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4.试桩资料;

5.有条件进行静力触探的触探资料;

6.有利于沉桩工作进行的其他资料。

第二节试桩与基桩承载力

第4.2.1条除一般的中、小桥沉桩工程,有可靠的依据和实践的经验可不进行试桩外,其他沉桩工程在施工前应先沉试桩,以确定沉桩工艺和检验桩的承载力。

第4.2.2条试桩的单桩容许承载力可按下列方法确定:

1.承压桩

①采用承压静载试验得到的极限荷载除以设计规定的安全系数后,作为单桩容许承压力。

若结构上要求限制桩顶沉降值的基桩,可在静载试验曲线中,按设计要求的允许沉降值(应适当考虑长期荷载的效应)取其对应的荷载作为单桩容许承压力。

承压静载试验方法见[附录4-1(四)]。

②采用可靠的动力振动波方法估算单桩容许承载力。

③根据锤击沉桩的贯入度,选用适当的动力公式计算单桩容许承压力。

锤击沉桩动力公式见(附录4-2)。

2.承拔桩和承推桩

采用静拔试验和承推试验确定单桩容许承拔力和承推力。

承拔静载试验和承推静试验方法见[附录4-1(五)]和[附录4-1(六)]。

第4.2.3条特大桥和地质复杂的大、中桥,应采用静载试验方法确定单桩容许承载力;

一般的大、中桥的试桩,原则上宜采用静载试验法,在条件适合时,可采用可靠动力振动波方法;

锤击沉入的中、小桥试桩,在缺乏第4.2.2条1

(1)和1

(2)的试验条件时,可结合具体情况,选用适当的动力公式计算单桩容许承载力。

确定的单桩容许承载力如不能满足设计要求时,应报有关部门研究处理。

第4.2.4条施工中如对基桩桩身质量或承载力发生疑问时,应选用可靠的无破损检验(动力振动波)方法进行检验。

第三节桩的制作

一钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的制作

第4.3.1条制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩模板的技术要求应符合第八章有关规定。

空心桩的内模可采用充气胶囊、钢管、钢丝网管、硬橡胶管或活动木芯模等,其技术要求应符合第八章第三节有关规定。

第4.3.2条制作钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的钢筋或预应力钢材的技术要求,除应符合本规范第九章、第十一章有关规定外,还应注意以下事项:

1.钢筋混凝土桩内的纵向主钢筋如须接头时,应采用对焊;

2.螺旋筋或箍筋必须箍紧纵钢筋,与纵钢筋交接处应用点焊焊接或用铁丝扎结牢固;

3.预应力混凝土桩的纵向主筋采用冷拉钢筋且需要焊接时,应在冷拉前采用闪光接触对焊焊接,其具体要求见附录9-3;

4.使用法兰盘连接的混凝土桩,法兰盘应对准位置焊接在钢筋或预应力钢筋上;

先张法预应力混凝土桩的法兰盘应先焊接在预应力钢盘上,然后进行张拉;

5.桩的钢筋骨架(包括预应力钢筋骨架)允许偏差应符合表4.3.2的规定。

桩的钢筋骨架允许偏差表4.3.2

项目

允许偏差(cm)

纵钢筋间距

±

5

螺旋筋或箍筋间距

10

纵钢筋与模板净距

桩顶钢筋网片位置

纵钢筋底尖端的位置

第4.3.3条预应力混凝土桩的预应力钢筋冷拉加工和张拉技术要求,除应符合本规范第十一章有关规定,还应注意下列事项:

1.采用粗钢筋作预应力钢筋时,应先进冷拉加工,冷拉率应由试验确定,当试验冷拉率小于规定的下限值时,采用下限值,同时控制冷拉率不得小于规定的上限值;

当采用双控方法时,其冷拉率不应超过规定限值;

2.冷拉后的钢筋应按延伸率大小分组堆放、分别编号;

3.长线张拉台座上的预应力钢筋骨架,如不能及时浇筑混凝土时,应将已张拉好的预应力钢筋放松到张拉力的70%,待能浇筑混凝土前,再张拉到100%的张拉力。

第4.3.4条桩的混凝土材料、拌制和浇筑,除应按照第十章有关规定处理,还应注意以下事项:

