学位论文常州西绕城高速公路管理中心静压桩施工组织设计.docx
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学位论文常州西绕城高速公路管理中心静压桩施工组织设计
常州西绕城高速公路管理中心
桩基工程
施
工
方
案
编制人：
沙克东
技术负责人：
姜信儒
南通建工集团股份有限公司
二零一零年十月二十八日
一、编制说明
1、编制原则及依据
2、有关规范标准
二、工程概况
1、工程简介
2、工程地质条件
3、工程特点
三、施工部署及项目管理组织机构
1、施工部署
2、项目管理组织机构
3、管理措施
4、人员组织及岗位职责
四、现场平面布置
1、施工场地和临时道路
2、施工用水、用电
3、临设与材料堆场
五、施工计划
1、施工机械设备计划
2、施工材料计划
3、施工劳动力计划
六、施工方案
1、测量方案
2、施工工艺流程
3、施工顺序
七、施工技术措施
1、防止土体挤压措施
2、遇障碍物处理措施
八、工程质量保证措施
1、工序质量控制
2、一般措施
3、各种质量通病防治措施
九、工程进度保证措施
十、安全生产、文明施工保证措施
1、安全生产措施
2、文明施工措施
十一、资料提交
一、编制说明
1、编制原则及依据
本施工组织设计是指导本工程施工过程中的各项生产活动的技术、经济综合性文件。
依据如下：
1）施工图纸及资料；
2）管理中心工程地质勘察报告;
3）现场踏勘结果；
2、有关规范标准
1）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；
2）《先张法预应力混凝土管桩》（苏G03-2002）；
3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
4）《混凝土工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；
5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
7）业主、设计要求的有关标准
二、工程概况
1、工程简介
该项目位于常州市邹区镇，拟建物由管理中心01#-05#楼、06#连廊、配电房、泵房、门卫等组成，共计9个单体。
其中01-06#和配电房为预应力管桩基础，其它用房为整板混凝土基础。
本方案主要阐述预应力管桩的施工。
本工程采用静压沉桩方法施工，桩型为预应力混凝土管桩（图集苏G03-2002），管径为400毫米，桩型为AB型，桩砼设计强度C60，设计桩长度为20米，管桩共计405根，施工时按图纸施工。
2、工程地质条件
1）地形地貌
拟建场地为长江下游冲击平原，经人类活动改造，原为农田，现为空地，场地地势起伏较大。
2）地层分布与特征
根据土体成因、时代、埋藏分布特征及其物理力学性质的差异，将勘察深度25.45米以浅的土体划分为7个工程地质层，各层土均为第四系全新统（Q4）沉积。
各土层地质特征描述详见勘察报告。
对于01-06#和配电房选用采用
层土为桩基持力层。
3、工程特点
本工程每根桩为两节10m桩组成，在施工中严格控制桩顶标高；同时工期紧，及时协调各方、合理调配施工流程,确保按期完成该工程。
项目部在编制方案及施工组织管理过程中，已高度重视了这一点，将采取有效措施，确保安全、优质、高效地在业主要求的工期内完成施工任务。
三、施工部署及项目管理组织机构
1、施工部署
本着安全、优质、高效的原则，以科学严格的管理、雄厚的经济技术力量、先进的施工工艺、设备及人力资源，建立一套运行有效的项目管理组织机构，以创业主满意工程为目标，质量目标等级合格，按照工期要求，本工程工期为30天，根据本工程的实际情况及机械设备、技术等资源配备情况，计划进场以一台桩机（ZYJ-500桩机）10小时施工，完成本工程桩施工任务，并确保在施工期间，无一例伤亡等安全事故。
