人工挖桩专项施工组织设计.docx
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人工挖桩专项施工组织设计.docx
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人工挖桩专项施工组织设计
- 1 - 目 录
1编制说明及依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.1 编制说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.2 编制依据„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.3 采用的技术标准、规范„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2工程概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2.1工程设计概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
2.2人工挖孔桩设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.3水文地质情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.4工程特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
3挖孔桩施工方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.1施工前的准备工作„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.2开挖顺序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.3人员安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.4施工机械设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3.5每环进尺次深度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3.6开挖方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3.7出土及提升„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3.8流沙段处理方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
3.9钢筋笼安装„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
3.10混凝土浇筑方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
4挖孔桩施工工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
4.1施工流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
4.2施工工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
4.3护壁施工„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
4.4土石方提升„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
4.5孔桩封底„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
4.6钢筋笼制安„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
4.7桩身砼浇筑„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
5挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
5.1挖孔桩终孔验收„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
5.2成桩质量检测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
6施工保证措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
6.1质量保证措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
6.2安全保证措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
6.3安全用电技术措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15
6.4坠落事故预防„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
6.5井下流沙、流泥和土方塌陷事故预防„„„„„„„„„„„„„„„„„16
6.6窒息、中毒事故的预防„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16
- 2 -
基础人工挖孔桩专项施工方案
1、编制说明及依据
1.1 编制说明
根据对设计图纸、岩土工程补充勘察说明及对周边环境的调查,并对工程特点进行深入分析,结合考虑我公司的技术、装备、特长、管理水平,在总结以往同类工程施工经验的基础上,编写了本专项施工方案。
1.2 编制依据
(1)房地产公司“中广·壹品城一期工程”工程设计图纸。
(2)房地产公司“ 中广·壹品城一期工程”工程岩土工程勘察说明。
1.3 采用的技术标准、规范
(1)《建筑桩基技术规范》JGJ94-94
(2)《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》
(3)《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2002)
(4)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-86)
(5)《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-93)
(6)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
(7)《混凝土结构工程施工质量验收》GB50204-2002
(8)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
(9)《地下防水工程质量验收规范》GBJ50208-2002
(10)《地下工程防水技术规范》GBJ50108-2001
(11)《混凝土结构设计规程》GB50010-2002
(12)《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
(13)《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003
(14)《岩土工程勘察规范》GB50021-2001
(15)《城市测量规范》CJJ8-99
(16)其他相关国家、地方标准规范。
2、工程概况
2.1 工程设计简况
本工程建筑占地面积:
3958.00平方米,总建筑面积:
69908.00平方米。
为现浇钢筋混凝土整体式框架剪力墙结构,主体地上二十八层,局部屋顶跃层,地下一层。
地下室层高4.80米,一层层高4.80米,二~三层层高4.50米,四层层高5.00米,五~二十八层层高2.95米,跃层及构架层层高均为3.0米,建筑物总高度91.46米,属高层民用建筑。
建筑工程等级为一级,结构抗震设防烈度为六度,建筑设计合理使用年限为50年。
根据本工程基础勘察报并告结合现场实际试挖情况,基础持力层(微风化砂岩及泥岩)深底均在20m左右,地下水位均在6m左右位置,现拟采用桩径φ1000~1700圆形(椭圆形)人工挖孔桩加钢筋混凝土支护体系。
2.2 人工挖孔桩设计
人工挖孔桩桩径为φ1000~1700,桩径有ф800,1000,1400,1500,1600,1700六种,分别为ZJ-1(A)、ZJ-2(A)、ZJ-3(A)、ZJ-4(A)、ZJ-5(A)、 ZJ-11(A)、ZJ-12(A)、均为扩大头嵌入式圆桩;ZJ-6(B)、ZJ-7(B)、ZJ-8(B)、ZJ-9(B)、 ZJ-9(B)ZJ-13(B)、ZJ-14(B)为椭圆桩。
本工程共有182根桩。
桩形 桩径 数量 扩大头尺寸 嵌岩深度 ZJ-1为 园形ф1700 6根 2300 >1700 ZJ-2为 园形ф1600 28根 2200 >1600 ZJ-3为 园形ф1500 13根 2000 >1500 ZJ-4为 园形ф1400 36根 1900 >1400 ZJ-5为 园形ф1200 24根 1700 >1200 ZJ-6为 椭圆ф1500 1根 1500 >1200
(1000 ) (1000)
ZJ-7为 椭圆ф1200 1根 1200 >1200
(1200 )
ZJ-8为 椭圆ф1200 1根 1200 >1200
(1200 )
ZJ-9为 椭圆ф1000 1根 1200 >1200
(1000 )
- 4 - ZJ-10为 椭圆ф900 1根 1200 >1200
(900 )
