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文檔簡介

1、雙壁鋼圍堰專項(xiàng)施工方案目錄一、編制總說明 21、編制依據(jù) (22、工程概況 (23、工程地質(zhì) (24、水文與氣象 (2二、總體方案 21、雙壁鋼圍堰設(shè)臵情況 (32、雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)方案 (33、雙壁鋼圍堰施工方案 (3三、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31、標(biāo)高的確定 (42、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu) (43、結(jié)構(gòu)檢算 (5四、雙壁鋼圍堰施工71、工藝流程 (72、雙壁鋼圍堰加工制作 (83、起吊設(shè)備的選型 (104、鋼圍堰工作平臺(tái)的搭設(shè) (105、雙壁鋼圍堰拼裝、下沉 (106、雙壁鋼圍堰的定位 (137、雙壁鋼圍堰封底砼施工 (13淮河特大橋?qū)嵤┬允┕そM織設(shè)計(jì)一、編制總說明1、編制依據(jù)淮河特大橋施工圖紙、設(shè)計(jì)資

2、料等;水文分析報(bào)告淮河特大橋?qū)嵤┬允┕そM織設(shè)計(jì)我單位對現(xiàn)場實(shí)地踏勘、調(diào)查了解的有關(guān)情況;國家及鐵道部發(fā)布的有關(guān)法律、法規(guī)及施工技術(shù)安全規(guī)則。2、工程概況淮河特大橋起止里程為DK30+660.65DK39+026.69,橋全長8366.04m橋中心 里程為DK34+843.67??缁春又骱降乐行睦锍虨?DK32+055.25,主墩墩高21.5m采 用低樁承臺(tái)、基底水深14.97m設(shè)計(jì)樁長84m,主跨采用一聯(lián)60+100+60m連續(xù)箱梁; 跨淮河北堤DK31+347.34;跨淮河南堤中心里程為 DK33+755.84;全橋平面位于半徑 R=3500m、 R=7000m 的曲線上 ,曲線梁采用平分中

3、矢法布臵 ;橋上線路縱坡為 -2.2 %、+5.8 %、-1.5 %、-5.8 %、0%??缭交春幽系?,橋下凈高 4.7m與線路中心線正交。3、工程地質(zhì)淮河流域地形的總體態(tài)勢是西高東低、南北高中間低。流域西部、南部及東北 部為山區(qū)、丘陵區(qū) ,其余為廣闊平原?;春犹卮髽騾^(qū)域?yàn)榈谒南低砀率罌_積層 ,部分區(qū)域中、新生代地殼活動(dòng)劇烈 , 但自更新世后期 ,特別是全新世以來本區(qū)地殼活動(dòng)已趨于基本穩(wěn)定 ,未發(fā)現(xiàn)場地?cái)?裂。流域內(nèi)表層土為粘土 ,以下各層為粉質(zhì)壤土、粉沙土、淤泥質(zhì)粉土等 , 色質(zhì)為黃 色、黃褐色,地基承載力在90220kpa之間不等。據(jù)以往區(qū)域水文地質(zhì)資料揭示,場 地地下水PH值為7 8,

4、地下水化學(xué)類型為弱堿性 HCO3Ca型,對砼無侵蝕性。地表 水受大氣降水、垂直蒸發(fā)和徑流排泄影響 ,地表水水位隨季節(jié)的不同而變化。4、水文與氣象水文淮河特大橋區(qū)域內(nèi)淮河10年一遇洪水位27.8m,流量6300m3/s平均流速0.48m/s最大流速 0.8m/s;100年一遇洪水位 29.69m,流量 7362m3/s,平均流速 0.42m/s, 最大流速 0.7m/s?;春右?guī)劃為 IV(3 級(jí)航道,與線路中心線夾角基本正交。預(yù)留通航凈空:通航凈高為8m,凈寬90m。最高通航水位 :27.65m。氣象淮河流域?qū)賮啛釒Ш团瘻貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū) ,為我國南北氣候過渡地帶 ,氣候 溫和、四季分明、雨量