1.每根或每节桩的混凝土应连续浇筑,不得中断,不得留施工缝;

对整桩或底节桩浇筑方向宜自桩上端向桩尖进行;

桩身外露部分应在水泥初凝前整平;

2.现场用重叠法浇筑混凝土桩时,应按照第十章第七节有关规定处理;

3.浇筑混凝土时,混凝土试件要求应符合第十章有关规定;

4.桩的混凝土浇筑完毕后,应的桩上标明编号、灌制日期和吊点位置,并填写制桩记录(附录4-3)。

第4.3.5条钢筋混筋土管桩和钻孔埋置式钢筋混凝土圆形空心桩的制作技术要求,可参照第六章第二节有关规定处理。

第4.3.6条预制桩的混凝土强度应满足设计要求。

预制桩的制作除应符合表4.3.6规定的允许偏差外,还应符合下列要求:

1.桩的表面应平整、无蜂窝,若因特殊情况出现表面蜂窝时,蜂窝深度不得超过15mm,每面蜂窝面积不得超过该面总面积的1%;

钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩的允许偏差表4.3.6

项次

偏差名称及说明

允许偏差

1

长度

50mm

2

横截面边长

5mm

3

空心桩空心(管芯)直径

10mm

4

空心(管芯或管桩)中心与桩中心

20mm

桩尖对桩纵轴线

6

桩纵轴的

弯曲矢高

桩长的

0.1%

并不大于

7

桩顶顶面与桩纵轴线倾斜偏差为桩顶横截面边长(或直径、对角线)的

1%及≤3mm

8

桩顶外伸钢筋长度

9

接桩处接头平面与桩轴平面垂直度

0.5%

2.有棱角的桩,棱角碰损深度应在10mm以内,其总长不得大于50cm;

3.桩顶与桩尖均不得有蜂窝和碰损,桩身不得有钢筋露出;

4.桩身收缩裂缝宽度不得大于0.2mm;

横向裂缝长度,方桩不得超过边长1/2,管桩及多角形桩不得超过直径或对角线的1/2;

纵向裂缝长度,方桩不得超过边长的2倍;

预应力混凝土桩不得有裂缝;

5.采用法兰盘接头的桩,法兰盘的制造精度及与混凝土桩的连接质量要求均应参照第六章第二节有关规定处理;

6.预制桩出场前有应进行检验,出场时应具备出场合格检验记录。

第4.3.7条桩的移动、堆放的技术要求应符合第十四章第二节有关规定。

二钢管桩制作

第4.3.8条制作钢管桩所用的材料和工艺技术要求,除应按本规范第十五章有关规定执行外,还应符合以下各条规定。

第4.3.9条卷管及拼接

1.钢板放样下料时,应根据工艺要求预留切割、磨削、刨边和焊接收缩等加工余量;

2.钢板卷制前宜进行刨边,所制管节其外形尺寸允许偏差应符合表4.3.9-1的规定;

管节外形尺寸的允许偏差表4.3.9-1

偏差名称

允许偏差

备注

外周长

0.5%周长,且不大于10mm

测量外周长

管端椭圆度

0.5%d,且不大于5mm(d为管径)

椭圆度指管端两互相垂直的直径之差

管端平整度

2mm

管端平面倾斜

3.工厂拼接管节,应在专门台架上进行;

台架应平整、稳定,管节对口应保持在同一轴线上;

多管节拼接应尽量减少积累误差;

4.管节对口拼接时,相邻管节的管径差应符合表4.3.9-2规定;

相邻管径允许偏差表4.3.9-2

管径d(mm)

相邻管节的管径差(mm)

测量方法

≤700

≤2

用两管节外周长之差表示,应≤2πmm

〉700

≤3

用两管节外周长之差表示,应≤3πmm

5.管节对口拼接时,如管端椭圆度较大,可采用辅助工具(如夹具、楔子等)校正,相邻管节对口的板边高差Δ应符合下列规定:

板厚δ≤10mm时,Δ不超过1mm;

10〈δ≤20mm时,Δ不超过2mm;

δ〉20mm时,Δ不超过δ/10,且不大于3mm;