2、项目管理组织机构（如图）
项目经理
项目副经理
机管员
测量员
材料员
安全员
质量员
项目工程师
施工机组
说明：
以上管理网络职责到位，已环环相扣，密切相关，每一个岗位明确其所承担的工作责任，并严格控制其管理范围内的工程实施过程，分析产生问题的因素，及时找到最佳处理办法以确保工程的质量与进度。
3、管理措施
1）由项目经理全面负责工程的质量进度，组织强有力的现场管理班子负责进行工程施工进度、质量、安全文明等工作，做到高效工作，迅速到位。
2）项目班子每天利用固定时间召开一次碰头会，解决施工中存在的问题，并协调各级人员之间的关系。
3）项目经理根据计划员制定的周进度计划，控制好每日的打桩进度，以确保按计划完成。
4）坚持质量第一，由专职质检员严格按国家规范进行质量控制。
5）合理安排施工中各工序之间的搭接，提前作好各工序准备工作，确保工程进度计划。
6）机管员定期对桩机施工进行督促，进行机械的维修保养，备足零部件，以保证机械无障碍地正常运转。
7）材料员及时联系好管桩、油料及其他材料的供应，保证工程不脱节。
8）专职安全员每日巡查工地，管理好施工现场的安全文明工作。
4、人员组织及岗位职责
职务或工种
职责
项目经理
全面负责工程进度、质量及协调各方关系
项目工程师
负责有关技术问题，并协助施工员检查各项技术要求及施工原始记录的执行情况
质量员
负责对机组的全面质量检查
安全员
全面负责对机组的安全及卫生检查
机管员
负责检查机组的维修保养工作
计划员
做好施工的周计划工作及总进度安排
材料员
负责保证施工所需材料、配件的供应等
队长
对所有生产机具设备负责，保证设备运转正常，协调机组人员的内部工作关系
班长
领导全班人员进行机械维修保养工作，发现问题时汇报队长，并组织人员尽力解决，同时指挥主、辅司机的现场操作
司机
协助班长做好工作，随时注意机械使用情况
记录员
认真如实地记录施工情况
测量技术员
负责测量桩位及观测垂直度、桩顶标高等工作
机操工
负责捆桩、协助起吊、扶桩、对桩位等现场操作
资料员
负责收集施工中的相关资料，为竣工验收提交资料做好准备
四、现场平面布置
1、施工场地和临时道路
施工场地地势较平坦，且现场场地范围内已修建临时道路，我方将根据现场实际情况近一步完善，已确保桩材能供应到位。
2、施工用水、用电
本工程施工用水很少，主要是生活用水。
现场配备一台120KW发电机，基本能满足桩机打桩施工。
3、临设与材料堆场
由于桩为预应力管桩，桩由车辆运至现场，综合考虑施工现场、施工路线等因素，原则上供桩采取随打随运的方案，只余少量桩在现场，以备不时之须。
五、施工计划
1、施工机械设备计划
1）机械选择
根据现场场地标高等因素影响，结合工期要求选择一台桩机，并结合其它辅助措施以确保顺利完成常州西绕城高速公路管理中心房建工程桩基施工。
2）机械设备管理
打桩施工中，机械设备的正常运作是保证工程顺利进行的重点，故桩机的维修保养是必须重视的问题。
本公司经过数年的桩基施工，已形成一整套桩机使用维修保养管理制度，本工程专门成立设备组，对桩机进行动态管理，特别是施工强度、施工周期同配件更换的规律，细节上如何检查配件老化程度，均在桩机使用前一一仔细核查，确保顺利施工。
3）主要施工机械设备、用具一览表
序号
名称
单位
数量
备注
1
ZYJ-500桩机
台
1
40KW
3
电焊机
台
2
4
经纬仪
台
2
5
J2经纬仪
台
1
6
S3水准仪
台
1
7
50m钢卷尺
把
1
2、施工材料计划
1）制桩
本工程预应力砼管桩，桩的直径为400MM，桩型为AB型，桩为商品桩，我司将协同监理公司对制桩过程进行定期和不定期的检查，保证制桩质量。
2）进桩
我司与制桩厂充分协调配合，进桩计划根据施工计划来制定，并根据实际打桩进度情况作及时必要的调整。
