大榭开发区公共管廊工程一期工程钢结构施工方案.docx

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大榭开发区公共管廊工程一期工程钢结构施工方案

1.概述

1.1工程概况

本工程为大榭开发区公共管廊工程一期工程钢结构部分,主要结构类型为全钢结构纵梁式管架,基础采用桩基承台,GJ段桩基采用机械钻孔灌注桩,CK段、KG段采用人工挖孔灌注桩。

建筑结构安全等级二级,结构重要性系数Ro=1.0,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,管架抗震设防类别为丙类,管架抗震等级三级,场地类别Ⅲ类,地基基础设计等级丙级,混凝土环境类别为三a类。

1.2工程特点

⑴施工中应合理组织、预制、安装,为后续安装工程创造条件。

⑵钢结构工程施工作业面高,要做好安全防范措施。

⑶梁与柱、梁与梁连接采用高强度螺栓连接,要求接头处的结合面密贴,并具有足够的抗滑移系数,经处理后的高强螺栓连接处摩擦面,应采取保护措施。

⑷管廊结构的施工,标高在混凝土柱顶以上部分钢结构采用在预制厂房加工,现场整体成片成框的吊装办法进行安装。

1.3管廊钢结构工程实物工程量见表-1。

管廊钢结构实物工程量表-1

序号

项目名称

质量(t)

备注

1

CK段

约418吨

CK段结构施工图

2

KG段

约400吨

KG段结构施工图

3

GJ段

约1060吨

GJ段结构施工图

4

操作走道、直爬梯

约67吨

施工图

合计

约1945吨

2.编制依据

2.1管廊钢结构施工图;

2.2宁波建设集团有限公司《质量手册》、《HSE管理手册》、《施工管理程序》、《应急管理程序》、《不合格品和不符合项控制程序》等相关管理文件;

2.3《中国石油化工集团公司安全生产禁令》

2.4《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;

2.5《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002;

2.6《石油化工工程建设交工技术文件规定》SH3503-2007;

2.7《热扎H型钢和部分T型钢》GB/T11263-2005;

2.8《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999;

2.9《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507-2005;

2.10《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接》GB/T3632-1995;

2.11《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633-1995;

2.12《工程建设交工技术文件规定》SH3503-2007;

2.13《钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规范》JGJ82-91

2.14《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-2008

2.15《接地装置安装》03D501-4

3.施工组织机构

项目经理

 

总工程师

物资设备部

质量管理部

工程管理部

 

施工队长

 

施工组织机构图

4.钢结构施工原则

①螺栓孔采用钻床加工,厚度不大于12mm的钢板使用剪扳机下料,厚度超过12mm的钢板使用自动切割机下料,小型的角钢使用无齿锯切割,型钢煨制采用型钢煨弯机,型钢下料前应调直、除锈、刷底漆。

加工好的预制件应标识清楚,根据现场安装顺序分类摆放好。

②钢结构预制件要保证质量,并按合理程序进行焊接,严格检查制度,把质量问题消除在安装前。

③钢结构安装质量的保证要从基础做起,认真检查基础标高、坐标及垫铁设置,验收合格后方可安装。

5.主要施工工艺及方法

5.1施工前准备

5.1.1施工人员应认真熟悉图纸和相应的规范标准,有关人员应参加建设单位组织的设计交底和图纸会审,并组织技术交底和技术培训。

5.1.2质量管理和安全管理部门应组织施工人员进行质量、安全教育,提高施工人员的质量、安全意识。

5.1.3清理施工现场,搞好“三通一平”,备齐施工机具和施工材料。

5.1.4根据工序交接卡,复查钢柱基础,其要求详见本方案5.3条的规定。

5.1.5施工工序见钢结构施工程程序图-1

5.2材料检验

①所有到货材料,均必须有相应的合格质量证明书,并且经过材料检验工程师会同质量检查部门进行确认并报验合格。

②当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷,且深度大于钢材的允许负偏差的1/2时,不得使用。