6.钢管桩一般在工厂整根制作或分节制作后在现场焊接,钢管桩分节长度应根据施工具体条件而定,一般不宜大于15m;

7.钢管桩成品的纵轴线弯曲矢高的允许偏差不应大于桩长的0.1%,并不得大于30mm。

第4.3.10条焊接:

除应符合第十五章钢桥焊接有关规定外,还应注意下列事项:

1.管节对口拼接检查合格后,应进行定位点焊,点焊时所用的焊接材料和工艺均应与正式施焊的相同;

点焊处如有缺陷应及时铲除,不得将其留在正式焊缝中;

2.焊接前,应将焊接缝上下30mm范围内铁锈、油污、水气和杂物清除干净;

3.管节拼接所用的辅助工具(如夹具等)不应妨碍管节焊接时的自由伸缩;

4.焊接定位点和施焊应对称进行;

5.钢管桩应采用多层焊,焊完每层焊缝后应及时清除焊渣,并作外观检查;

每层焊接头应错开;

6.钢管桩露天焊接时应考虑由于阳光辐射所造成的桩身弯曲,必要时可采取搭棚遮阳等措施;

7.工作地点温度在+5℃~-10℃间焊接时,应将焊缝上下或两侧各10cm处预热;

当气温低于-10℃时不宜焊接;

预热温度的控制宜按照本规范第十五章有关规定处理;

8.焊缝处外观允许偏差应符合表4.3.10的规定。

焊缝外观允许偏差表4.3.10

缺陷名称

咬边深度

0.5mm

对接加强层高度

2mm

对接加强层宽度

3mm

表面裂缝和未熔合

不允许

弧坑表面气孔和夹渣

第4.3.11条防腐蚀

钢管必须进行防腐蚀处理。

防腐蚀措施一般采用在外壁涂抹防腐蚀材料(如油漆等)或其他防腐蚀覆盖层;

增加管壁厚度以抵消腐蚀对管壁的削弱或选用耐腐蚀钢种等。

防腐蚀措施的选择,应根据桥梁的重要性、使用年限、当地腐蚀环境、结构部位、施工可能性、防腐蚀效果及防腐蚀材料来源等,会同有关单位研究确定。

第4.3.12条当采用涂抹防腐蚀材料时,应注意以下事项:

1.钢管桩的内腔与外界空间密封隔绝时,内壁的防腐蚀可不考虑;

2.防腐涂刷范围,一般从河床局部冲刷线以下1.5m起至基桩承台底面标高以上5~10cm范围内,其他情况可根据具体条件研究确定;

3.涂漆施工应尽可能在工场内进行;

涂刷层数、油漆种类应按照设计要求处理,涂刷前应按照本规范第十五章有关规定进行除锈处理;

4.现场拼桩的焊缝两侧各10cm范围内,在焊接前不涂刷,待焊接后再进行补涂;

5.施工场地应具有干燥和良好的通风条件,并避免烈日直接暴晒;

在低温和阴

雨条件下施工,应采取必要的措施,确保涂刷质量;

当桩身表面潮湿时,不得进行

涂刷;

6.在起吊、运输过程中,涂漆有破损时,应及时用原涂漆材料补涂;

7.对已沉定的钢管桩进行涂漆修补前,应作好除锈、干燥等工作,并铲除已松动的旧涂漆,修补所有的涂料应具有厚浆及快干的特点;

8.涂漆防腐效力有一定年限,暴露在空气和水面以上部分的涂漆应定期养护、补涂。

第4.3.13条钢管桩应按不同的规格分别堆存,堆放形式和层数应安全可靠,避免产生纵向变形和局部压曲变形。

长期堆存时,应采取防腐蚀等保护措施。

第4.3.14条钢管桩在起吊、运输和堆存过程中,应尽量避免由于碰撞、摩擦等原因造成涂层破损、管身变形和损伤。

第4.3.15条钢管桩出厂应具备合格证明书。

第四节沉桩

一一般要求

第4.4.1条各类桩沉入深度的控制原则,一般可按下列方法确定:

1.锤击和振动沉入的桩,可按第4.4.2条、第4.4.3条和第4.4.31条的规定确定;

2.静力压桩应以通过试桩检验的桩尖设计同为控制,并用压桩力作校核;