我司计划每天打桩380米左右，故每天需保证进桩400米，并于正式压桩前一天开始进桩。
3）进场验收
管桩的质量好坏是压桩成功的基础保障，故桩材料进场进行严格的检查验收，既要检查质保资料，又要检查外观质量，二项均合格后方能进场堆放使用，不合格桩坚决不予进场。
具体外观检查标准及检查方法见下列三表。
表1桩的外观质量
项目
产品质量等级
优等品
一等品
合格品
粘皮和麻面
不允许
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的0.2%；每处粘皮和麻面的深度不大于5mm，且应修补
局部粘皮和麻面累计面积不大于桩总外表面积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不大于10mm，且应修补
桩身合缝漏浆
不允许
漏浆深度不大于5mm，每处漏浆长度不大于100mm，累计长度不大于管桩长度的5%，且应修补
漏浆深度不在大于10mm，每处漏浆长度不大于300mm，累计长度不大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不大于100mm，且应修补
内外表面露筋
不允许
局部磕损
不允许
磕损深度不大于5mm，每处面积不大于20cm2，且应修补
磕损深度不大于10mm，每处面积不大于50cm2，且应修补
表面裂缝
不得出现环向及纵向裂缝、但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂缝不在此限
桩端面平整度
管桩端面混凝土及主筋镦头不得高出端板平面
断筋、脱头
不允许
桩套箍凹陷
不允许
凹陷深度不大于5mm
凹陷深度不大于10mm
内表面混凝坍落
不允许
结合面
接头及桩套箍与桩身
漏浆
不允许
漏浆深度不大于5mm，漏浆长度不大于周长的1/8，且应修补
漏浆深度不大于10mm，漏浆长度不大于周长的1/4，且应修补
空洞和
蜂窝
不允许
表2混凝土管桩尺寸允许偏差
偏差名称
允许偏差值（mm）
偏差名称
允许偏差值（mm）
⑴横截面边长
±5
⒀桩顶钢筋网片位置
±10
⑵桩顶对角线之差
＜10
⒁吊环对桩纵轴线的偏差
±20
⑶保护层厚度
±5
⒂吊环露出桩表面的高度
±10
⑷桩身弯曲矢高
不大于0.1%桩长，且不大于20
⒃多节桩锚固钢筋的长度
±10
⑸桩尖中心线
＜10
⒄多节桩锚固钢筋平面位置
5
⑹桩顶平整度
＜2
⒅多节桩预埋铁件位置
±3
⑺锚筋预留孔深
0-20
⒆主筋距桩顶距离
±5
⑻浆锚预留孔径
±5
⑼浆锚预留孔位置
5
⑽锚筋孔的垂直度
≤1%
⑾主筋间距
±5
⑿扎筋间距
±20
表3外观质量和尺寸的检查工具与检查方法
检查项目
检查工具与检查方法
测量工具分度值mm
长度
用钢卷尺测量，精确至1mm
1
外径
用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm
1
壁厚
用钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径测定四处壁厚，取其平均值，精确至1mm
0.5
桩端部倾斜
将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测其最大间隙处，精确至1mm
0.5
桩身弯曲度
将拉线紧靠桩的两端部，用钢直尺测量其弯曲处的最大距，精确至1mm
0.5
保护层厚度
用深度游标卡尺在管桩的中部同一圆周的二处不同部位，精确至0.1mm
0.02
漏浆长度
用钢卷尺测量，精确至1mm
1
漏浆深度
用深度游标卡尺测量，精确至0.1mm
0.02
裂缝宽度
用20倍读数放大镜测量，精确至0.01mm
0.01
3、施工劳动力计划
1）劳动力组织原则