同时检查钢材表面的平整度、弯曲度和扭曲度等是否符合规范要求。

③所有的连接件,均应进行标识,焊材按规定进行烘干。

5.3基础验收

钢结构安装前应由监理单位会同土建专业和安装专业对基础进行验收,土建专业应提供:

材料质量证明书和材料复验报告、隐蔽工程记录、混凝土抗压强度试验报告、复测基础测量记录包括(定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置),并办理基础中间工序交接。

并要求:

①基础强度达到图纸设计要求;

②基础周围回填夯实完毕;

③基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全;

④地脚螺栓允许偏差满足表-2要求。

地脚螺栓允许偏差表-2

项目

允许偏差(mm)

地脚螺栓

螺栓中心距(根部和顶部测量)

2.0

螺栓中心对基础轴线距离

2.0

螺纹长度

0~20

顶面标高

0~20

钢结构施工程序图-1

 

节点焊接

安装找正

基础

验收

补底漆

涂面漆

15

14

13

18

高强螺栓连接副终拧后

检验

尺寸复验焊接检验

构件焊接

尺寸检验

组对点焊

号料,

切割下料

材料除锈

涂底漆

12

11

10

9

8

7

材料

检验

19

20

整理交工技术文件

共检

17

技术交底

材料

采购供应

6

4

编制

施工方案

5

熟悉审查图纸

3

设计交底与

图纸会审

2

1

交下道

工序

5.4柱底垫板设置

钢柱脚采用座浆法安装。

无剪力柱脚安装时,在基础中央设置一块钢垫板,规格为150×150×10,用无收缩水泥或CGM浆料,按图纸标高找正、找平,预制好的构件吊装就位后,找正、找平、把紧螺栓,如图1。

有剪力柱脚安装时,在两侧设置各设置一块钢垫板,规格为140×70×10。

二次灌浆层

钢柱及底板

 

二次灌浆层

 

图1座浆法安装柱子基础处理

有剪力键的柱子基础安装

无剪力键的柱子基础安装

5.5钢结构预制

5.5.1预制方法

标高在混凝土柱顶以上采用高强螺栓连接的钢结构在加工厂预制成构件,构件组装前零、部件应经检查合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清除干净;构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行,避免产生不可弥补的变形,组对焊接完毕的构件,应及时检查是否符合要求,合格后做好“班组自检记录”,交给质量部门做安装前的报验,钢结构拼装时,高强螺栓设置在初拧状态,待结构就位后,找正并进行高强螺栓终拧;预制时柱底板不焊接,而是根据地脚螺栓的实际间距进行钻孔,在管廊立柱框架成框安装前在基础上找平并把紧。

5.5.2钢结构的预制要求

①钢结构的筋板、节点板使用样板下料,用剪扳机剪切,并按图纸要求切割好坡口,打磨光滑后分类摆放好,并进行标识待用。

气体切割和机械切割尺寸的允许偏差见表-3。

 

气体切割和机械切割尺寸的允许偏差(㎜)表-3

项目

允许偏差

宽度、长度

手工或自动气割

2.0

机械切割

1.5

切割端面垂直度

气割、剪切

2.0

切割面平面度

气割、剪切

0.05T且不大于2.0

割纹深度

气割

0.5

局部缺口深度

气割

1.0

注:

T指钢板厚度。

②钢材矫正后的允许偏差应符合表-4的规定。

钢材矫正后的允许偏差表-4

项目

允许偏差

钢板的局部

平面度

T≤14

1.5

T〉14

1.0

型钢弯曲矢高

L/1000且不大于5.0

角钢肢的垂直度

B/100双肢栓接角钢的角度不得大于90O

槽钢翼缘对腹板的垂直度

B/80

工字钢、H型钢

翼缘板对腹板的垂直度

B/100且不大于2.0

③钢结构预制完毕后,应进行各部位的尺寸检测,对超标的部位进行矫正,矫正完后各种构件的尺寸,应符合表-5的要求。

 

钢结构构件预拼装允许偏差表-5

构件类型

项目

允许偏差(mm)