ZJ-11为 园形ф1000 29根 1300 >1000 ZJ-12为 园形ф1000 31根 1200 >1000 ZJ-13为 椭圆ф900 1根 900 >1000
(900 )
ZJ-14为 椭圆ф900 1根 900 >1000
(900 )
护壁采用钢筋混凝土护壁,厚150mm;桩芯砼等级为C30,护壁均采用C25砼现浇,主筋保护层厚50mm(详细参数参阅基础结构设计图)。
2.3 水文地质情况
根据岩土土工程补充勘察说明的地层情况从上至下为:
(1) 人工填土:
色杂,稍湿,松散。
为老区建设平场弃土,成分主要为泥岩与碎石,混少量的粘性土等,局部含建筑垃圾。
厚度一般4~6m,普遍分布于勘察场地。
该回填土为人工或机械随意堆填,未按规定分层碾压或夯实,填料成分和粗颗粒含量、粒径具随意性,无规律,局部大块石架空现象十分明显。
(2) 粉砂层:
不均匀松散。
厚度3.71~7.57m。
(3) 砂砾石层:
亚圆不均匀,中密稍湿。
(4) 粉砂质泥岩层:
均匀,为侏罗系沙溪庙组地层,紫红色,局部夹砂质条带或团块,为软质岩石,具失水干裂、饱水软化等特点。
岩石风化向深部是渐变过渡的,风化程度随深度增加减弱,一般无明显的风化分界线。
场地强风化层厚度1.00~2.90m,岩石较破碎,软,手易捏碎或折断;强风化层以下为中风化泥岩,岩石硬度相对较大,完整性较好。
地下稳定水位深度5.65~7.33m,地下水的排泄途径主要是蒸发,主要补给来源为大气降水及洲河渗透水。
2.4 工程特点
(1)本工程场地岩土结构复杂,砂砾石层深且杂乱,地下水很易通过桩孔或砂层等不良地质产生流砂现象。
(2)设计持力层为微风化泥岩,桩孔深度大,工期相对较长,人工井下作业安全影 响因素多,施工难度大。
3挖孔桩施工方法
3.1施工前的准备工作
(1)在正式施工前,应具备以下工程资料。
主要包括建筑物场地的工程地质和必要的地下水位资料;孔桩施工图纸会审纪要;主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;孔桩的施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材(水泥、砂石、钢筋)的质检报告。
(2)施工前要制定周详的质量管理措施。
在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序;指定施工工序检查程序;制定不良天气(雨季)施工的技术措施。
(3)人工挖孔桩施工中安全措施非常重要,必须高度重视,应做到以下措施保障:
孔内设应急爬梯供人员上下井;施工人员进入孔内必须戴安全帽;使用吊笼、手动绞绳架等应有安全可靠的自动卡紧保险装置;开挖深度超过10m时应配有通风设备;挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响;要注意安全用电,井下照明应采用12V以下安全灯。
3.2开挖顺序
人工挖孔桩的主要作业流程是:
测量定位→砼防踢护壁H=200→开孔挖取→抽排水修整护壁→钢筋绑扎→支模→校正中心→浇护壁砼→养护→拆模→终孔验孔→钢筋笼制安→钢筋笼验收→浇桩身砼→循环往复→到达设计深度。
根据设计要求,护壁采用150mm厚C25钢筋砼,钢筋用Ⅰ级钢。
遇到不利的地质条件,除制定单桩的施工措施外,还合理安排各桩的施工顺序,在可能的情况下,先施工较浅的桩,后施工深一些的桩,先施工外围(或迎水部位)的桩,后施工中部的桩。
3.3人员安排
二班制连续作业,每孔每班
4人,井下1人,井上2人(1人使用电动绞绳架,1人指挥及出渣),轮流下井。
3.4施工机械设备
主要机械设备见表01
表1:
人工挖孔桩主要机械设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
插入式振动器
HZ-50
台
10
2
空气压缩机
9m3/min
台
12
3
风镐
03-11
台
10
4
风动凿岩机
YT-28
台
4
5
钢筋切割机
6~40m
台
1
6
电焊机
21KW
台
1
7
对焊机
22KW
台
1
8
潜水泵
吸型(40m没扬程)口径75
台
20
9
韩风机
离心式交流
台
10
10
手动推车
0.3T
台
15
11
钢模
台
50
12
氧气瓶
台
4
第一节挖深约1m,浇钢筋砼护壁,往下施工时以每节作为一个施工循环,一般土层中每节高度为1m,如遇流砂区段每节高度小于500mm,必要时下钢护筒护壁,特殊地质下挖速度视护壁的安全情况而定。
护壁模板采用工具式木模板,模板由四块组成。
3.6开挖方法
土层挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或空压机风镐破碎(若遇坚石则采用水磨砖施工)。
3.7出土及提升
出土采用电动辊辘提运出孔外,人工用斗车运至较宽位置集中堆放,夜晚由自卸式汽车进行外运。
3.8流沙段处理方案:
开挖时若遇流砂,可采用以下措施:
(1)、护壁内插筋:
