土方开挖施工方案113新.docx
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土方开挖施工方案113新
Xxxxx路轨道延伸工程x标段
土方开挖施工方案
编制:
审核:
审批:
XXXX建设有限公司
XXXX路轨道工程X标段项目经理部
2011年03月10日
一、编制依据、原则
(一)编制依据
1、XX市地铁XX工程(第XX标段)施工招标文件、设计图纸、补遗文件、地勘资料以及施工现场踏勘资料等全部资料;
2、国家颁发的市政、轻轨交通工程相关技术规范、标准:
见下表:
国家颁布规范、标准
项号
规范、标准
编号
1
《地铁设计规范》
GB50157-2003
2
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
3
《地下铁道工程施工及验收规范》
GB50299-XX99(2003年版)
4
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001(2006年版)
5
《岩土锚杆(索)技术规程》
CECS22:
2005
6
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》
GB50086-2001
3、部颁及行业标准见表:
部颁及行业标准
项号
规范、标准
编号
1
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-XX96
2
《钢筋焊接接头试验方法》
JGJ/T27-2001
4、安全生产规范、规程标准:
见表:
安全生产规范、规程标准
项号
规范、标准
类别
1
《建筑施工工程安全技术规程》
(国务院)
2
《建筑工程施工现场管理规定》
建设部15号令
3
《建筑机械使用安全技术规程》
JGB33-86
4
《建筑安全监督管理规定》
建设部13号令
5
《爆破安全规程》
GB6722-2003
5、GB/TXX001-2008idtISO9001:
2008《质量管理体要求》、GB/T24001-2004idtISO14001:
2004《环境管理体系规范及使用指南》和GB/T28001-2001《职业健康安全管理体系规范》;以及XX市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定。
(二)编制原则
编制原则
项号
原则
内容
1
全面响应招标文件的原则
认真阅读、领会招标文件、设计图纸及补遗文件,明确工程范围、技术特点、工期、安全、质量等要求,全面响应招标文件。
2
确保工程安全的原则
充分认识本标段工程,即综合考虑工程地质、水文地质及周边环境的特点,结合工程的施工特点,使用可靠成熟的方法,做好信息化施工,确保工程安全。
3
确保工期实现的原则
优化施工组织,选用优良的施工设备,合理配置资源,选好配套设备,采取操作性强的技术措施,确保节点工期和关键工期的实现,确保总工期。
4
确保优质工程的原则
确立对质量终身制负责的概念,完善质保体系,严格过程控制,精益求精,确保优质工程。
5
勇于技术创新的原则
在做好各项技术工作的基础上,及时总结提高,加大科研投入,研究、推广新技术,勇于创新。
6
以人为本的原则
在施工中贯彻“以人为本”的原则,做到文明施工,爱护环境;千方百计减少扰民;尽力创造良好的施工、生活环境,保证职工安全健康。
二、工程概况
(一)气候概况
XX地区属于北温带季风气候区,并具有海洋影响的特点,本区属暖温带大陆性季风半岛气候区,冬季寒冷,夏季炎热,降雨集中,较多。
八月最热,一月最冷。
主要气象要素见下表:
XX地区主要气象要素表
项号
主要气象要素
数值
1
历年极端最高气温
35.3°C
2
历年极端最低气温
-21.1°C
3
累年平均气温
10.2°C
4
累年平均降水量
658.7mm
5
累年最大积雪深度
37cm
6
累年平均相对湿度
65%
7
累年平均雷暴日数
