大体量深基坑8米开挖方案论证方案.docx
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大体量深基坑8米开挖方案论证方案
第一章编制依据
甲方提供资料:
1、《天津市塘沽区浙江商厦岩土工程勘察报告》,编号KC2007D229。
2、《滨海浙商厦结构设计总说明》,房屋鉴定勘测设计院,图号:
结施-1,2006年3月9号;
3、《滨海浙商厦基础详图》,中国建筑设计研究院。
4、国家、行业标准及规范
(1)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79--2002)
(2)《建筑桩基技术规范》(JGJ94--94)
(3)《建筑基桩检测技术规程》(DB29—29-38-2002)
(4)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202--2002)
(5)《天津建筑工程施工质量验收资料技术规定》(建科教[2005]403)
(6)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120--99)
(7)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
(8)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001);
(9)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)。
第二章工程概况
一、工程概况:
天津滨海浙商大厦工程位于天津市滨海新区响锣湾商务区B01地块,四面被城市道路所围,周边物多层及以上建筑物。
东至内辅路,南至横康路(次干道),西至迎宾大道(主干道),北至陀场南道(主干道),总占地面积为14688m2。
该工程地下两层,地上由南北两座高层建筑与中间三层裙房组成,北侧为写字楼二十六层,南侧为酒店式公寓三十层,地下建筑面积19800m2,地上建筑面积103800m2,总建筑面积123600m2。
本工程为桩基框架剪力墙结构。
工程±0.000相当于大沽水平3.10m,现场地坪为大沽水平1.4米,基坑安全等级为二级。
本工程二层地下室,负一层为车库,负二层为战时人防。
平时车库负一层面积12400m2,负二层面积7400m2。
地下室特点为上大下小。
因此,设计支护结构分为两层设置。
基坑周边除新建道路外,无其它建筑物。
第一道,支护结构为钻孔灌注桩加∮700咬合200两道水泥搅拌桩帷幕。
两道帷幕中心间距1m,两道帷幕间每隔2.5m,由一组水泥搅拌桩分别咬合200mm,形成格构式重力挡墙,基坑内侧帷幕间距6m,内插钻孔灌注桩,桩径600。
基坑南侧负一层、负二层地下室外墙平面距离较近。
为此,第一道支护结构灌注桩在此处间距缩小为3m。
桩顶设冠梁,冠梁上皮高程为大沽水平1.1m,帷幕底皮大沽高程-10.9m,钻孔灌注桩桩长9.9m,底皮高程-9.4m。
第二道,支护结构为钻孔灌注桩加冠梁支撑,桩径南侧桩P1∮700@1800,桩长13.2m,桩底高程-16m;P1a∮700@1800,桩长9.6m,;长短间隔设置。
基坑其余3面为桩P2、2a分别@1800间隔设置桩径600;桩长分别为P2为11.5m,P2a7.8m。
冠梁上皮大沽高程-2.88m,除北侧局部冠梁截面为1200×600外其余为800×600。
内支撑为钢筋砼支撑。
支撑节点下设钢格构柱,支托桩为钻孔灌注桩,桩径∮800,桩长15m。
