铅直线上,

22、并 经监理工程师和现场质检员检查验收合格后,方可开钻。开孔时,应轻压慢转,保证桩孔 垂直水平面。如发现孔已斜,应从孔口开始纠正,把好开孔关。2、保证钢筋笼制安质量措施钢筋材料不得露天堆放,应分门别类,挂好标识牌。制作前进行材检,操作人员挂牌 上岗。钢筋应调直后下料,下料时,切口断面应与钢筋轴线垂直,不得有挠曲。钢筋制作时应进行除锈整直处理,整直后的主筋中心线与直线的偏差不大于长度的0.5%,并不得有局部弯曲。主筋间距必须准确,保证对接顺利。主筋接头应互相错开,保 证同一截面内接头数目不大于主筋总数的50%。安放钢筋时,应避免碰撞护壁,采用慢起、 慢落、逐步下放的方法,不得强行下插。3、保证浇筑

23、混凝土质量的技术措施拌制的混凝土符合防腐蚀混凝土要求,其坍落度在1822cm左右,能保证和易性,不 易离析。在灌筑过程中,应随时用测锤测定混凝土灌筑高度,以控制灌筑质量。测量混凝 土面深度时,每个测定位置的测点要超过 3处以上,并取最深值。桩基强度未达到设计强度的50%的桩顶混凝土不得受冻,为此混凝土浇筑前须掌握当 天的天气情况。图纸测量放线定桩位后,设置孔口护筒。施工期时用桩位十字控制中心,并将十字控 制线及高程引至护壁上并埋设铁钉做好标志,供钻机钻头准确对准中心及控制钢筋笼、砼 灌注顶面。第六章质量标准序号检查项目允许偏差或允许值检查方法1桩位小于100mm检测桩中心2孔深+ 300mm测

24、锤3桩体质里检验按基桩检测技术规范声测法4混凝土强度设计要求同条件养护及试件报告5钻孔灌注桩垂直度1/100测钻杆6桩径50mm且不允许出现负偏差井径仪7沉渣厚度50mm用钢尺量10钢筋笼安装深度00mm用钢尺量11主筋间距10mm用钢尺量12箍筋间距戈0mm用钢尺量13钢筋笼直径10mm用钢尺量14钢筋笼长度50mm用卷尺量16钢筋笼主筋保护层20mm用钢尺量第七章应注意的质量问题(1) 钻孔深度的误差钻孔深度的误差主要是由孔口高程误差引起的。另外,现在的旋挖钻孔机一般都配有 电子控制系统显示钻进的深度,但终孔时,还应用测绳检测复核孔深。钻孔的终孔标准应 以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定

25、孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后 应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。(2) 钻孔垂直度不符合规范要求规范要求垂直度不大于1%虽然旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直 度,但是还是应该通过电子控制和仪器观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成 孔的垂直度。造成钻孔垂直度不符合规范要求的主要原因及技术控制措施如下:场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜。 因此施工场地需压实、平整好。钻头磨损不一,钻头受力不均,造成钻头偏离方向。应定期检查钻头、钻杆,发现问 题及时维修或更换。钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不

26、均,造成钻头偏离方向。 在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填粘 土,压平后再低速低钻压钻进。(3) 钻孔塌孔与缩径旋挖钻孔灌注桩的塌孔与缩径主要是地层复杂、钻进进尺过快、成孔后放置时间过长 没有灌注砼等原因所造成。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速 度;当软地层变为硬地层时,要减速慢进;在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防 止缩径;对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进;没有特 殊原因,钢筋笼安装后应立即灌注砼。(4) 水下砼灌注质量问题砼配制质量关系到砼灌注过程是否顺利和桩身砼质量两大

27、方面。 要配制出高质量的砼, 首先要设计好配合比,注意砼的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系,必要时应添加砼 缓凝剂。采用商品砼的,应要求砼供应商掌握好砼的和易性及砼的坍落度(如采用水下灌 注方法塌落度宜控制在160-220mm,防止砼在灌注过程发生离析和堵管。建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为300 500mm初灌时导管埋深应800mm因此灌注前应计算砼的初灌量,避免初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。(5)灌注砼过程钢筋笼上浮砼初凝和终凝时间太短,使孔内砼过早结块,当砼面上升至钢筋笼底时,砼结块托起 钢筋笼。所要严格控制混凝土出厂质量,尤其是混凝

28、土原材料的各项性能指标,必须满足 要求。砼底面接近钢筋骨架时,放慢砼浇注速度,浇筑速度控制在 0.2m/min左右;砼底面接 近钢筋骨架时,导管保持较大埋深,导管底口与钢筋骨架底端尽量保持较大距离;砼表面 进入钢筋骨架一定深度后,提升导管使导管底口高于钢筋骨架底端一定距离。在保证钢筋 笼中心位置不变的情况下,通过四根定位钢筋将钢筋笼固定在钢护筒上。(6)桩身砼夹渣或断桩初灌砼量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。砼灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出砼面。砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使砼上部结块,造成桩身砼夹渣。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔

29、内砼面和重锤实测 孔内砼面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋管深度2米。单桩砼灌注时间宜 控制在砼初凝时间内。(7)桩顶砼不密实或强度达不到设计要求桩顶砼不密实或强度达不到设计要求,其主要原因是超灌高度不够、砼浮浆太多、孔 内砼面测定不准。根据规范对于桩径w 1000mm的桩,超灌高度不小于桩长的4%。对于桩 径1000mm勺桩,超灌高度不小于桩长的5%。本工程所有桩均超灌50cm(8)砼灌注过程因故中断的处理办法若刚开灌不久,孔内砼较少,可拔起导管和吊起钢筋笼,重新钻孔至原孔底,安装钢 筋笼和清孔后再开始灌注砼。迅速拔出导管,清理导管内积存砼和检查导管后,重新安装导管和隔水栓,然后按 初灌的方法灌注砼,待隔水栓完全排出导管后,立即将导管插入原砼内,此后便可按正常 的灌注方法继续灌注砼。此法的处理过程必须在砼的初凝时间内完成。砼灌注过程因故中断且砼已经凝结,则此桩只能做废桩处理,需在原桩位采用金刚钻 头重新钻孔。第八章主要质量保证措施进场施工人员在施工前要进行全面质量教育,进行技术交底,使施工人员充分明确施工工艺标准、技术标准及质量控制标准,责任落实到人。1强化质量保证体系,实行工序质量控制,钢筋、混凝土设质量控制点,对工序进行重 点管理。2严格按程序办事,实行自检、互检、交接检的三检制度,未经专职质检员验收的工程和未经业主及监理验收的隐蔽工程均不得进行

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