3.钻孔埋置桩应以通过试桩验证的桩尖设计标高为控制,若地质条件与试桩处地质条件有大的变化时,应与有关部门研究,另行确定。

第4.4.2条锤击沉桩和振动沉桩的控制贯入度,除有可靠的经验依据外,应按第4.2.2条1

(1)或1

(2)的方法确定其符合设计要求承压力时的相应贯入度,作为控制贯入度。

第4.4.3条锤击沉桩的停锤控制标准:

1.设计桩尖标高处为硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时,根据贯入度变化并对照地质资料,确认桩尖已沉入该土层,贯入度达到控制贯入度时,即可停锤;

2.当贯入度已达到控制贯入度,而桩尖标高未达到设计标高时,应继续锤入10cm左右(或锤击30~50击),如无异常变化时,即可停锤;

若桩尖标高比设计规定标高高得多时,应报有关部门研究确定;

3.设计桩尖标高处为一般粘性土或其他较松土层时,应以标高控制,贯入度作为校核;

当桩尖已达到设计标高,而贯入度仍较大时,应继续锤击,使其贯入度接近控制贯入度;

4.在同一桩基中,各桩的最终贯入度应大致接近,而沉入深度不宜相差过大,避免基础产生不均匀沉降;

如因土质变化太大,致使各桩贯入度或沉入深度相差过大时,应报有关部门研究,另行确定停锤标准;

对于特殊设计的桩,桩尖设计标高有高低时(如特殊设计的拱桥桥台桩等),按设计要求处理。

第4.4.4条沉桩前,应在每根桩的一侧用油漆划上长度标记,以便于沉桩时显示桩的入土深度。

沉桩顺序,一般由一端向另一端连续进行,当桩基平面尺寸较大或桩距较小时,宜由中间向两端或四周进行。

如桩埋置有深浅,宜先沉深的,后沉浅的;

在斜坡地带,应先沉坡顶的,后沉坡脚的。

沉斜桩时,其沉桩顺序还应考虑避免桩头相互干扰。

第4.4.5条用锤击法、振动法或压入法下沉空心桩时,若桩下端有射水孔时应予堵塞,以防水和泥沙进入桩心。

第4.4.6条桩沉入前,桩锤压住桩顶后,必须检查锤的中心线与桩的中心线是否一致,桩位、桩帽有无移动,桩的垂直度或倾斜度是否符合规定,桩架及其桩垫是否符合要求。

在桩的沉入过程中,应始终注意锤、桩帽和桩身是否保持在同一轴线上。

第4.4.7条在软塑粘性土地区沉入群桩时,在每一基桩下沉完毕后,应测量其桩顶标高,待全部基桩均下沉完毕后再测量各桩的标高,以检查桩顶是否有隆起现象。

第4.4.8条在松散的砂土地区沉入群桩时,如在相当于桩长距离的范围内有建筑物,应注意防止其因地面下沉而损坏。

此时宜采取振动不大的沉桩方法。

第4.4.9条在沉桩开始时,应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度,在沉过程中不得采用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏,以防桩身开裂并增加桩身附加力矩。

二桩的连接

第4.4.10条用送桩法沉桩时,桩与送桩的纵轴线应尽量保持在同一直线上。

送桩紧接桩顶部分,应有保护桩顶的装置;

安放送桩前,应先将桩顶损伤部分清除并修理平整。

第4.4.11条在一个墩、台桩基中,同一水平面内的桩接头数不得超过基桩总数的1/4;

但采用法兰盘按等强度设计的接头,可不受此限制。

第4.4.12条桩的每一个接头必须能抵抗在沉桩时各种荷载产生的应力和变形。

钢筋混凝土桩和预应力混凝土桩可采用法兰盘接头、预埋钢圈焊接接头、硫磺砂浆锚接法接头(不宜用于振动沉桩)、后张预应力接头等,钢管桩可采用对焊焊接接头或钢板焊接接头。

第4.4.13条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩接头采用法兰盘以螺栓连接时,接头螺栓在沉桩前应拧紧,并用电焊或凿毛丝扣的方法螺帽,然后在接头处用涂漆等方法作防腐蚀处理。

第4.4.14条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩接头采用预埋钢圈电焊连接时,电焊应符合本章第4.3.10条规定。