本工程负二层底板厚度600—700mm,负一层底板厚度450—550mm,防腐砼垫层厚150mm,防水保护层厚度50mm。
负一层槽底高程-2.68m,局部东侧发电机房处-3.58m;南侧-2.78m,槽深4.1—4.2m,局部5m。
负二层槽底高程-6.18—-6.28m,承台厚1.3—1.6m,底皮高程-6.88—-7.18m,槽深3.5—3.6m(相对负一层槽底)。
承台处槽深4.2—4.5m;酒店式办公楼集水井最大槽深8.5米,槽底高程-11.18米,电梯基坑旁集水井最大槽深7.38m;槽底高程-10.06m。
上述两点槽深处距帷幕的距离分别为23m和30m。
本工程基坑开挖土方量约8万立方米。
二、场地工程地质状况:
根据岩土工程勘察报告,拟建场地位于塘沽区响螺湾商务区内,迎宾大道与坨场南道交口东南侧,土质松软。
人工填层(Qml):
1素填土:
褐色,呈软塑状态;土质不均,以褐色粘性土为主,夹少量碎砖屑、灰渣、三合土等,局部夹腐殖物;其中在11#、13#、26#–28#钻孔该层底不夹黑色坑底淤泥。
该层分布于场区表层,层厚1.00-3.50米,平均层厚为1.80米,层底板标高为1.03-1.37米。
素填土填垫年限小于10年。
(1)第一陆相层(Q43al):
2粉质粘土:
黄褐色,呈软塑状态;土质不均,含少量锈染,夹砂斑及腐殖物,顶部常夹粘土薄层。
该层分布不稳定,在6#钻孔缺失;该层层厚0.80-2.40米,层底板标高为-0.41--2.62米。
(2)第一海相层(Q42m):
31粉质粘土:
灰色,呈软塑、流塑状态;土质不均,砂粘混杂,夹粉土团块。
该层在水平方向均有分布,但层底板起伏较大,层厚0.80-5.50米,层底板标高为-1.57-6.27米。
32粉土:
灰色,湿,呈稍密状态;土质不均,砂粘混杂,夹粉质粘土薄层。
该层分布较稳,层厚1.50-6.50米,层底板标高为-6.91--8.74米。
33淤泥质粘土:
灰色,呈流塑状态;土质不均,含微量有机物,夹砂斑。
该层分布稳定,层厚4.10-7.10米,层底板标高为-11.77--15.56米。
柱状图:
三、场地水文地质条件:
本场区浅层地下水以潜水为主。
勘察期间测得潜水初见水位埋深1.40-2.80米,大沽标高0.23--0.74米,稳定水位埋深0.40-1.20米,大沽标高1.38-1.01米。
四、土方开挖控制要点:
第一道支护结构,帷幕及支护桩根部位淤泥粘土中,帷幕底高程-10.9米,基坑最大开挖深度-11.18米,及-10.06米,均处于淤泥质粘土中2.5米和1.5米.
但两处最深点距帷幕距离分别为30米和23米.
第二道支护结构,支护桩长13.2米@1.8米,桩经600__700,配筋10三级22,桩底高程-16米,桩身穿过淤泥质粘土,置于粉土中,负二层基坑边缘距负一层支护结构距离为8至24米,平均槽深约8.2米.
根据地质勘察报告,本基坑地质较弱,基坑土含水率较高,渗透系数小.
综上述状况,基坑开挖施工中,必须执行,分层降水,分层开挖,开挖基底层,立即施工垫层,集中人力,加快底板施工进度,目的为控制和减小支护结构的变形的原则.确保基坑安全,防止基坑安全事故的出现.
由于土质较软,基坑土渗透系数小,基坑开挖的整个过程中,要采取一切有效措施控制工程桩的侧向位移,把工程桩的位移值,作为基坑开挖的控制要点,措施为:
1负二层土方开挖,道路应设三道以上,减少在一条道路上载重车辆重复碾在道基土挤压工程桩顶位移.
2挖槽中严禁碰撞桩头,承台土人工挖除.
3严禁一切临时支撑措施与工程桩连接.