沿上阶护壁圈按@100插入ф14筋,L=800,然后用稻草搓成条状嵌入所插筋内,以阻止砂涌入桩孔,并随即支好护壁模板,浇灌护壁砼。
以上两种措施均无效时,采用固定护壁钢模板,确保桩芯设计断面,同时桩孔断面及垂直度采用每轮校核与修整。
用
5厚钢板按桩径作成套圈吊入孔内,用沉井法掏挖孔内流砂,使钢套
圈均匀下沉,并逐轮焊接接长,直至穿过流砂层为止。
(2)、减小每阶高度,护壁高度由原每阶1m减至0.5或0.3m。
(3)、凡桩护壁砼强度未达到75%前,严禁进行下一轮开挖。
轮校核与修整。
用5厚钢板按桩径作成套圈吊入孔内,用沉井法掏挖孔内流砂,使钢套圈均匀下沉,并逐轮焊接接长,直至穿过流砂层为止。
(2)、减小每阶高度,护壁高度由原每阶1m减至0.5或0.3m。
(3)、凡桩护壁砼强度未达到75%前,严禁进行下一轮开挖。
3.9钢筋笼安装
钢筋笼采用分节吊装,根据桩长分2~3节,每节长度不大于15m,钢筋连接采用焊接,并保证连接处钢筋笼箍筋间距符合设计要求;吊装采用塔吊安装。
3.10混凝土浇筑方法
砼有孔口设置的串筒下料至孔底,串筒底端出料口距砼筑面不超过1m,防止产生砼离析现象。
当桩内渗水量较大的孔桩,桩身砼浇筑采用导管水下砼浇注。
4挖孔桩施工工艺 4.1施工流程
人工挖孔桩施工流程如图01所示。
场地平整→修建排水沟集水井→C10砼垫层施工→放线、定桩位→架设支架、安装潜水泵、鼓风机、照明设备等→边挖土边抽水(对于咬合桩,同时凿除一序桩的护壁)→每下挖1.0米左右土层,进行桩孔周壁的清理、咬合桩孔的直径和垂直度→绑扎护壁钢筋→支撑护壁模板→浇护模砼→拆模后继续下挖、支模浇灌护壁砼,达到强度后拆模→进入岩层一定深度都确定能否作为持力层→对桩孔直径、深度、垂直度、持力层进行全面验收→排除孔底积水→吊装钢筋笼→(对于咬合桩,将咬合部分浇水湿润)放入串筒、浇灌桩身砼上升至设计位置→继续浇灌砼至高出桩顶设计标高200mm以上。
4.2施工工艺
4.2.1定位及锁口
开挖前,应按工程桩轴线(中心线)向四周引出桩心控制点,用牢固的木桩标定,工程桩定位后,开始挖第一节桩孔土方,安装第一节桩孔护壁模板时,必须用桩心点效正模板位置(由专人负责),支护牢固,并检查护壁厚度、位置正确、质量符合要求后方能浇捣护壁。
第一节护壁轴线偏差不大于2厘米,高出现场地面25厘米,壁厚比下面井壁厚度增加10~15cm。
当第一节护壁拆模后应及时将中心轴线引到护壁上,作为控制桩心轴线的标准依据,并把标高引到护壁内,用以控制桩底的标高。
井圈高出地面防止地表水在施工过程中进入井内。
4.2.2开挖
人工挖孔桩分节开挖,分节支护。
围护桩穿越地层由上至下依次为:
人工填土层、粉质粘土层、强风化、中风化泥岩。
对于土层开挖采用人工持铁锹、尖镐开挖;风化层、中风化层岩质硬,采用空压机破碎开挖。
(1)挖孔作业采用人工逐层开挖,由人工逐层用镐、锹进行,遇坚硬土层用锤、钎或风镐破碎,挖土次序为先挖中间部分后周边,允许误差为30mm。
(2)挖土一般情况下每层挖深1.0m左右,及时用木模现浇砼护壁。
每天进尺为一节,当天挖的孔桩当天浇筑完护壁砼。
桩护壁上段坚向筋按设计要求(φ6.5@150)将钢筋伸入下段护壁内,伸入长度不小于设计要求的长度。
上下节护壁的搭接长度不得小于50mm。
(3)第二批桩开挖施工时,在土方开挖后先将相邻桩的相接部分护壁砼凿除,将相邻桩咬合部分护壁钢筋剪断并打弯锚入该批桩的护壁钢筋中,将露出的邻桩桩身凿毛,并清洗干净,再绑扎护壁钢筋、立模、灌注护壁砼。
(4)为保证桩与桩之间的咬合密实,在该桩成孔后下钢筋笼之前,再次将邻桩的咬合面清理干净,并刷界面剂。
(5)开挖通过地下水质土层时,缩短开挖进尺,随时观察土层变化情况,当深度达到3m时,应加强通风,保证人员施工安全。
有情况及时上报项目部。
4.2.3降水、排水施工措施
(1)排水
根据工程地质情况,成孔整个过程都必须排水降水,应组织完整有效的排水系统,桩孔内水的排放采用两级排水系统,将孔桩内水先抽排至地面排水系统,经处理后排入市政管网。
施工区域地面排水系统为沿场地四周布置的排水沟和集水井。
(2)降水
为保证下井作业时孔底岩土疏干,成孔安全、护壁顺利进行。
在孔桩开挖过程中桩井内渗水可利用大孔径桩孔深井集中降水,方法是:
a、根据地勘资料,选择地下水位相对集中的部位且深度最深的地方开挖直径1000mm
的挖孔桩,护壁结构形式同设计,直到挖至持力层。
b、少量渗水可在桩孔内挖小集水坑,随挖土随用吊桶吊出。
c、渗水量稍大可在桩孔内挖一较深集水井,用小型潜水泵抽出,随土加深集水井。
d、渗水量较大时,可在每一区域内选一桩超前开挖,作为周围桩孔的降水井。
e、水泵抽水时,应清理好井口,以防异物掉进孔内,并作好抽水记录。
4.3 护壁施工
护壁采用C25现浇砼,厚度0.15m,护壁的结构形式设为内八字搭接,搭接长度不小于0.05m。
护壁模板采用工具式木模板,模板由四块组成,模板间用插销连接。
护壁结构如图3所示。
为保证桩孔及人员的安全,防止护壁整体塌陷,要求在每节护壁底部预埋4根Ф22铁环吊钩。
4.4土石方提升