公司自成立以来，每次都能如期完成任务，锻炼出一支吃苦耐劳、高效严明的施工队伍，培养了大量优秀施工人员，并经系统培训，且均取得上岗证书。
为了做好本工程，我司将进行层层选拔，把经验最丰富的优秀工人组成本次桩基工程的施工队伍。
2）劳动力计划表
序号
岗位
数量
1
桩机司机
1人
2
油门司机
1人
3
电工、修理工
1人
4
指挥工
1人
5
测量工
1人
6
辅助工人
4人
以上人员均持证上岗操作，总计9人。
六、施工方案
1、测量方案
1）测量网的布设
根据整个现场的地形条件和拟建工程布置情况及甲方提供的坐标点，我司用经纬仪布若干个建筑方格网点和甲方提供的坐标点组成一个测量网。
2）建筑方格网点的保护
将这些建筑方格网点全部用混凝土加以保护并加以围栏防护。
3）标桩结构及埋设
本控制网所有控制点均采用钢筋砼标桩，为使标桩稳固可靠，本方案考虑增加标桩的底部尺寸、标桩的埋设深度及现场条件的宽广，使标桩点尽可能远离施工区域。
在标桩顶部埋设钢标板及钢棒（或钢柱），分别用作平面控制点和高程控制点，标桩四周砌筑砖墙并填土夯实，以作保护墙及观测平台，标桩埋好后其上部用红白油漆相间涂抹，做到醒目易认，利于现场使用和测量标桩的保护。
4）控制网的精度及限差
施工控制网的精度设计既要满足建筑安装施工定位要求，又要符合《工程测量规范》规定，根据本工程特点，健全测量基线网。
本控制网采用一级建筑方格网，其限差为测度中误差5〃，边长相对中误差≤1/50000。
放样后的主轴线点定位，进行角度观测，检查其直线度，测定交角的测角中误并存，不超过2.5〃，直线度的限差控制在180。
±5〃以内。
轴线根据轴线定向后测定，其测量精度与长轴线相同，交角的限差控制在90。
±5〃以内。
当限差超过上述要求时，按规范要求的公式和方法进行调整，直至满足要求。
5）控制网测设步骤
（a）复核甲方提供的高等级控制点
（b）根据甲方提供的高等级控制点和施测方案进行控制点初定位。
（c）据初定位点进行造标埋石。
（d）在已埋好的控制桩上进行粗定位。
（e）精测各控制点并与设计坐标作比较。
（f）改正到设计坐标位置。
（g）在施工过程中定期复测控制点。
6）高程控制网的布设
根据《工程测量规范》及该工程特点，本方案考虑高程控制网布设成二等水准控制网来施测，控制网布设成闭合环形或附合水准路线。
施测前首先核对甲方提供的高级控制点，在确认各项技术指示满足要求后再进行施测，水准点基本以平面控制点同时兼作高程控制点，高程控制网布设后，定时进行复测，以消除由于地基沉降引起的沉降量，保证高程值与实际位置相符。
7）桩位精确定位
利用一台全站仪定出房屋轴线及角点位置，操作程序为利用业主提供的规划点，先定出若干控制点，控制点需离开压桩位置40米以上，控制点用钢管制成，打入地下2米以上，控制点上用简易三角架以示醒目，通过控制点用极坐标放桩位，并角度及距离等计算成果将在在标后施工组织设计细化，并报监批准后实施，极坐标放好桩位后，用直角坐标方法检验其正确性，桩位及预制桩进入场地后，轴线拉不通，利用极坐标放桩位是我们多年桩基施工的经验，并在许多工程中得到验证。
实际使用时，全站仪放的控制点误差不会超过2mm，但压桩过程中因压桩应力释放可能会移动控制点，故每次使用控制点，均需复核控制点的准确性。
2、施工工艺流程
管桩验收
YES
NO
合格
1）桩位的准确确定及布放
压桩位置按照设计图纸的尺寸根据基准点由专业人员利用经纬仪准确地投放每一根桩的中心点，并设置明显的标志（如钢筋头），放桩位前，做出测量图。
桩位标志物用钢筋头，钢筋头不得短于30cm，露出地面2cm，用红漆涂头，并用白灰根据桩径围护桩位。
2）沉桩
在检查桩位正确后，将压桩机就位至压桩桩位上，将管桩吊入压桩机内，然后将桩尖定位于桩位中心，起门架校正水平和桩中，由负责桩位检查的人员查看是否精确对准桩位，再请监理人员核准和确认。