多节柱

预拼装总长

±5.0

弯曲矢高

L/1000,且≤10

扭曲矢高

L/250,且≤5.0

接口错边

+3.0

任意一牛腿间距

±3.0

构件平面总体拼装

相邻柱间距

±3.0

相邻层梁与梁之间距离

±4.0

各层间框架两对角线之差

H/2000,且≤5.0

任意两对角线之差

∑H/2000,且≤8.0

④钢结构成片组对时,应尽可能采用刚性连接,不能采用刚性连接的,在吊装时的主要受力点进行刚性加固,防止吊装变形。

成片组对时,立柱间应考虑焊接收缩变形,适当留出收缩余量。

5.5.3钢结构的连接

5.5.3.1板材、型材的拼接应在组装前进行,H型钢梁的拼接按设计设计及规范要求,翼缘的拼接采用直接对焊,腹板的拼接采用Z型对焊。

H型钢翼缘板拼接焊缝和腹板拼接焊缝间距应大于200mm。

具体做法如下图:

hf

或hf

 

hf≥200mmhf

或对接焊hf

hf

腹板、翼板对接的允许偏差见表5.5.3.1-1。

腹板、翼板对接的允许偏差表5.5.3.1-1

项目

允许偏差(mm)

厚错边量

Δδ≤0.1δ且≤1.0

宽度错边量

腹板

≤1.0

翼板

≤2.0

5.5.3.2焊接前应检查并确认坡口符合有关规定的要求,清除坡口表面和两侧20mm范围内的铁锈、水分、油污和灰尘,清理后应尽快开始焊接。

构件焊接连接组装的允许偏差应符合表5.5.3.2-1。

5.6钢结构安装

5.6.1钢结构安装要求

①在钢柱安装前,应对建筑物的定位轴线、基础轴线、标高、地脚螺栓位置等进行检查,并办理书面交接验收手续,基础验收应由总承包商或监理单位会同土建施工单位和安装施工单位联合进行。

②在砼基础上划出安装中心线,将柱底板找平,拧紧螺栓,划出立柱安装中心线。

③管廊混凝土柱顶以上成框安装的钢结构经过检查合格后,吊装前应划出柱子中心线,并作好标记。

④检查立柱中心线是否与柱底板上的中心线重合,再调节钢丝缆风绳,找正后进行柱底定位焊接,随后进行焊接。

⑤构件吊装前需对参加吊装的施工人员进行吊装的技术、安全交底,使所有参加吊装作业的人员清楚自己的职责,熟悉整个吊装的过程;

⑥根据吊装要求准备吊装所需的钢丝绳、卡扣、跑绳、道木等,专人检查确认吊装用机、索具、材料的合格证,确保吊装用索具、材料的质量;到现场的被吊物按照要求进行摆放,摆放的位置、角度应符合吊装要求,尽可能避免二次运输及摆放;

⑦吊装单根钢结构杆件时用吊带进行吊装,吊装立柱时需在起吊端焊接挡板,防止立柱滑落。

在吊装成片、成框钢结构时,需按照规范要求焊接板式吊耳进行吊装,如采用捆绑方式设置吊点时,应对捆绑部位进行保护,防止型钢边缘对钢丝绳造成割伤;

⑧钢构件焊接时应考虑焊接收缩量,选用较严格的程序和方法,使焊接变形控制在最小范围内。

 

构件焊接连接组装的允许偏差表5.5.3.2-1

项目

允许偏差(mm)

图例

对口错边()

/10且≤3.0

a

b

a

b

a

b

 

间隙(a)

±1.0

搭接长度(a)

±5.0

a

缝隙()

1.5

高度(h)

±2.0

垂直度()

e

h

b

b/100且≤2.0

中心偏差(e)

±2.0

连接处

1.0

其它处

2.0

箱形截面高度(h)

±2.0

h

b

b

宽度(b)

±2.0

垂直度()

b/100且≤3.0

5.6.2高强度螺栓连接的施工工艺:

①高强度螺栓连接处构件接触面要达到一定的摩擦系数,金属表面氧化皮、浮锈要清除干净,一般可采取喷砂除锈、酸洗或砂轮打磨处理,接触面以生红锈为最佳,接触面的摩擦系数在安装时应达到0.45,接触面不得刷油漆。