5、適中 ,日照時(shí)數(shù)多、溫差大 ,無霜期長 ,季風(fēng)氣候明顯。多年平 均氣溫154C。區(qū)內(nèi)多年平均風(fēng)速3.2m/s風(fēng)向冬季多西北、東北風(fēng),夏季多西南 風(fēng)。全年相對濕度為74%,多年平均降水量910mm,且降水年內(nèi)分布不均,汛期69 月雨量占全年降雨量的 60%80%,其中 7月份降水量占全年降水量的 24%。二、總體方案1 、雙壁鋼圍堰設(shè)臵情況根據(jù)我單位實(shí)測水位以及水文分析報(bào)告等相關(guān)資料,淮河特大橋主跨四個(gè)墩位處承臺(tái)擬采用雙壁鋼圍堰施工。具體設(shè)臵見下表淮河特大橋雙壁鋼圍堰設(shè)臵一覽表序號(hào)圍堰名稱用途備注1 1#鋼圍堰 36#承臺(tái)施工2 2#鋼圍堰 37#承臺(tái)施工3 3#鋼圍堰 38#承臺(tái)施工4 4#鋼

6、圍堰 39#承臺(tái)施工2、雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì)方案淮河特大橋主墩(37#墩、38#墩雙壁鋼圍堰內(nèi)壁尺寸采用15m*15m、外壁尺寸 17.4*17.4m,內(nèi)外壁間距1.2m邊墩(36#墩、39#墩雙壁鋼圍堰內(nèi)壁尺寸采用 11m*15m、外壁尺寸13.4*17.4m,內(nèi)外壁間距1.2m。3、雙壁鋼圍堰施工方案深水承臺(tái)采用雙壁鋼圍堰法施工。雙壁鋼圍堰采用在岸邊加工場內(nèi)分節(jié)塊加 工、墩位原位組拼就位、分節(jié)接高、分步吸泥下沉的施工方案,下沉過程中采用注水、注混凝土、堰內(nèi)吸泥及拉纜糾偏等輔助工藝 ,確保雙壁鋼圍堰準(zhǔn)確下沉就位。根據(jù)工期要求在此我們采用先樁后堰的施工順序 ,雙壁鋼圍堰的拼裝待鉆孔樁 施工完成后在鉆

7、孔樁施工平臺(tái)上進(jìn)行。雙壁鋼圍堰下沉就位后,進(jìn)行雙壁鋼圍堰水下混凝土封底 ,干法施作大體積混凝土承臺(tái)。三、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、標(biāo)高的確定根據(jù)淮河特大橋?qū)嵤┬允┙M的總體安排 ,雙壁鋼圍堰安排在枯水期施工 ,綜合考 慮封底混凝土厚度及通航水位高程,初步選定雙壁鋼圍堰頂面高程為 23m (枯水期淮 河水位在 20.00m 左右?;春犹卮髽螂p壁鋼圍堰標(biāo)高一覽表序號(hào)圍堰名稱堰頂標(biāo)高(m入土標(biāo)高(m承臺(tái)底標(biāo)高(m堰底標(biāo)高(m圍堰高度(m備注1 1#鋼圍堰 23.0 16.6 11.84 7.0 162 2#鋼圍堰 23.0 13.8 7.76 4.0 193 3#鋼圍堰 23.0 10.95 4.95 1

8、.0 224 4#鋼圍堰 23.0 12.1 7.27 3.0 202、雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)殼板下部刃腳1.0m段采用16mm鋼板,中間段采用8mm鋼板,上部7.3m段采用 6mm 鋼板。水平加勁板: 8X 70m豎向間距有300、400、500、600、800、900mm六種。 遇到豎向加勁角鋼時(shí)穿過 ,并與角鋼焊接。豎向加勁角鋼:/ 100X80X8mm,水平間距40cm遇到水平桁架弦板時(shí)斷開,在斷 開位臵加肘板 ,增加節(jié)點(diǎn)剛度。水平桁架弦板厚度有三種(由刃腳高1000mm往上計(jì)算: 12X 200口高(1800mm口32X 300mr高 8200mm口28X 300mr高 3600mm口 12