下一步调整桩机支腿油缸油塞杆的伸出长度，使桩机平台保持水平，桩入土1-2米后用互相垂直经纬仪精确校正沉桩的垂直度，确保垂直度在0.5%以内。
压桩开始启动压桩油缸，压桩在进入土层时适当加快压桩速度，以保证桩尖有一定的穿透能力，在达到持力层或油压表突然加大时，应放缓压入速度，防止断桩。
当第一根桩压到地面25㎜左右时，焊接第二根管桩，为了保证焊接桩的质量，焊接前先要上下复核上下桩的垂直度，清除连接钢板杂物，接桩的焊缝采用对称施焊，焊缝饱满连续，焊缝不少于二层并自然冷却10分钟后压入土中。
沉桩时桩机司机记好每米液压表读书。
及时做好桩基资料，正常情况下，每三天带资料同设计人员沟通一下情况，如有特殊情况，立即向设计人员汇报，以便处理。
3）送桩
在送桩前，预先算好送桩深度，并在送桩管上作明显标志，用水准仪严格控制桩顶标高的偏差，其误差为－50mm~＋50mm。
压桩至原地面时，使用送桩管，将桩压至设计标高，并适当提高静压力。
4）桩孔回填
每完一个桩孔，均需立即回填，方可移机进入下一根桩的施工，杜绝安全隐患。
3、施工顺序
组织压桩的流水，是合理组织压桩的重要前提，它不但是能否顺利施工、确定压桩而且与桩的堆放，场地埋设有关。
我们在压桩流水时考虑了桩的供应条件、起吊条件，桩架移动无妨碍、吊机回旋空间，压桩挤土对周围的影响等因素。
整个压桩过程中桩机采用直线行走路线进行施工，使施工质量及施工进度达到最佳状态。
七、施工技术措施
沉桩过程中桩周围土遭到剪切破坏和扰动时，孔隙水压力急骤上升，土体强度下降。
孔隙水压力上升的幅度可达1.0~1.8rh，其主要分布在桩区，桩区外的影响范围可达一倍桩长，沉桩过程中孔隙水压力呈起伏变化，大量的测试资料表明，桩区内孔隙水压力上升的幅度大于桩区外，且随着压桩距离的增加呈衰减趋势。
沉桩结束后，孔隙水压力逐步消散转化为有效应力，土体强度渐渐恢复。
根据每天的压桩数量及时间安排，空隙时间相对大于沉桩时间，使孔隙水压力的消散恢复每天能达到平衡，不影响隔天的沉桩工作。
1、桩基施工中防止土体挤压措施
根据本工程现场情况及现场地质资料，沉桩过程中挤土效应不会太明显。
但作为施工方必须加以注意，针对不同的地质情况及观测位移记录及时调整优化施工流程及作业计划，使沉桩过程中对相邻桩位、已压桩周边环境的影响降低到最低。
2、桩基施工中遇障碍物处理措施
本工程施工场地地势条件较好，基本没有什么障碍物.如果遇到有
具体处理措施如下:
1）施工前预先放好桩位轴线，有的放矢地进行针对性探孔，并把探孔情况及时汇报业主、设计部门。
2）小型浅层（2.0米以内）障碍物，我们在打桩施工时，用特制钢桩尖，先行刺探，打破或搬移障碍物，然后再进行预制桩施工。
3）稍大型深层障碍物，使用挖掘机，开挖排除障碍物后进行压桩施工。
4）大型深层（5米以上）障碍物，会同业主、设计部门协商处理方法。
在遇到障碍物时，能自行解决的，自行解决，不能自行解决的，桩机易地打桩，绝不能因处理障碍物而影响施工进度。
5）在处理障碍物时，积极合理安排生产，不能为此而影响施工进度。
八、工程质量保证措施
1、工序质量措施
桩基工程是一项隐蔽工程，为确保桩基工程的质量，首先必须保证施工过程中的每道工序的质量。
为此，我们根据每道工序特制定如下质量控制措施：
A、商品桩进场必须经项目专职人员验收，管桩保证资料必须齐全，并应做外观检查，符合设计要求及桩身验收标准，不合格桩不予使用。
B、轴线控制桩为避免受压桩影响，须将置于最近桩位40m以外，并用砼保护起来，水准点及轴线控制点应定期校核，以确保精确性。
桩位的投放，必须经校核，其误差在1cm范围，经监理签证后方可施工。
C、所使用仪器必须经市测量仪器检定中心检定合格后方能使用，操作人员必须持证上岗。
D、沉桩时必须确保桩垂直度小于0.5%，以确保桩位精度及桩在施压过程中不受损伤。