②高强度螺栓一般应转动螺母拧紧,必要时才可转动螺栓头,高强度螺栓应分两次拧紧,初拧扭矩不得小于终拧扭矩的30%。

③高强度螺栓连接处应采用钻孔成孔,孔直径比高强螺栓直径大2mm,待高强螺栓拧紧后,如再卸下时,该螺栓不得重新使用。

④高强度螺栓施工完毕,其连接处应涂防锈涂料,螺栓及连接处周边用涂料封闭。

5.6.3焊接

①所有的焊工均持证上岗,并均在有效的合格期限内,且通过大项目部认可。

②严格按照设计要求或有关规定对焊材进行选用、烘烤。

严格焊条管理制度,焊接时不得使用药皮脱落或受潮的焊条,每个焊工必须有焊条保温筒,做好焊条的发放与回收记录工作。

③角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm。

④焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量,外观不合格部位应修整、打磨,直至合格为止。

⑤焊工应注意焊接顺序,防止发生焊接后不可逆转的焊接变形。

⑥焊缝质量应符合图纸要求,图纸未注明者焊缝外观应符合表-6的要求。

焊缝质量标准表-6

项目

质量标准

气孔

直径小于或等于1.0㎜的气孔,在1000㎜长度内不得超过5个。

不要求修磨的焊缝

深度不超过0.5㎜,累计总长度不超过焊缝长度的20%。

要求修磨的焊缝

不允许

对接焊缝

焊缝余高

宽度B〈20

0~2㎜

宽度B≥20

0~3㎜

焊缝凹面值

0~0.5,每100㎜焊缝内缺陷总长度不得大于25㎜

焊缝错边量

≤0.15T,且不大于3.0㎜

贴角焊缝

焊脚高

焊脚高K≤6

0~1.5㎜

焊脚高K〉6

0~3.0㎜

焊缝余高

焊脚高K≤6

0~1.5㎜

焊脚高K〉6

0~2.0㎜

T型头K型焊缝

外形尺寸偏差

0~1.5㎜

注:

焊缝金属表面不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷;

⑦焊缝的分类、检验项目及验收标准见下表

类别

焊缝名称

无损检测

项目

范围(%)

评定标准及等级

框架结构

被覆盖的焊缝

超声检测

20

GB11345Ⅲ

H型钢结构

梁与柱连接盖板

V型焊缝

超声检测

20

GB11345Ⅲ

H型钢结构

翼缘对接焊缝

超声检测

20

GB11345Ⅲ

H型钢结构

腹板对接焊缝

超声检测

20

GB11345Ⅲ

H型钢结构

2T型接头K型焊缝

超声检测

20

GB11345Ⅲ

焊缝无损检测应在焊缝外观及外观尺寸检查合格后进行,当焊缝检测发现超标缺陷时,对该焊工所焊焊缝应按规定比例在增加一倍检测长度,如仍有超标缺陷时,应对该焊工的焊缝进行100%检查;

⑧焊接工艺要求。

焊接工艺要求

类别

钢号

焊接材料

焊条烘干温度℃/h

保温温度℃

预热温度

层间温度℃

焊后热处理

碳钢

Q235B

J422

120-150

(300-350)℃×1h

100-150

环境温度<5℃时,预热50℃,否则不预热

≥300

不要求

采用CO2气体保护焊时,焊丝型号选取H08A、H08E,焊丝用前去油、去锈。

根据板厚,焊接位置坡口形式选择焊丝直径为φ1.2;要根据焊丝直径各所需的熔滴过渡形式及生产率的要求选择焊接电流及电压、焊丝伸出长度、CO2气体流量,采用短路过渡形式,具体如表

焊丝直径(mm)

熔滴过

渡形式

板厚

(mm)

电流

(A)

电压

(V)

伸出长度

(mm)