桩孔开挖出的土石方等弃碴装入吊桶,用电动辊辘提升至地面,倒入手推车运到临时存碴场,采用自卸卡车集中统一运送走。
4.5孔桩封底
孔桩开挖至设计标高后,经监理工程师会同设计及有关质检人员共同检验,检验合格后,迅速采用C30砼封底。
4.6 钢筋笼制安
钢筋笼加工:
钢筋笼现场加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。
主筋与箍筋点焊连接,钢筋接头错开。
钢筋笼吊放:
采用塔吊吊放钢筋笼,人工辅助对准。
吊放钢筋笼过程中保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合,并保证桩顶标高符合设计要求。
钢筋笼最上端设定位筋,由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,反复核对无误后焊接定位。
灌注完的混凝土开始初凝时,割断定位骨架竖向筋,使钢筋笼不影响混凝土的收缩。
避免钢筋混凝土的粘结力受损失。
4.7桩身砼浇筑
根据场地条件,桩身砼采用商品砼,并确保第一次连续浇筑成桩的要求。
砼浇筑前,要再次将孔底沉渣和积水清理干净,清后若超过4小时,则应重新清理检查。
(1)砼有孔口设置的串筒下料至孔底,串筒底端出料口距砼筑面不超过1M,防止产生砼离析现象。
(2)砼浇筑点固定在桩孔一侧,斜向分层浇筑,浇筑点的砼必须保持高出浮浆表面,然后四周赶推,防止浇筑时砼从过稀的浮浆中通过而离析。
(3)采取分层震捣,震捣的层厚不超过0.5M。
振捣以垂直插入为主,操作做到快插慢拔,并使插点均匀排列,防止漏振;振捣上层砼时,振棒应插入下层5~10CM。
以保证砼上下层的总体结合。
(4)在有少量渗水的桩孔中浇筑砼时,砼开始浇筑点必须在安全无水及无渗水位置进行。
浇筑点的砼面要高出渗水出砼面,用振棒推赶至渗水处,并用抽水机将低处的水抽出孔外,确保砼浇筑点的砼不被水淹。
如属上部渗水,要设接水装置将渗水引入一个大桶内用抽水机排除,防止水流入砼而造成离析。
(5)桩身砼要确保连续浇筑,依次成桩。
在浇筑中原则上下得有间歇时间。
如遇特殊原因,如机械故障,停电等,其间歇时间应小于砼初凝时间。
(6)当桩内渗水量≥18公升/分的孔桩,桩身砼浇筑采用水下砼浇注,水下砼浇注采用导管输入砼。
导管每节长1~3米,直径为250mm,两导管间用胶圈螺栓连接固定。
为保证水下砼质量。
贮斗内砼初存量应满足第一次浇筑时导管底端能埋入砼中0.8m以上。
导管底端距孔底保持20~30cm以利砼隔水栓能顺利排出, 砼隔水栓落至孔底后.应迅速将导管落至孔底,以防导管埋入深度不够而漏水.随着砼面的上升,适当提升和拆卸导管,导管埋入管外砼面以下要保持2~4米,不得小于1米,严禁把导管底端提出砼面,并设专人测量导管的埋深、作好记录。
提升导管时,要避免碰动钢筋笼,防止其上浮。
砼浇筑要连续进行,不得中断,如发生堵管或导管进水等情况,要立即采取措施处理.最后一次砼的灌入量要注意控制,并考虑处理桩顶浮浆,保证设计的桩顶标高和桩身砼质量。
导管提升采用卷扬机或电葫芦提升。
5挖孔桩终孔验收及成桩的质量检测
5.1挖孔桩终孔验收
挖孔桩终孔验收包括两部分:
验岩样和验终孔。
包括以下步骤:
(1)当挖孔桩终孔时,施工公司要先进行自检,自检确实达到设计规定的桩端持力岩层,桩型(包括扩大头)符合要求,桩底沉渣清理干净,孔内水抽干净后,再及时通知监理,并提出验收申请。
监理同意后组织质检、设计、勘察、业主、施工公司到现场进行终孔验收。
(2)验收前要做充分的准备
◇将要验收的桩制成表格(包括:
桩号,设计及实际的桩长、桩径、桩行、持力层,入持力层深度等),事先交给参加验收的有关人员,让他们先熟悉所要验收的桩的基本情况。
◇将要验收的桩再现场在桩护壁边用油漆,按1、2、3┅的顺序编写,明确验收顺序,及挖孔桩提升设备(验收人员上下用)移动线路。
若人员较多时可分组进行验收,一般一个组有5-6人(质检、设计、勘察、业主、监理各一人)。
◇验收需配备如下设备和工具:
空压机和送风管(井内送风)、低压电灯(照明)、挖孔桩提升设备和吊笼(验收人员上下用)、钢卷尺(量桩径、桩行、入岩深度等)、铁锤(采岩样、判断岩性)。
◇验收前将井底水抽干净。
(3)验收
有关人员进入孔下,通过查看、测量等方法,并将数据填入表内,然后在室内汇总,填写验收结论。
不符合要求的提出整改要求,施工公司按整改要求进行整改,合格后再提出验收申请。
5.2成桩质量检测
挖孔桩的成桩质量检测方法应依照现有国家、地方规范和规程进行,通常采取芯和超声波方法。
具体检测方法及检测频率由质检、设计、监理等部门研究决定,施工公司密切配合。
挖孔桩质量要求见表2。
6施工保证措施
6.1质量保证措施
6.1.1挖孔桩护壁保证措施
(1)井圈护壁顶面标记桩号、标高、放钢筋笼之前应复核护壁面标高,保证钢筋笼和浇砼的标高控制准确,按规定进行护壁厚度、内孔径,垂直度的检测工作,至少 每进尺三级护壁进行一次检测工作。
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