第三章现场施工管理体系
第四章现场机械、劳动力计划
一、现场机械计划
根据工程内容及工期安排施工机械,不同阶段不同机械进驻场地,机械数量及安排见下表。
主要施工机械安排
设备名称
规格
单位
数量
生产能力
备注
挖掘机
/
台
8
/
基础
运土车
/
台
40
/
基础
潜水泵
/
台
100
/
基础
泥浆泵
/
台
15
/
基础
二、现场劳动力计划
工种
人数
工种
人数
灰土工
100人
降水工
12人
瓦工
100人
司机
20
安装工
20人
电工
4人
起重工
6
跟槽工
80
截桩工
80人
合计
446人
第五章工程进度计划及控制措施
一、工程进度计划
序号
工程项目名称
起止时间
备注
1
大口井及降水
2007.12.16—2008.2.10
2
上部帽梁
2007.12.20—12.28
3
负一层基坑开挖
2007.12.20—12.31
4
负二层帽梁支撑
2007.12.28—2008.1.10
5
蒸养护
2008.1.6—2008.1.14
6
负二层开挖
2008.1.16—2008.1.25
7
垫层
2008.1.20—1.27
8
防水层
2008.1.22—1.29
9
防水保护层
2008.1.23—1.30
10
底板梁筋邦扎
2008.1.25—2.5
11
底板模板
2008.1.30—2.7
12
底板砼浇筑
2008.2.2—2.9
二、控制措施
(1)选派得力人员组成施工项目经理部,对生产要素优化组合,实行动态管理,灵活地对人员、设备、材料进行及时调整。
(2)抓紧进场及施工前的准备工作。
迅速组织机械设备进入施工现场。
(3)制定详细合理的施工计划。
抓住关键工序,对影响总工期的工序和具体环节给予人、财、物的充分保证,确保整个工程进行顺畅和连贯:
1.进入现场应立即组织大口井施工,并组织好沉淀及排水工作;
2.做好施工现场平面布置,做好塔吊基础及塔吊安装准备工作,编制塔吊计算及装拆方案;
3.做好现场水电平面布置及安装;
4.做好办公施工人员临建施工;
5.组织施工上部冠梁等基坑开挖准备工作。
(4)机械设备的完好程度是影响工期的主要因素之一,所有设备进场前做好保养,保证机械完好进场。
保证机械设备定期保养。
(5)建立切实可行的工期奖罚制度。
加强管理,加强施工组织设计,制定并落实一切可行机制和措施,确保工期目标的实现。
(6)做好冬季施工的防护措施,将冬天对施工的影响降低到最低程度。
(7)施工中根据现场进度,对工程进度与人员进行动态比较,必要时及时对施工人员安排进行调整。
第六章土方开挖及控制措施
一、基坑降水
1、基坑降水采用坑内大口井降水。
负一层设∮500大口井42眼,负二层设∮500大口井32眼,槽外观察井10眼。
井距约15m,当遇到桩、承台时,可错开设置,但总数不得减少。
集水井、电梯基坑等处可视情况增加降水井并加深。
2、降水井采用Φ500无砂砼管,外围土工布及等粒径碎石,透水直径不少于700mm。
基坑降水采用控制降水的办法。
即要做到槽底无明水作业,又必须严格控制槽内外水压差的持续时间,避免管涌的出现。
3、坑底做盲沟,与降水井相连形成降排水系统,盲沟必须随挖随填等粒径碎石。
4、盲沟采用编织袋或土工布等粒径碎石,宽300mm,深500mm,基坑内水位在基坑开挖过程中控制在基坑下500mm。
5、在基坑外围设置截水沟,随时排除地表积水。
6、由于工期相对较紧,采取基坑开挖随打井随抽降水的措施,经过三级沉淀,
汇入市政排水管网系统沟,以保证土方开挖无明水作业。
7、下部基坑范围内大口井井底高程,为大沽-12m。
8、(D-S)轴与(D-10)轴交界处承台(A-3)处大口井需加深3m。
1负一层井底大沽高程-10.000m,平面布置位置亦须避开承台地梁。
所有降水井、井底均处于淤泥粘土隔水层,观察井井底高程-9m,共设10口。
南北两侧布置4口,东西两侧分别布置3口。
大口井中心距冠梁外皮2m,如遇围墙,东南两侧刻调至围墙外道路未施工处。
9、第一次降水下泵深度不得大于10m,每口大口井施工完毕洗井后立即降水。
10、
(1)第一降水阶段2007年12月15日-2007年12月31日下泵深度10m。
(2)第二降水阶段2008年1月1日-2008年2月15日底板施工完毕,下泵深度至井底高程。