9、X 200mr高 3400mm。水平桁架間距有 600mm、800mm、1000mm、1200mm、1600mm、 1800mm六種。弦板與隔艙相交處,隔艙板開孔,弦板穿過,弦板與隔艙板的焊接要求 水密。水平桁架斜桿:/ 125X125X12mm,Z 125X125X14mm(第二節(jié)水平桁架。水平桁架直桿:/ 100X80 X8mm。隔艙板與補(bǔ)強(qiáng)板:隔艙板厚12mm;側(cè)壁板與隔艙板相交處的殼板為 24 X 620m、O24700mm、 24X 720m三種;豎向加強(qiáng)角鋼4L100$08mm;水平加勁板 12X 160mm,間距 600mm,800mm,1000mm,1200mm,1600mm,

10、1800mm六種。鋼圍堰四角隔 艙板厚度為12mm,水平加勁板 10X 100mm水平內(nèi)支撐:設(shè)三道水平內(nèi)支撐,下道內(nèi)支撐設(shè)在距套箱底面往上 7400mm處,中 間支撐設(shè)在距下道支撐3000mm位臵,上道支撐設(shè)在施工水位處。水平內(nèi)支撐斷面 為螺旋焊鋼管 ,上道和中間支撐為 426X8mn下道支撐為螺旋焊鋼管 726X10mm在支撐 位臵,把隔艙板加強(qiáng),隔艙板上設(shè)4根角鋼4L140X140X6mm和2塊加勁板2口 18X 240mm3、結(jié)構(gòu)檢算主要結(jié)構(gòu)檢算依據(jù)鉆孔平臺(tái)設(shè)計(jì)的情況 ,貝雷梁的強(qiáng)度不需檢算。鋼護(hù)筒之間縱梁檢算55噸履帶吊自重 47噸,在起吊 16.6噸作業(yè)時(shí) ,作用在縱梁上的集中力

11、F=(47+16.6/4=15.9T。樁基間距4米,鋼護(hù)筒直徑1.9m,兩鋼護(hù)筒之間縱梁長度為4-1.9=2.1mF 跨中彎矩 Mmax=fl/4=159)采用2140a工字鋼,其截面特性如下:截面特性 W=2171.4(cm31.05 1.05最大正應(yīng)力(T = Mmax/W=83500/2171.4=38.45(Mpa (7 = 140(M強(qiáng)度滿足要求。鋼護(hù)筒頂上的小縱梁檢算鋼護(hù)筒上小縱梁受力考慮履帶吊起重作業(yè)時(shí)的最大受力F=47/4+16.6/2=20.1T=201Kn跨中彎矩 Mmax=fl/4=201X1.9/4由最大正應(yīng)力 7 = Mmax/W 7 = 140(Mp得:W min=

12、95500/140=682.1(cm3選用3l25a(W=1204.2 cm3工字鋼滿足要求履帶吊上工作平臺(tái)時(shí)過渡棧橋強(qiáng)度檢算履帶吊由棧橋上工作平臺(tái)時(shí)使用的過渡棧橋采用I20a工字鋼,作用在工字鋼上的均布力 q=470/2*4.7=50k n/m工字鋼布臵間距a =50cn帶吊履帶寬度為76cm,則單根工字鋼上受力q=50/2=25kn/m.跨中彎矩 Mmax=ql2/8=25X32/8=28125N.m截面特性W=236.9(cm3q3.0mF最大正應(yīng)力(T = Mmax/W=28125/236.9=118.7(Mpa c = 140(M強(qiáng)度滿足要求。貝雷梁強(qiáng)度檢算貝雷梁受力考慮履帶吊起重作

13、業(yè)時(shí)的最大受力F=47/2+16.6=40.仃=401KnQ=401/3.3=121.5K n/m受力見右圖跨中彎矩 Mmax=ql2/8=121.5X3.32/8由最大正應(yīng)力 c = Mmax/W莊c = 140(Mp得:W min=165400/140=1181.4(cm3單排單層Wx=3578.5(cm3,采用五排單層滿足要求。四、雙壁鋼圍堰施工1、工藝流程淮河特大橋雙壁鋼圍堰法施工深水承臺(tái)施工工藝詳見下圖。q3.3m2、雙壁鋼圍堰加工制作根據(jù)工地運(yùn)輸設(shè)備、起吊設(shè)備及施工場地的能力 ,雙壁鋼圍堰采取在岸邊加工 場地內(nèi)分節(jié)分塊加工制作安裝的工藝。在岸上將每塊按 1:1放樣,進(jìn)行下料制作 ,