20.3日(最多30天,最少11天)
8
全年平均风速
5.2m/s
9
30年一遇最大风速及其风向
31.0m/sN
10
XX市土壤最大冻结深度为
0.93m
(二)工程概况
XX地铁XXXX站后折返线区间地下段隧道工程,明挖段设计范围右线起讫里程为DK22+995.805~DK23+440.0,全长444.XX5米,左线起讫里程为DK22+995.805~左DK23+450,全长454.XX8米,其中右线里程DK23+006.0~DK23+065.0段、左DK23+008.0~左DK23+070.0段下穿临时改移后XX轨道线路采用暗挖法施工。
左、右线DK23+300处为人防中心里程。
新建XX轨道延伸工程位于地铁XX左右线之间。
三、施工准备及部署
(一)施工准备
1、土方开挖原则
本工程土方开挖面积大、基坑较深,在开挖时应遵循竖向分层、纵向分段、中间拉槽开挖的原则,基坑四周需预留三角土护坡,每层挖土厚度不宜超过3m基坑开挖应遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则进行。
同时要尽量加快支撑、锚喷支护施工进度,减少基坑在无支撑情况下的暴露时间。
钢支撑的安装偏心应小于20mm,在支撑未达到正常使用前,不得超挖下层土方。
基坑上部土方用反铲接力开挖,上台阶反铲直接装碴,自卸汽车运至指定弃土场;基坑下部石方采用爆破,挖掘机、风镐配合,反铲接力装碴,最后剩余土体基坑内用挖掘机装碴,基坑内施工运输。
纵向分三段同时开挖,横向分层先开挖中间土体,后开挖两侧土体。
机械开挖死角处人工配合开挖修整,基坑留300mm人工清底,底面误差不超过50mm。
2、土方开挖准备
2.1土方开挖的施工准备包括以下几个方面
2.1.1所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位。
2.1.2弃土地点必须落实,弃土线路畅通。
2.1.3止、排水系统正常运转。
2.1.4管线改移,支吊保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施。
3、技术准备
3.1在接到施工图纸后,组织技术人员认真熟悉图纸,编制详细的施工组织设计,对特殊过程、重点部位制定具体的施工方案,待方案批准后,组织对各工种施工人员进行技术交底。
3.2组织技术及管理人员对施工现场范围内的建筑物、地下管线进行调查,做到心中有数,并针对性地制定保护和预防措施。
3.3组织技术及测量人员检查验收控制桩,并做好控制桩保护工作。
3.4配备齐全有效的施工规范、规程、验收标准,制定技术资料管理目标,建立健全资料管理体系。
3.5及时编制各种材料计划,提供给加工订货部门。
4、劳动力组织准备
4.1本工程工期紧、任务重、施工难度大,为了顺利完成该项施工任务,设立指挥部,由公司领导亲自挂帅,协调各个施工环节。
4.2为全面落实施工安排的组织保障,更好组织施工,切实加强技术管理、质量控制,公司拟调派技术、质量、材料、政工、安全、经营等方面有较强能力的人员组成的项目经理部。
4.3根据劳动力计划和工期安排,选择良好的专业施工队伍,选择有较强施工组织能力、信誉高、肯吃苦的劳务队伍施工。
4.4根据开工日期和进度计划安排、劳动力需用计划,及时组织劳动力和物资、机械设备进场。
4.5进场前对施工人员进行全员入场教育,对重点工序、新工艺进行专业技术培训,召开动员会,做好特殊工种的准备工作。
5、物资及机械设备准备
根据现场平面布置,在开工前做好物资材料堆放的临设工作。
签订供货协议,明确总包方材料供货范围及责任。
开工前落实各项施工用料的计划,按照贯标程序要求选定合格厂家和产品,签订供货合同,并分期分批组织进场。
根据主要机具需用量计划,及时组织机械设备的进场、安装、调试,保证使用。
为了减少周转料租赁费用,原则上不准将周转材料堆放在现场,因此对各种材料的入场时间、数量等要提前做好计划,设专人负责,分阶段陆续进场,保证使用。