E、送桩时用水准仪严格控制好标高，在送桩器上画上醒目的送桩标志长度，且送桩中心线与桩身中心重合，由项目部质量员检查。
F、建立三级检查制度（自检、互检、专检），在检查过程中，如发现质量问题，要分析原因，研究采取改进的措施。
G、沉桩时严格按双控进行控制，并详细做好打桩记录，为后道工序提供确切数据，严禁弄虚作假。
H、沉桩力求连续施工，中途不得人为停止，如中途必须停顿，尽量缩短停止时间。
I、在沉桩过程中，为确保安全，人应离开桩4米以上，上吊点拆除，在停桩状态下进行。
J、经常进行桩机维修、保养，压力表定期检测，合格是保证主要技术参数，满足设计要求。
K、沉桩前检查桩尖位置，桩锤、桩帽、桩机、桩身的完好情况。
L、经常检查桩帽与桩的接触面是否平整，发现问题及时处理后才能施工。
缓冲垫和锤垫木经常检查，及时更换和加厚。
M、沉桩过程中，若发现桩身突然倾斜、压入力突变或桩身砼裂缝等异常情况时，立即停机，及时汇报有关单位及人员，待研究处理后方可继续施工。
2、一般措施
A、严格执行《建筑桩基技术规范》JGJ94-94及先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999，按图施工。
B、项目经理负责组织编制本工程的质量计划，并在施工过程中严格按质量计划执行。
C、建立本工程质量管理保证体系，严格落实项目质量责任制。
D、加强项目部全员质量意识教育，树立“百年大计，质量第一”的质量意识，由专职质检员严格按国家规范进行质量控制。
E、依靠科技进步，推行新技术示范工程，应用高新技术，保证工程质量。
F、项目经理在施工前组织相关人员进行图纸会审，并作相关记录。
G、施工前，项目部技术负责人要组织施工人员学习相关的技术标准、规范。
H、施工前，项目部技术负责人要对施工班组进行技术交底。
I、施工中所用的经纬仪、水准仪、测距仪和塔尺、卷尺等必须是经计量检验部门检验合格的方可使用。
J、先张法预应力混凝土管桩GB13476-1999中关于预制桩关于验收的条例，一旦发现不符合立即退场、并调用备用桩。
K、对施工过程中的关键部位（如施放桩位、接桩、施工过程中垂直度的控制）要严格执行“三检制”，并做好记录，实现可追溯性。
L、桩吊运时，桩身混凝土的强度符合设计要求，吊桩采用绳扣捆绑，但吊点处应用麻袋或木块等衬垫，并使各吊点同时受力，轻起轻放，严禁抛掷、碰撞、滚落，吊运过程保持平稳，防止桩身裂损。
M、堆桩场地应平整、坚实，并采取可靠的防滚、防滑措施，管桩按规格、类型分别堆放，多层堆放时，最多不超过四层，且要采用二点支垫，垫木要有足够强度，并保持在统一水平面上。
N、用经纬仪一次定位，并请相关单位进行复核，保证沉桩后桩位误差小于10cm。
O、压桩前对每一桩位进行复检，在桩身上做好醒目标尺线。
P、压桩过程中，用经纬仪对桩的垂直度进行跟踪监测，垂直度≤0.5%。
Q、送桩时严格用水准仪控制送桩标高，桩顶标高误差控制在－50mm~＋50mm。
R、严格控制工序质量，只有经专检符合要求才能进行下道工序施工。
S、要认真及时地做好施工原始记录（压桩记录），保证记录的准确性、真实性。
T、特种作业人员必须要持证上岗。
U、施工过程中认真地接受各级检查，要积极主动配合业主、监理等搞好工程质量工作。
V、及时准确齐全提交合格的工程质保资料。
3、各种质量通病防治措施
（详见下表）
常见问题
产生的主要原因与分析
预防措施及处理办法
桩
身
断
裂
1、桩身在施工中出现较大弯曲，在反复冲击的集中荷载下，超过桩身抗弯强度而断裂，这种情况出现主要由于：
1）桩的长细比较过大，沉桩时又遇到硬土层
2）桩在制作过程中，桩身弯曲超过规定
3）桩尖偏离中轴线，沉桩时遇有硬土层把桩尖挤向一侧
4）沉桩时不垂直，在校正桩的
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