14、然 后將制作好的雙壁鋼圍堰分塊利用吊機(jī)吊至浮舟上待用。待其所有節(jié)塊加工完畢 , 用動(dòng)力舟將存放雙壁鋼圍堰節(jié)塊的浮舟拖至拼裝定位船邊 ,由履帶吊吊放在拼裝臺(tái) 上按節(jié)組拼 ,進(jìn)行檢查、校正、圍焊。鋼圍堰總共分成四節(jié) ,根據(jù)現(xiàn)場加工運(yùn)輸條件及現(xiàn)場拼裝的起吊能力情況 ,第一 節(jié)鋼圍水下基礎(chǔ)施工工藝流程圖合格 合格合格 合格合格雙壁鋼圍堰制作施工準(zhǔn)備雙壁鋼圍堰設(shè)計(jì) 碎石砂水外加劑原材料試驗(yàn)混凝土拌合站 混凝土配合比選定 混凝土生產(chǎn)原材料進(jìn)場鋼材進(jìn)場 鋼材試驗(yàn)成品加工C30混凝土C20混凝土 C20混凝土試件制作試件檢驗(yàn)分片制作分片制作第一節(jié)雙壁鋼圍堰拼裝、水密試驗(yàn) 第一節(jié)雙壁鋼圍堰注水下沉雙壁鋼圍堰接高

15、、拼裝、水密試驗(yàn) 雙壁鋼圍堰注水下沉、就位、錨錠 灌注雙 壁間混凝土、灌注封底混凝土鋼筋綁扎鋼筋綁扎抽水、施做承臺(tái) 灌注墩身混凝土 拆除鋼圍堰 (部分堰分成 12塊,其余節(jié)段分成 8塊,鋼圍堰節(jié)段分塊圖見下圖。為防止雙壁鋼圍堰隔倉內(nèi)漏水 ,應(yīng)對其進(jìn)行水密性檢驗(yàn) :下沉前 ,應(yīng)檢查焊縫質(zhì)量 ,將焊碴除去后 ,檢驗(yàn)焊接處是否有孔洞 ,并在焊縫處涂煤 油,驗(yàn)其背面是否有滲出。第一節(jié)雙壁鋼圍堰組裝完成后 ,將其放入水中 2天,讓其自浮 ,檢查是否有水滲出 但上面龍門吊鉤不能脫離雙壁鋼圍堰。若出現(xiàn)漏水現(xiàn)象 ,應(yīng)重新補(bǔ)焊。在底板刃腳上 ,沿雙壁鋼圍堰外側(cè) ,對每個(gè)隔艙的中部焊一個(gè)閥門 ,以便在注水試 驗(yàn)后

16、,進(jìn)行放水;待試驗(yàn)放水后 ,將其割除進(jìn)行補(bǔ)焊。雙壁鋼圍堰分塊圖15001740150017403、起吊設(shè)備的選型鋼圍堰拼裝時(shí) ,履帶吊??吭谄脚_(tái)上起吊。棧橋到平臺(tái)的最遠(yuǎn)距離為 6.2m ,50T 履帶吊在 7.0m 工作幅度下最大起吊重量為 20.6噸,滿足起吊要求。4、鋼圍堰工作平臺(tái)的搭設(shè)樁基施工完畢后 ,50 噸履帶吊停放在小里程方向一側(cè)平臺(tái)上 ,拆除另一側(cè)鉆孔平 臺(tái)后,將 1#8#鋼護(hù)筒割掉 1.5m 并沿線路方向放臵小縱梁 ,拔除平臺(tái)內(nèi)的鋼管樁。鋼 護(hù)筒上的縱梁必須一次聯(lián)通。在縱梁上鋪設(shè)貝雷梁和橋面系。履帶吊停放到大里程 方向平臺(tái)后采用同樣方式方法鋪設(shè)小里程方向的鋼圍堰工作平臺(tái)。5、雙