机械设备尽可能采用自有设备,特殊设备采取租赁形式,专用设备、检测及试验设备均为自备,各种设备根据工序及进度计划提前进场。
根据上述的开挖方案,开挖机械以液压反铲挖掘机为主,弃土运输则以自卸汽车为主。
(二)施工部署
1、施工内容
1.1明挖区间的土方开挖
1.2钻孔灌注桩+钢支撑支护
1.3钻孔灌注桩+锚索支护
1.4土钉及砂浆锚杆支护
2、施工顺序
2.1第一步:
首先清除明挖段(以XX线位基准)DK0+865.445~DK1+152表面杂土,清理到两端冠梁顶以上50cm;
2.2第二步:
明挖段两侧预留20m土方开挖侧做成1:
1的边坡,随着DK0+885.445~DK1+132分层开挖进行锚喷支护,DK0+885.445~DK1+132分层开挖具体方法见下面施工工艺;
2.3第三步:
进行底板及主体结构施工,主体结构施工时预留人防断面位置DK1+005~DK1+035(30m)不施工,作为便道;
2.4第四步:
施工人防断面段DK1+005~DK1+035主体结构。
2.4第五步:
待暗挖和围护桩施工完毕后施工DK0+865.445~DK0+885.445,DK1+132~DK1+152的土方开挖、钢支撑和锚索支护及主体结构。
3、施工组织机构
我公司成立责、权、利相统一的项目经理部,隶属公司总部管理,按项目法全面负责本工程施工,处理该工程的所有现场事务。
选派符合甲方要求的,具有一级项目经理(或一级建造师)资质、管理能力强、施工经验丰富的人员任项目经理;在公司范围内调遣或聘请适合本标段施工要求的人员,合理配置和调遣施工的队伍、生产资源和设备;项目经理部各机构部门同时受公司相关职能部门管理;项目经理部将按照我公司项目管理的要求优质、高效、安全、按期完成本工程施工。
根据本标段的工程规模和技术特点,项目经理部设项目经理1名、总工程师1名、生产经理1名、商务经理1名。
项目经理部下设五部一室(工程部、技术部、安质环保部、商务部、财务部、物资部、办公室)和2个工区,工区下设各专项作业队。
具体人员详见下表。
项目部人员情况
XXXX路轨道延伸工程第XX标段项目经理部组织机构
四、劳力及机械配置
1、机械设备配备表
序号
设备名称
单位
数量
1
挖掘机
台
6
2
自卸式运土车
台
15
3
铲车
台
2
2、劳动力配备表
工种
土车司机
挖掘机司机
力工
水工
电工
杂工
合计
人数
30
12
60
4
2
10
118
3、土钉墙施工劳动力
1
土钉或ZB自钻式锚杆成孔班
10
2
注浆班
10
3
钢筋加工、挂网班
15
4
混凝土喷射班
10
5
机动人员
15
4、土钉墙施工机械设备
序号
名称
型号
数量
1
锚杆钻机
HD-90
5台
2
空压机
12m3
4台
3
注浆设备
5套
4
钢筋调直机
3台
5
钢筋弯曲机
WJ40-1
3台
6
电焊机
BX-300
10台
7
钢筋切割机
GJ51-32
3台
8
砼喷射泵
PZ-5
5台
9
测量仪器
1台套
10
其它小型机具
若干
五、施工工艺
(一)土方开挖
1、土方开挖施工工艺
2、土方开挖方法
2.1基坑土方开挖与支护配合要求:
土方开挖施工与支护两者是相辅相成的,离开了土方开挖配合的支护施工,与离开支护配合的土方开挖施工,都将严重影响工程质量和进度,从而将影响甲方的利益,同时也影响支护与土方开挖方自己的利益。
为更好的服务甲方,维护支护与土方开挖的切身利益,并根据国家有关强制性规范要求,土方开挖与支护方应遵循以下几点基本原则:
2.1.1土方开挖必须保证支护施工工作面不少于10m,在基坑四周护坡处10m宽支护工作面范围内,土方开挖的方案及进度需以支护要求为主,基坑其它区域以土方开挖方自己要求为主;
2.1.2在基坑四周护坡处10m宽支护工作面范围内,每步土方开挖的高度应如下控制:
第一步土方开挖可按2m深度控制,之后按每步1.5m控制,需爆破开挖的土层每步开挖可按1.2m深度控制,严禁超挖,避免造成边坡超挖产生塌方。
特殊区域如需提高每步土方开挖的高度,需征得支护及监理单位同意后进行。