(3)第三降水阶段2008年2月15日-2008年3月31日除保留大口井外已全部封井,下泵深度至室外地坪下10m,保持后浇带和地下室不进水的降水状态,第一=第二降水阶段,总降水量为8000立方米,即74口降水井,单口降水量为108立方米,每日单井降水量约为3.6立方米。
11、施工降水必须认真做好降水记录,基坑开挖过程中必须随时检查槽外观察井的水位变化,一旦观察井水位出现较大幅度的变化,监测人员必须及时上报,项目技术管理人员,以便及时采取措施,防止基坑安全问题的出现。
SWP降水工法
二、施工开挖监测
监测的目的与内容
目的
确保施工区内地下管线、支护体系及基坑开挖的安全,确保工程质量,为信息化、施工的保证措施。
施工监测内容
(1)支护结构变形监测;
(2)降水引起地表沉降监测;
(3)基坑内外地下水位监测;
(4)基坑隆起监测;
(5)支护帽梁混凝土结构裂缝宽度报警值为0.3mm;
(6)钢支撑水平及垂直位移监测;
4、监控标准
(1)基坑上部帽梁水平位移数值,专家论证意见放宽为不大于80mm,位移变化速率不超过为4.0mm/d;下部冠梁水平位移不得大于60mm。
(2)路面地表沉降量不大于8mm;
(3)地基回弹值不超过20mm;
5、监测点埋设
(1)基坑周围变化测点布置33点位,设在四周帽梁上部内边缘100mm处;
(2)地表沉降监测点:
开挖范围周边路面布置监测点;
(3)基坑外地下水位测点:
坑外布置15个观察井,井深12m;
(4)地基回弹监测点:
按基坑范围内20m×20.0m方格均匀布置;
6、监控措施及管理措施
(1)成立施工监测领导小组,对各施工监测内容进行分工,有专人负责;组成成员:
田家骐、赵金阜、刘泽民、田志强。
(2)配备J2经纬仪、S1精密水准仪、铟瓦尺,确保监测数据准确;
(3)及时收集整理监测结果并进行分析,发现监测数值异常要及时向业主及设计部门报告,分析产生原因并采取相应措施。
(4)支护体系及地表监测:
基坑内外情况观察包括:
基坑周围地面裂缝、塌陷及渗漏水情况。
地面超载基坑底隆起、管涌情况。
基坑开挖的地质及其变化情况及支护结构状态等。
变形观测的频率要根据变形速率、施工的不同阶段等因素综合考虑,在观测过程中,根据变形量情况作适当调整。
施工监控量测是施工过程中的重要环节,是保证施工质量及基坑安全的重要手段,必须严格按设计要求实施。
三、降水监测
降水监测包括水位观测和对周围环境影响监测
2-1-4-1水位观测
降水开始前应统测一次自然水位;
抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测3次水位;
当水位已达到设计降水深度,且趋于稳定时,每天观测1次:
水位观测精度为1cm;
及时整理水位观测记录,绘制水位降深值s与时间t过程曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间;
根据水位观测记录查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因,及时提出调整补充措施,确保达到降水深度。
2-1-4-2周围环境监测
在降水开始前布设地表沉降、管线沉降、建筑物沉降和倾斜测点,并协同监理、业主和有关管理部门作好周围环境原始状况记录;
抽水开始前3天初测三次,取其平均值作为初始值;
抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天进行一次沉降监测;
当水位已达到设计降水深度,且趋于稳定时,每天观测一次;
沉降监测精度为±0.1mm;
及时整理监测结果,绘制沉降值s与时间t过程曲线图,分析沉降趋势,分析降水施工对周围环境的影响程度和范围;
根据监测结果调整降水方案,必要时采取补救措施,确保地下管线和路面的安全和正常使用。
四、土方工程施工:
1、土方开挖
1.1概述
根据设计图纸显示,本工程基坑为两级基坑,即地下一层为一级基坑,地下二层较地下一层缩进为二级基坑,一级基坑开挖深度在4.2m左右,二级基坑开挖深度在3.45-4.5m左右。
累计槽深7.6至8.5米(承台处)电梯井,集水井分别局部加深
1.1.1施工前准备
(1)图纸和现场准备
首先进行场地平整,测量场地平均高程。
确定开挖顺序和开挖方式,进行现场复核。
施工人员和特殊工种必须证件齐全,并经核实后方可施工。