17、壁鋼圍堰拼裝、下沉懸吊系統(tǒng)的安裝鋼圍堰在每個(gè)隔艙板設(shè)臵一個(gè)吊點(diǎn) ,共布臵 22個(gè)吊點(diǎn),采用 20T 手拉葫蘆下放 , 則點(diǎn)個(gè)吊點(diǎn)受力為 7.7T 左右。吊點(diǎn)位臵布臵在隔艙板處 ,在隔艙板處焊接吊鉤。手 拉葫蘆吊掛在承重吊梁上。懸吊系統(tǒng)下吊點(diǎn)安裝在與上吊點(diǎn)處于鉛垂線的隔艙板上 吊點(diǎn)離刃腳高3.0m,每個(gè)吊點(diǎn)兩端吊耳鋼板采用厚24mm鋼板制作,鋼板長30cm,寬 20cm 。下吊點(diǎn)的個(gè)數(shù)與上吊點(diǎn)相同 ,同為 22個(gè)。吊點(diǎn)焊縫長度設(shè)計(jì)吊點(diǎn)受力Q按照葫蘆的最大承重力20T來計(jì)算由T?27.0f f l h Q得焊二?? =? =t所以吊環(huán)處10mm焊縫需要0.58m長。第一節(jié)鋼圍堰的拼裝鋼圍堰在加工場

18、地分節(jié)分塊段加工好 ,經(jīng)檢驗(yàn)合格后 ,用板車轉(zhuǎn)運(yùn)到拼裝現(xiàn)場 ,在 作業(yè)平臺(tái)上用 50T 履帶吊起吊拼裝。首先 ,在拼裝平臺(tái)上測量放樣出第一節(jié)鋼圍堰 刃腳平面輪廓線及塊段分段線 ,鋼圍堰的拼裝順序是依次逐塊拼裝 ,經(jīng)一周后 ,首塊段 與合攏段合攏拼接 ,完成一節(jié)鋼圍堰的拼裝。第一塊段鋼圍堰的安裝要嚴(yán)格控制其 平面位臵尺寸及垂直度偏差 ,經(jīng)檢測符合要求后方可固定。當(dāng)拼裝某一塊段時(shí) ,發(fā)現(xiàn) 其平面位臵尺寸及垂直度與設(shè)計(jì)位臵誤差較大時(shí) ,盡可能切割接縫等法調(diào)整該塊段 處于設(shè)計(jì)位臵 ,以減少合攏段拼裝時(shí)出現(xiàn)較大的累積誤差。焊接兩塊鋼圍堰之間的 拼裝縫,要求雙面滿焊,并用煤油檢測其滲透情況 ,焊接應(yīng)采取措

19、施減少面板的變形 ,如 先分節(jié)段對稱跳焊,再補(bǔ)焊到達(dá)滿焊。每道拼裝箱面板之間滿焊后,須每隔1.0m加焊 一連接加勁板。鋼圍堰導(dǎo)向裝臵的安裝鋼圍堰的導(dǎo)向裝臵分上下層定滑輪裝臵 ,每層為 8個(gè),下層定滑輪安裝在第一節(jié) 鋼圍堰上,安裝在離刃腳高2.2m隔艙翼板上。根據(jù)鋼護(hù)筒的傾斜度及鋼圍堰下沉的 深度,確定滑輪與鋼護(hù)筒之間的距離,擬定為80mm,上層導(dǎo)向定滑輪安裝在四個(gè)角上 的主護(hù)筒上 ,標(biāo)高比施工水位高 50m。第一節(jié)鋼圍堰的下沉第一節(jié)鋼圍堰拼裝完畢 ,懸吊系統(tǒng)安裝完成并經(jīng)檢查符合要求后。手拉葫蘆同 時(shí)提升鋼圍堰至刃腳離開拼裝平臺(tái) 5cm,停止起吊,觀察鋼絲繩受力是否一致,吊點(diǎn)是 否有異常等 ,如