2.1.3护坡工作面形成后,支护方应尽可能在最短的时间内进行土钉墙和砂浆锚杆施工,以保证土方开挖的进度;
2.1.4在基坑四周护坡处10m宽支护工作面范围内土方开挖时,支护方必须随时有工作人员与现场土方开挖人员进行配合;
2.1.5支护方与土方开挖方应及时交流施工过程中可能出现的影响施工质量和进度的问题和方面。
土钉支护是一种先开挖后支护的手段,要求土方开挖与其同步进行施工,土方开挖首先要保证足够的边坡土体自稳条件,严禁超挖;其次要与土钉支护密切配合。
(二)开挖作业顺序
1、基坑开挖根据挖掘机的性能,采用挖掘机接力开挖的方式。
1)自明挖段两端向中心位置开挖,采用放坡开挖至底板结构以上30cm处。
2)4台挖掘机按两个台阶组织开挖,各台阶开挖边坡坡度不大于1:
1.5。
3)每个台阶设一台挖掘机将土方接力挖到运输便道的自卸汽车上。
放坡开挖段土方开挖立面示意图
明挖段土方开挖平面示意图
4)坑底挖土至自卸汽车的过程为:
(1)第一台挖掘机置于下部台阶,挖掘下层土体,挖土甩放在该层台阶后部,由上层台阶挖掘机接力;第二台挖掘机置于上层台阶并由该挖掘机负责装车。
(2)土方开挖每层台阶的长度,根据机械开挖作业要求,控制在10~15m左右。
(三)放坡开挖
本区间明挖部分采用放坡开挖的施工方法,边坡坡率取值如下:
素填土:
1:
1.2(在无水的情况下),强、中风化板岩:
1:
0.3。
坡面采用10cmC25喷混凝土,Φ8@150*150mm单层钢筋网护面。
放坡施工步序如下:
既有道路、地下管线改移→基坑外降水→逐层坑内挖土→开挖至坑底浇筑垫层混凝土,自下而上浇筑各层结构→顶部填土、地下管线就位、恢复路面。
1、根据本工程土质条件及支护设计,对土方开挖做出如下施工要求:
1.1土钉支护应按设计规定的施工顺序进行,必须按分层开挖深度施工。
土方每步开挖深度与土钉每步高度保持一致,即:
第一步3.0m深,以下每步2.0m深,严禁超挖。
在完成上层作业面土钉与喷射混凝土以前,不得进行下部地层的开挖。
当基坑面积较大时允许在距离四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖相协调。
1.2当进行土方作业时,严禁边壁超挖或由于其他情况造成边壁土松动,基坑的边壁应预留20cm土,宜采用小型机具或铲锹进行人工切削清坡,以保证边坡平整,确保喷射砼的厚度均匀分布且不少于10cm。
开挖过程中,出现坑底涌水涌砂等现象,应立即采取回填措施,并采用坑底注浆加固措施,并密切注意基坑变形情况,发现问题及时补撑。
再次开挖前,应根据水位情况,做好坑内外降水,确保侧平面不出现渗、漏水现象。
1.3分层开挖,同步进行支护施工的作业顺序,应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内自立,并在限定的时间内完成支护。
即:
及时设置土钉或喷射混凝土。
基坑在水平方向的开挖也应分段进行,一般可取10~20m,应连续进行作业,尽量缩短边壁土体的裸露时间。
对于自稳能力差的土体如含水量大的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。
2、为防止基坑边坡裸露土体发生坍塌,对于易塌的土体可考虑采用以下措施:
2.1对修整后的边壁立即喷上一层薄砂浆或混凝土,待凝结后再进行钻孔;
2.2在作业面上先构筑钢筋网并喷射混凝土面层,而后进行钻孔设置土钉;
2.3在水平方向上分小段间隔开挖;
2.4先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔设置后再清坡;
2.5在开挖前,沿开挖面垂直击入钢筋或钢管,或注浆加固土体。
2.6当上级边坡开挖深度大于6.0m时,应设置1.5m长的中间平台。
3、基坑开挖注意事项
3.1施工前应对明挖区间附近管线(构)筑物等做深入调查,确定其平面位置、埋深,掌握地下管线的工作状态,了解管沟内积水及漏水情况,确保施工安全及地下管线的正常使用。