在施工前仔细查阅图纸和方案,并把相关问题解决在施工前,做到施工中重点突出,施工关键控制点心中有数。
施工之前要对相关管理人员、施工作业人员、含测量人员、焊工等进行专项施工技术和安全交底。
大型机械设备准备
设备名称
设备型号
数量
挖土机
0.6m3
8部
运行车
太脱拉
20部
装载机
5吨
3台
发电机
4台
镝灯
若干
1.1.2其他准备
(1)道路防遗洒措施
挖掘机装车不得过满(运输车上土方堆放最高点不得高于槽帮500mm,边缘低于槽帮100mm),各出入口设专人覆盖苫布、清扫车辆。
现场门口必须设置醒目的提示牌,以提示司机及有关人员在执行运输任务时注意防止遗洒。
车辆行进途中拐弯要慢行,防止甩土。
车辆出场前由专人检查上盖,上盖关闭不严的车辆严禁出场。
设置冲车泵、洗车池,清洗车轮,现场及周边道路覆盖密目网,安排专人及时清扫。
(2)防扬尘措施
配备一定数量的洒水车,对施工场区经常洒水,对施工马道采用适当硬化或覆盖草袋等措施,消除扬尘源。
1.1.3土方开挖施工要点
(1)土方施工测量放线
由专业测量技术人员依据有关图纸,依次放样上口开挖线的交点,经多方检验无误后再用平行线法放样开挖下口线。
最后在开挖范围外作好开挖控制桩并保护,作为开挖控制的依据。
(2)根据建设单位移交的测量控制点,根据施工图纸和施工方案中规定的预留工作宽度(500~1000mm),准确放出地下结构边线和开槽线,经复核确认后方可开挖土方。
(3)对于槽底不同标高的部分,要特别设置标志线,以保证施工的准确。
(4)在最底层土方开挖施工时,设有专人指挥挖土机,挖至距槽底标高200-300mm处,然后由人工清槽。
同时,为了控制标高,用木桩间隔10m钉好方格网,挂小线控制标高。
清底过程中严禁超挖,超挖的部分不得用土回填,待垫层施工时用混凝土找平。
(5)确定开挖路线
本工程安排八台挖土机分出两区段进行挖土施工,由南北两侧同时进行开挖施工。
(6)基础开挖方法
1.分层开挖,第一层为负一层土方开挖,于上部支护结构内侧留宽5米450护坡土,防止和减少上部支护结构过早变形,下部支护结构施工完毕后,由于场地条件限制负二层土方开挖前,分4段逐次开挖护坡土,并且确保基底质量必须一次验槽通过,立即浇筑混凝土垫层,同时做好负一层冠梁水平位移监测,一旦接近水平位移预警值,立即在垫层与冠梁之间设Φ300δ6钢管斜撑,防止帽梁及支护住进一步变形。
2.坡道留置方法
上部冠梁施工时,西北侧及东南侧门口冠梁内侧坡道土方不得开挖,冠梁支撑混凝土强度达到设计强度时,回填形成行车坡道,通向负二层槽面、坡道坡度70-80,坡道长度40米-38米左右,坡道两侧放450坡,坡道必须用挖掘机分层轧实,以保证运土车行走安全。
3.第一步挖槽投入8台1m3挖掘机,标高挖至负一层槽面上部1米,防止第二步挖土时扰动负一层基底。
4.下部冠梁支撑施工完毕,强度之达到设计要求后,进行第二步土方施工,挖出负一层完整槽面去除负一层护坡土,本次挖土为从外向内挖土,机械挖土负一层槽面上200-300mm,其余土方人工跟槽,承台处土方人工跟槽,避免扰动基底土及机械撞桩头,第二步挖槽土方量约6000方,随挖随验槽,随浇注负一层垫层。
5.第三步挖槽,为负二层基坑,分三个工作面,用0.4m3挖掘机掏挖上倒土方;支护下土方,八台挖掘机24小时工作,土方量约为28000m3,从基坑角部开挖,支撑下部土方完毕后,挖掘机由中部支撑向后开挖,土方开挖退面1/2槽宽开设第三工作面,开挖两对撑中部土方,由中部收坡收底。
两电梯基坑旁集水井槽深达12.58m和11.46m。
北侧办公楼集水坑较电梯基坑深1.8m,其余3面较承台槽底深4m;酒店式公寓集水坑西侧坑壁与承台连接较承台底深3.08m,其余3侧较底板底深3.78m,这两处基坑必须采取支护措施,防止塌方伤人,以加快施工进度;支护采用30#槽钢及20#槽钢作为钢板桩,桩长7m@300,桩间横打,开槽过程中打入桩28#,槽钢钢板桩位置距结构外皮外扩400mm;桩顶标高为相邻工程槽底高程上口用20#槽钢连接,内加20#工字钢支撑;防止深坑开挖,钢板桩向坑内位移,检查位置无误后开挖。
两基水坑基坑,挖至槽底后立即在槽底安装20#槽钢连接,并安装20#工字钢对撑,将钢板桩底口撑住,防止钢板桩底脚位移,焊牢,然后立即在钢板桩中部安装20#槽钢腰梁及30#槽钢对焊后施工垫层。
此支护体系为一次性投入,不考虑拆除.