气体流量

升/分

焊接位置

1.2

短路

4—15

100—190

19—23

10—12

8—10

全位置

5.7劳动保护的安装

劳动保护的安装必须严格按施工图施工,横平竖直,间距匀称、牢固、美观,所有焊缝表面应光滑,拐角处圆滑过度。

尽可能地使劳动保护设施达到人性化、装饰化。

⑴梯子平台预制

①平台的内外环行圈梁应采用制造厂煨制,煨制完到现场用样板进行检查,曲率不合适的,进行现场校正。

②所有悬臂梁、三角架、直梯、斜梯、平台支撑等均应在平台上集中预制;三角架使用专用胎具进行制作,焊接完毕用磨光机打磨光滑,进行标识,分类摆放。

③圆形平台根据吊装及安装的要求,进行分块预制,卧式设备的小型方平台,可制作成整体,大型方平台可分块预制。

⑵平台梯子安装

①大型立式设备平台,待设备到货后,将设备垫起一定的高度,呈卧式放倒,根据吊装施工方案的要求,在地面上将所规定的悬臂梁、三角架、平台、梯子等安装到设备上,随之整体吊装。

设备安装就位后,及时将平台补充完整,并将梯子、扶手、栏杆安装齐全。

②小型立式设备或卧式容器的平台结构,待设备安装完后,再安装悬臂梁、三角架、平台支撑等,然后再安装平台、梯子及扶手栏杆等。

5.8钢结构施工检查及验收标准

⑴检查组装好的构件尺寸,是否符合图纸设计要求,分片组焊的钢结构尺寸是否正确。

及时地填写班组自检记录,报质量检查员送检,检验合格后移交下道工序。

⑵检查组焊好的构件,所有焊缝是否完整、合格、有无漏焊及缺陷。

⑶检查钢结构的防腐质量,损坏处应及时补刷,安装前结构表面不能有泥土、杂物等。

⑷检查需要焊接的吊耳是否符合吊装要求。

⑸钢结构安装的允许偏差见表-8

钢结构安装的允许偏差表-7

序号

项目

允许偏差(mm)

1

底层柱柱底轴线对定位轴线

±3.0

2

地脚螺栓偏移

2.0

3

底层柱基准点标高

-5~+3

4

主体钢结构的整体垂直度

(由各节柱的倾斜计算得)H/1000,且≤25

5

主体钢结构整体平面弯曲

(由各层产生的偏差计算得)L/1000,

且≤10

6

上下柱连接处的接口

3.0

7

单接柱的垂直度

10

8

同一层柱的各柱顶高度差

5.0

9

同一根梁两端顶面高度差

10

⑹钢结构和防护栏杆安装的允许偏差见表-9

钢结构和防护栏杆安装的允许偏差表-8

序号

项目

允许偏差(mm)

1

平台标高

±10

2

平台梁水平度

L/1000,且≤20.0

3

平台表面平整度(1m范围内)

3.0

4

平台支柱垂直度

H/1000,且≤15.0

5

承重平台梁侧向弯曲

L/1000,且≤10.0

6

承重平台梁垂直度

H/250,且≤15.0

7

栏杆高度

±10

8

栏杆立柱间距

±10

9

直梯垂直度

L/1000,且≤15.0

⑺所有构件连接接触面,经喷砂处理后,其摩擦面的抗滑移系数:

Q235B钢为0.45,安装前需检查合格后,方能进行高强螺栓组装。

5.9钢结构防腐

钢结构涂装前应对构件表面进行处理,除锈等级应不低于《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB/T8923-2008)中规定的Sa2.5级。

钢结构防腐涂料采用二道≥2×40um厚国标环氧富锌底漆

一道≥40um厚浆环氧云铁中间漆

二道≥2×40um厚丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆,总厚度≥200um

预埋件及后装的钢构件防腐:

(接点处)人工除锈后,二底两面,刷二道环氧防锈底漆厚2×40um,二道丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆厚≥2×40um.预埋件与砼的连接处在构件防腐后采用外墙防水腻子封闭。

6.质量保证措施

61严格物资的采购、保管、发放管理制度,有相应的质量合格证明书,并报验合格,材料运至施工现场应堆放整齐,不得与地面直接接触,高强度螺栓应选择干燥、避雨的场所进行存放。