第4.4.15条钢筋混凝土桩采用硫磺砂浆锚接法接桩时,不宜用于挠曲应力较大的桩。

第4.4.16条接桩时,桩的纵向弯曲矢高不得大于每节桩长的0.2%。

三锤击沉桩

第4.4.17条锤击沉桩应采用重锤低击。

锤型选择应根据地层情况,桩的类型、桩的重力、桩的设计承载力及设备条件等参照附录4-4中的附表选用。

第4.4.18条锤击沉入钢筋混凝土管桩或钢管桩时,除应按以上各条规定处理外,还应注意以下事项:

1.管桩顶应设置吊钟式或锅盖式桩帽(图4.4.8),后者适用于小口径钢管桩;

2.在锤击过程中,如发现桩顶有局部变形或损坏,应及时修复;

3.环境温度低于-10℃时,应尽时避免进行钢管桩锤击沉桩作业。

第4.4.19条不用混凝土填心的钢筋混凝土管桩或钢管桩沉至设计标高后,桩顶应封口处理。

第4.4.20条锤击沉入桩尖封闭的混凝土管桩时,如桩内积水甚多,应排除。

第4.4.21条沉桩开始时,必须控制桩锤冲击能:

坠锤或单动汽锤的落距不宜大于0.5m;

柴油锤先不供燃料仅作控制性单次锤击;

双动气锤宜小开汽门以减少每分钟锤击数。

当桩入土达到一定深度、位置正常后,再按要求的落距或锤击频率进行。

钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩采用坠锤时,最大落距不得大于2m;

采用单动汽锤时,不宜大于1.0m;

采用柴油锤时,应使锤芯冲程正常。

第4.4.22条钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩,在预计或有迹象进入软土层时,应改用较低落距锤击,避免桩身产生超过允许的拉应力。

第4.4.23条采用蒸汽和压缩空气桩锤沉桩时,所供给的气压和气量应能达到制造厂规定的技术要求,锅炉或储气罐要安装准确的压力计,在桩锤的进气口也要有易于看到的压力计,以便检查其降压差。

第4.4.24条沉桩过程中应注意下列事项:

1.桩帽与桩周围应有5~10mm的间隙,以便锤击时桩在桩帽内可作微小的自由转动,避免桩产生超过许可的扭转应力;

2.打桩机的导向杆件应固定,以便施打时稳定桩身;

但桩在导向杆件上不应钳制过死,更不允许施打时导向杆件发生位移或转动,使桩身产生超过许可的拉力或扭矩;

3.导向杆件的设置应使桩锤上、下活动自由;

4.在有条件的情况下,导向杆件宜有足够的长度,以便不再使用送桩;

5.钢筋混凝土或预应力混凝土桩顶面,应附有适合桩帽大小的桩垫,其厚度视桩垫材料、桩长及桩尖所受抗力大小决定;

桩垫因承受高压力而炭化或破碎时,应及时更换;

如桩顶的面积比桩锤底面积大,则应采用适当的桩帽,将锤的冲击力均匀分布到桩的整个顶面上。

经4.4.25条基桩复打

1.对发生“假极限”、“吸入”现象的桩和射水下沉的桩及上浮现象的桩,都应复打;

2.复打前的“休息”天数及复打的要求按附录4-1试桩试验办法中有关规定处理。

第4.4.26条沉桩过程中,应注意防止桩的偏移,遇到下列情况应即暂停。

分析原因,采取适当措施后方可继续沉桩。

1.贯入度发生急剧变化;

2.桩身突然倾斜、位移或锤击时有严重回弹;

3.桩头破碎或桩身开裂;

4.桩周地面有严重隆起或下沉;

5.桩架发生偏斜或晃动;

6.锤击过程中桩有上浮。

四振动沉桩

第4.4.27条选择振动沉桩机(锤)时,可参考附录4-5;

选锤时,应验算振动上拔力对桩身结构的影响。

第4.4.28条振动沉桩机、机座、桩帽应连接牢固;