并将调查结果通知设计单位,以采取相应的措施;
3.2基坑开挖时如发现有层间滞水,可汇集排走,把地下水位降至最终基坑开挖面一下1m处,以疏干和加固土壤;
3.3开挖进程中,出现坑底涌水涌砂现象,应立即采用回填措施,并采用坑底注浆加固措施,并密切注意基坑变形情况,发现问题及时补撑。
再次开挖前,应根据水位情况,做好坑内外降水;
3.4开挖进程中,如出线围护结构变形过大或变形速率过快时,应立即停止开挖,必要时采取回填措施或设置应急支撑以控制基坑变形发展;
3.5基坑开挖时应分层、分段对称平衡开挖,基坑四周需预留三角土护坡,每层挖土厚度不宜超过3m,基坑开挖应遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则进行,要尽量加快支撑施工进度,减少基坑在无支撑情况下的暴露时间。
钢支撑的安装偏心应小于20mm,在支撑未达到正常使用前,不得超挖下层土方。
开挖至距坑底300mm时应由人工开挖、找平并对坑底进行及时的封闭,基坑底应平整压实;
3.6主体结构施作前,基坑外附近地面超载不得大于20KPa;
3.7当地质条件与地质勘察报告差别较大时,施工队应通知项目部,解决后方可继续施工;
3.8在施工现场应配备必要的抢险物资,以防意外。
(四)钻孔桩+锚索支护工艺
1、施工步序
1.1完成设置围挡,管线迁移或保护后可进行基坑施工,按要求施工钻孔桩,整平至施工期间设计地面高程后施作桩顶冠梁。
1.2钻孔灌注桩施工:
钻孔成孔→清底→吊放钢筋笼→吊放导管灌注水下混凝土。
(详见钻孔桩施工方案)
1.3开挖至各道锚索中心线以下0.5米,分别安设锚索,并按要求施压预定锁力。
1.4待桩+锚支护体系达到强度并经检测符合设计要求后,方可破桩进洞。
2、锚索施工参数
2.1D1型钻孔桩锚索设置二道锚索,锚索钻孔直径为150mm:
第一道预应力锚索2根Φs15.2,自由段长8.5m,锚固段长17.0m,间距1.5m,入射角为15度,总长为25.5m,设计固力为260KN,预加力为170KN;
第二道预应力锚索4根Φs15.2,自由段长7.5m,锚固段长16.0m,间距1.5m,入射角为15度,总长为23.5m,设计固力为661KN,预加力为400KN;
2.2D2型钻孔桩锚索设置三道锚索,锚索钻孔直径为150mm:
第一道预应力锚索2根Φs15.2,自由段长10.0m,锚固段长8.0m,间距2.4m,入射角为15度,总长为18.0m,设计固力为259KN,预加力为160KN;
第二道预应力锚索6根Φs15.2,自由段长7.5m,锚固段长10.0m,间距2.4m,入射角为15度,总长为17.5m,设计固力为1012KN,预加力为500KN;
第三道预应力锚索7根Φs15.2,自由段长6.5m,锚固段长7.0m,间距2.4m,入射角为15度,总长为13.5m,设计固力为1141KN,预加力为500KN;
2.3D3型钻孔桩锚索设置四道锚索,锚索钻孔直径为150mm:
第一道预应力锚索2根Φs15.2,自由段长12.0m,锚固段长13.0m,间距2.4m,入射角为15度,总长为25m,设计固力为283KN,预加力为160KN;
第二道预应力锚索6根Φs15.2,自由段长10.0m,锚固段长12m,间距2.4m,入射角为15度,总长为22.0m,设计固力为1000KN,预加力为500KN;
第三道预应力锚索7根Φs15.2,自由段长8.5m,锚固段长13.5m,间距2.4m,入射角为15度,总长为22.0m,设计固力为1120KN,预加力为500KN;
第四道预应力锚索7根Φs15.2,自由段长7.0m,锚固段长13.5m,间距2.4m,入射角为15度,总长为20.5m,设计固力为1098KN,预加力为500KN;
2.4D4型钻孔桩锚索设置二道锚索,锚索钻孔直径为150mm:
第一道预应力锚索2根Φs15.2,自由段长7.5m,锚固段长16.0m,间距1.4m,入射角为15度,总长为23.5m,设计固力为279KN,预加力为150KN;