62参与施工的焊工应持有上岗证,严格按图纸要求的参数施焊,保证焊肉饱满,无焊瘤、毛刺、飞溅等,焊接前要准备好防风用具,CO2焊要求风速≤2m/s。

6.3高强度螺栓设计摩擦系数≥0.3时,在安装现场采用砂轮打磨局部摩擦面,打磨范围不小于螺栓孔径的4倍,打磨方向应与构件受力方向垂直。

高强度螺栓在把紧过程中应采用力矩扳手对高强度螺栓扭矩力进行检测。

64用于施工的各种工具、量具、器具应有合格证或质量证明书,计量器具必须经过校验并报验合格。

65做好技术交底工作,使参与施工的人员对施工的技术要求和质量标准有明确的认识。

66施工班组长记录好施工日志并负责组织工程质量自检,及时做好自检记录及焊接记录,并应得到质检员的确认。

67对需要共检的项目应及时、准确地做好签字完备的检验记录。

68建立完善的工序交接制度,对于上道工序不合格品不得转入下道工序施工,未办理工序交接不得转入下道工序施工。

根据施工程序建立完整的质量监督体系(如表—10),对施工全过程实行全过程控制。

69通过以上措施,应使工程质量达到优良工程标准。

6.9质量组织机构(图-2)

质量保证管理体系图

项目经理

质量保证工程师

质量管理部

 

专业工程师

无损检测责任工程师

焊接责任工程师

检验责任工程师

材料责任工程师

 

钢结构施工队、班组

7.HSE管理

7.1HSE管理措施

7.1.1凡参加施工的人员进入现场前必须参加业主和总包的培训及考核并要熟知本工种的安全技术操作规程,在操作过程中,应坚守工作岗位。

严禁随意启闭与施工无关的开关等设施。

严禁在非施工区域内逗留。

7.1.2.班前、班中严禁饮酒。

7.1.3.施工人员应正确使用个人防护用品,进入现场必须戴安全帽、系帽带,禁止穿凉鞋、高跟鞋、拖鞋或光脚,女工发辫应盘在工作帽内,在高处作业必须系好安全带,尽量避免上下交叉作业,否则,要有隔离设施。

安全部应落实施工区域的安全防护措施,如在距地面3m以上作业时,要有防护栏杆,挡板或安全网。

7.1.4.安全部及施工人员要对安全帽、安全带、安全网进行定期检查,不符合要求的严禁使用。

7.1.5.电工、电焊工、起重工、司机等特殊工种,必须经过专门培训,在考试合格发给操作证后,方准独立操作。

7.1.6.建立严格的安全用电制度,现场所有接线均有专业电工负责;严禁盘前接线;电气设备和线路必须绝缘良好,电线不得与金属物绑在一起,所有电气设备、板房等均应良好接地或接零,要求一机一闸,并加锁,严禁非专业电工私自接线。

电工接线时应挂有“严禁合闸”的警示牌并且作业时需两人以上配合。

7.1.7.高处作业所用材料,应堆放平稳;随身携带的工具应随手放入工具袋中,上下传递工具、物品应用溜绳,严禁上下随意抛掷。

7.1.8.项目部所属车辆应严格按照有关使用进、出车票的规定执行,并按指定路线行驶。

7.1.9.当进行气体切割、焊接作业时,氧气瓶和乙炔瓶安全距离为5m应距明火10m以外,并禁止氧气瓶、乙炔瓶晒于阳光下。

7.1.10.现场使曝用的手持电动工具,在使用时应先试转,合格后方可使用。

7.1.11.施工人员不得在污水井和其它可燃气体泄露部位使用明火,乙炔瓶必须有防止回火的安全装置。

气瓶必须立放使用。

7.1.12.一般低压照明灯的电压不得超过36v,并须设置触电保护器和防护罩。

7.1.13.吊装作业、射线检测时应设置禁区,并挂有醒目的警告牌,无关人员严禁入内。

脚手架搭设时需牢固、稳定;在经验收合格挂牌后,方可使用。

7.1.14.梯子不得缺档,不得垫高使用,梯子横档间距以300mm为宜;使用时,上端应扎牢,下端采取防滑措施,单面梯与地面的夹角以60

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