沉桩机和桩中心轴应尽量保持在同一直线上。

第4.4.29条开始沉桩时宜用自重下沉或射水下沉,待桩身有足够稳定性后,再采用振动下沉。

第4.4.30条每一根桩的沉桩作业,应一次完成,不可中途停顿过久,以免土的摩阻力恢复,继续下沉困难。

第4.4.31条振动沉桩停振控制标准,应以通过试桩验证的桩尖标高控制为主,以最终贯入度(cm/min)或可靠的振动承载力公式计算的承载力作为校核。

如果桩尖已达标高而最终贯入度或计算承载力相差较大时,应查明原因,报有关单位研究后另行确定。

第4.4.32条在沉桩过程中,如果发生类似第4.4.26条情况或振动打桩机的振幅有异常现象时,应即暂停,查明原因,采取措施后方可继续沉桩。

_

五射水沉桩

第4.4.33条在密实砂土、碎石土的土层中,锤击或振动沉桩发生困难时,应以射水沉桩为主;

在粘性土地层中,应以锤击或振动沉桩为主,射水配合进行;

在湿陷性黄土地层中,除设计有特殊规定外,不宜采用射水沉桩。

第4.4.34条射水沉桩前,应对射水设备如水泵、水源、输水管道、射水管水量、水压等及其与桩身的连接进行设计、组装和检验,符合要求后,方可进行射水施工。

第4.4.35条空心桩(包括钢筋混凝土管桩)宜采用中心射水法。

为防止射水从桩尖孔返入桩内,使水压剧增,造成桩壁破裂,应将桩顶的桩帽、桩垫等或桩壁适当位置处开孔,以消除水压。

在粗砂、砾砂、碎石土土层中,一般采用桩外周围射水为宜。

第4.4.36条钢筋混凝土桩或预应力混凝土桩以射水配合沉桩时,宜用较低落距锤击,避免射水后,桩尖支承力不足,桩身产生超过允许的拉应力。

第4.4.37条采用桩外射水时,射水管应对称等距离地装在桩周围,并使其能沿着桩身上下移动,以便能在任何高度处冲刷土壁。

为检查射水管嘴位置与桩长的关系和射水管的入土深度,应在射水管上自上而下标志尺寸。

第4.4.38条射水沉桩桩尖接近设计标高时,应停止射水,进行锤击或振动下沉,使桩的下端沉入未射水的土中。

停止射水时的桩尖标高,应根据试桩和施工时具体地地质情况等决定,一般不宜小于设计的桩尖标高以上2m。

如由于射水使邻近下沉的桩发生松动时,应再进行复打。

第4.4.39条管桩下沉到位后,如设计需要以混凝土填芯时,应用吸泥等法清除泥渣以后,用水下混凝土填芯。

在受到管外水压影响时,管桩内的水头必须保持高出管外水面1.5m以上。

六静力压桩

第4.4.40条静力压桩准备工作:

1.根据地质钻探、静力触探或试桩资料估算压桩阻力;

2.选用的压桩设备,其实际重力宜大于压桩阻力的40%;

3.做好各项压桩施工的准备,如辅助设备、测量仪器的检查校定等。

第4.4.41条压桩前和压桩过程中,应使反力梁中轴线和加压的合力作用与桩帽、桩身、送桩的中轴线保持互相重合。

第4.4.42条压桩作业开始后应尽可能连续施工,减少停歇次数和时间,以免再压时产生过大的启动阻力。

桩尖接近设计标高时,应严格控制进程。

第4.4.43条使用两台卷扬机或千斤顶施压时,必须使其同步运行,以免引起反力梁和桩架倾斜,而使桩身歪斜。

第4.4.44条遇有下列情况应暂停施压,分析原因,予以处理:

1.插桩初压时,桩尖即有较大走位和倾斜;

2.沉桩过程中,桩身倾斜或下沉速度加快;

3.压桩阻力突然剧增或压桩设备倾斜。

 

七钻孔埋置桩

第4.4.45条钻孔埋置桩的钻孔和清孔技术要求,应按照本规范第五章有关规定执行。

钻孔直径不宜大于圆形空心桩外径太多。

第4.4.46条钢筋混凝土圆形空心桩预制和沉埋过程中的技术要求,应符合本章第三节和第四节的有关规定。

预制圆形空心桩时,最下一节的圆形空心桩桩底应设底板,中心应设压浆管。

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