20、無特殊情況 ,臨時(shí)固定鋼圍堰 ,盡快拆除鋼圍堰的拼裝工作平臺(tái)。鋼圍 堰的下放要有專人統(tǒng)一指揮 ,每個(gè)葫蘆由一個(gè)熟練工人負(fù)責(zé)操作 ,并配備一個(gè)人協(xié)助觀 察。下放前在在護(hù)筒上做好刻度標(biāo)記 ,下放時(shí) ,隨時(shí)檢查鋼絲繩的松緊情況 ,做到每根 鋼絲繩松緊一致。鋼圍堰下放開始入水后 ,每個(gè)葫蘆的受力逐漸變小 ,直到鋼圍堰不 再下沉達(dá)到自浮平衡 ,停止下放。第一節(jié)鋼圍堰總重 225.7 噸,當(dāng)達(dá)到自浮平衡時(shí) ,吃 水深度為2.78m,此時(shí)第一節(jié)鋼圍堰的干艙高度為1.82m。第一節(jié)鋼圍堰入水自浮后 檢查鋼圍堰是否有漏水現(xiàn)象 ,若有,必須補(bǔ)焊處理 ,同時(shí)檢查整個(gè)鋼圍堰的平面尺寸和 垂直度,以便在拼裝下一節(jié)鋼圍堰

21、能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。接高將其經(jīng)過試拼后并做好標(biāo)記的雙壁鋼圍堰分塊吊運(yùn)至拼裝船上,在底節(jié)上對應(yīng)焊接拼裝頂節(jié)。在接高時(shí) ,將底節(jié)雙壁鋼圍堰頂部外壁上焊四個(gè)索耳 ,通過纜索連接 到定位船平臺(tái)上鎖碇 ,防止雙壁鋼圍堰在接高過程中轉(zhuǎn)動(dòng)。為方便圍焊內(nèi)壁 ,在雙壁 鋼圍堰內(nèi)圈用兩個(gè)浮箱拼接內(nèi)壁施焊工作平臺(tái)。接口內(nèi)、外壁板不吻合的部位應(yīng)進(jìn) 行處理,保證接高后的圍堰不漏水 ,上下垂直 ,圓順,滿足尺寸要求。接高頂節(jié)時(shí) ,應(yīng)對稱接高 ,不允許從一側(cè)轉(zhuǎn)圈焊接以防止圍堰傾斜。在接高頂節(jié) 時(shí)每焊接一片 ,將其對應(yīng)的底節(jié)隔艙的水抽出一部分 ,以保持雙壁鋼圍堰的平衡。接高完畢,在接高焊縫的上下各50cm處,用/ 63030角鋼

22、沿內(nèi)壁板一周焊兩 道水平加勁肋 ,以保證雙壁鋼圍堰接頭的強(qiáng)度。下沉與著床 在將接高部分的所有焊縫進(jìn)行水密試驗(yàn)后就可以著手下沉。在下沉前按照雙 壁鋼圍堰的著床位臵用精密儀器測設(shè)墩中心線 ,并利用定位船錨碇裝臵將雙壁鋼圍 堰準(zhǔn)確對位。 沿雙壁鋼圍堰周邊復(fù)測河床面標(biāo)高 ,核對刃腳的高度及定位樁的長度、位臵 與實(shí)際情況是否相符 ,否則 ,采取相應(yīng)措施。 復(fù)核無誤后對雙壁鋼圍堰立即進(jìn)行注水壓重下沉 ,當(dāng)雙壁鋼圍堰底部距河床 面 0.5m 時(shí) , 停止注水 ,進(jìn)行糾偏 ,當(dāng)位臵正確 ,將雙壁鋼圍堰與拼裝船固定 ,經(jīng)一天觀測 無變化時(shí) ,迅速注水著床。 糾偏方法 :在雙壁鋼圍堰底節(jié)刃腳設(shè)糾偏纜 ,與定位平臺(tái)上的卷揚(yáng)機(jī)連接 ,將兩 側(cè)糾偏纜同時(shí)收、放或一側(cè)松、一側(cè)緊等辦法以達(dá)到糾偏的目的。6、雙壁鋼圍堰的定位 因雙壁鋼圍堰的重心偏向設(shè)有定位樁一側(cè) ,在注水過程中 ,要根據(jù)重心的偏移 量分別注水 ,使其重心與中心重合 ,保持水平 ,防止傾斜。 雙壁鋼圍堰下沉至任何一點(diǎn)到達(dá)基巖后 ,就停止注水下沉。由潛水員沿雙壁 鋼圍堰刃腳進(jìn)行檢查 ,并填寫落巖位臵比較表和雙壁鋼圍堰觸巖情況表。 利用拋錨將雙壁鋼圍堰固定 ,復(fù)核其中心位臵

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