土方开挖技术措施
严格按要求进行精心组织施工。
施工中配备专职人员进行质量控制。
及时控制开挖的边线和标高,在每个扇形挖土工作面内,机前标高白灰点不少于2个。
随挖随设高程控制点。
挖掘过程中,如遇不明地下障碍物,必须及时向甲方和现场监理人员汇报,不得擅自处理。
及时、准确、详细地做好各项施工原始记录,以便及时发现问题,随时调整施工方案。
(1)质量标准
土方开挖时,检验基坑边线位置,土方开挖后检验边坡和坑底位置,检验开挖深度等。
主控项目:
标高±20mm
基底土:
观察土质均匀程度。
(2)防超挖措施
土方开挖时根据坡度在基坑上口放出控制点,在开挖时用经纬仪随时观测。
采取预留300mm厚土层,用人工开挖和修坡措施。
施工中配备专职测量人员进行质量控制,及时复撒灰线,将基槽开挖下口线测放到槽底。
测放槽底标高控制线,并随人工清底用水准仪监测控制开挖标高。
人工挖土分层均衡下挖,每挖1m检查边线和边坡,随时纠正偏差。
施工人员换班时,要求交接挖深、边坡、操作方法以确保开挖质量。
(3)监测措施
成立施工监测领导小组,对各施工监测内容进行分工,有专人负责;
配备必要的检测仪器,确保监测数据准确;
对各部分监测要编制详细方案及监测计划;
按照监测方案及监测计划要求准时准确进行监测;
及时收集整理监测结果并进行分析,发现监测数值异常要及时向雇主及设计部门报告,分析产生原因并采取相应措施。
第七章基坑开挖的质量保证措施
1、基坑开挖质量保证措施
(1)基坑开挖严格按编制的基坑开挖方法组织施工,分层分段开挖。
(2)为减少对工程桩的影响,基坑内靠近桩0.5m的土方采用人工开挖。
(3)开挖过程中,周期性的对支护桩及帽梁位点和埋设的监测点进行监测,并通过监测的数据控制开挖,减少基坑的变形。
(4)距基底200-300mm处土方用人工跟槽的方法挖出,不得使用机械施工,扰动基底土。
第八章冬季施工的质量保证措施
一、冬施施工措施
冬季施工准备
(1)进行冬季施工的工程项目,在入冬前应组织专人编制冬季施工方案。
编制的原则是:
确保工程质量;经济合理,使增加的费用为最少;所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗;确实能缩短工期。
冬季施工方案应包括以下内容:
施工程序;施工方法;现场布置;设备、材料、能源、工具的供应计划;安全防火措施;测温制度和质量检查制度等。
方案确定后,要组织有关人员学习,并向队组进行交底。
(2)进入冬季施工前,对掺外加剂人员、测温保温人员、锅炉司炉工和火炉管理人员,应专门组织技术业务培训,学习本工作范围内的有关知识,明确职责,经考试合格后,方准上岗工作。
(3)与当地气象台站保持联系,及时接收天气预报,防止寒流突然袭击。
(4)安排专人测量施工期间的室外气温,暖棚内气温,砂浆、砼的温度并作好记录。
做好槽面苫盖,严禁冻槽。
(5)帽梁的施工进度及混凝土养护是基坑开挖的关键,本工程将采用蒸汽锅炉,对冠梁混凝土进行表面二层草帘被苫盖,被下设管蒸汽养护的方法,并提高混凝土强度等级两级,确保负二层冠梁在5-7天内达到基坑开挖的设计强度。
2、图纸准备
工程项目,必须复核施工图纸,查对其是否能适应冬季施工要求。
应通过图纸会审解决。
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