第二道预应力锚索4根Φs15.2,自由段长6.0m,锚固段长10.0m,间距1.4m,入射角为15度,总长为16.0m,设计固力为588KN,预加力为300KN;
3、锚索施工要求
3.1锚索施工前必须进行现场的抗拔和破坏试验,并及时反馈试验结果给设计,以便检验锚索设计参数的实际效果,当设计结果与试验结果有较大差别时,应在调整锚固参数后重新进行试验。
3.2锚索钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于100mm,偏斜度不应大于3%;
3.3注浆管宜与锚索绑扎在一起,一次注浆管距孔底宜为100~200mm,二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理;
3.4浆体应按设计配置,一次灌浆宜选用灰砂比1:
1~1:
1:
2、水灰比0.38~0.45,或水灰比0.45~0.5的水泥浆,二次高压注浆宜使用水灰比0.45~0.5的水泥浆;
3.5二次高压注浆压力宜控制在2.5~5.0MPa之间,注浆时间可根据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到5MPa后进行;
3.6锚索的张拉与施加预应力(锁定)应符合下列规定:
1)锚索张拉宜在锚固体强度大于15MPa并达到设计强度75%后进行;
2)锚索张拉顺序应考虑对邻近锚索相互影响;
3)锚索宜张拉至设计荷载0.9~1.0倍后,在按谁及要求锁定;
4)锚索张拉控制应力不应超过钢筋或钢绞线的强度标准的0.75倍。
(五)钻孔桩+钢支撑支护工艺
1、施工步序
1.1完成施工围挡、管线迁移(保护)、道路改移,施工降水达到施工要求后,上级分层放坡开挖,按要求进行钻孔灌注桩施工;
1.2施工桩顶冠梁,待冠梁强度达到要求后,可进行基坑开挖。
1.3开挖至各道支撑下0.5m,安设支撑,并按要求施加预加力;
1.4开挖至基底后,对填土地层采用砂石垫层换填处理,经检测合格后,施作底板垫层混凝土,底板及部分边墙防水层,底板及部分边墙结构;
1.5自下而上浇注各层结构(逐层拆除钢支撑)。
待混凝土达到设计强度的90%后,方可拆除支撑。
待侧墙与顶板的混凝土强度达到强度后,铺设侧墙、顶板防水层;
1.6主体结构应纵向分段浇注,合理组织施工,加强监测,确保拆换支撑的安全。
2、本段基坑深度为9~10.6米,围护桩采用D4型钻孔桩φ800@1400mm,冠梁1000*800mm,设置两道钢支撑φ609,t=12mm,水平间距3.5m,靠近暗渠侧间距加密。
3、支撑体系施工要求
3.1对各道支撑必须采取可靠的支撑措施,防止因桩身变形和施工撞击而发生支撑脱落;
3.2支撑体系仅承担轴力,施工期间不得施加其他荷载,以免支撑体系系统因超载过大造成失稳;
3.3钢支撑、锚索施作应及时,架设腰梁时应对架设处钻孔桩进行整平,并随时检查,腰梁背后应采用C30细石混凝土回填密实。
(六)土钉墙支护工艺
1、工艺流程
2、主要施工方法
土钉墙钢筋采用Ⅱ级钢筋,土钉与水平面夹角为15度,钻孔直径为120mm。
2.1土钉布置可根据基坑周围环境及地质条件灵活确定,遇到地下构筑物或降水井时要就近避开;
2.2土钉成孔采用洛阳铲配合锚杆钻机成孔,成孔直径不小于设计直径,成孔深度不小于设计深度。
2.3土钉制作:
土钉采用Φ25、Φ32螺纹钢,若回填土层成孔困难时,用Φ42壁厚3.5mm的锚管代替土钉直接用重锤打入。
2.3.1锚管的管壁设置出浆孔,间距20cm,孔径为8-10mm。
靠近锚头1.0m处不设孔眼;
2.3.2锚管的连接采用对接焊接,并在接头处,拼焊不少于3根φ6的加强筋。
2.3.3锚管注浆前要用清水清洗管体,直至管内流出清水为止;
2.3.4锚管注浆的浆液采用纯水泥浆,其水灰比为0.4~0.45,注浆压
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- 土方 开挖 施工 方案 113