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文檔簡(jiǎn)介

1、典型工程控制網(wǎng)的建立,環(huán)境與規(guī)劃系,1、橋梁施工控制網(wǎng)的布設(shè) 2、隧道施工控制網(wǎng)的布設(shè) 3、水利樞紐施工控制網(wǎng)的布設(shè) 4、工業(yè)廠區(qū)施工控制網(wǎng)的布設(shè) 5、大壩變形監(jiān)測(cè)控制網(wǎng) 6、加速器環(huán)形控制網(wǎng),1、橋梁施工控制網(wǎng)的布設(shè),在橋梁施工時(shí),測(cè)量工作的主要任務(wù)是精確的放樣橋墩橋臺(tái)的位置和跨越結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分,并隨時(shí)檢查施工質(zhì)量。 中小型橋: 直接丈量 大型和特大型橋: 前方交會(huì)法,1.1 橋梁施工平面控制網(wǎng)的布設(shè) 橋梁三角網(wǎng)的基本網(wǎng)型:大地四邊形和三角形 以控制跨越江河的正橋部分為主,應(yīng)用較多的有大地四邊形,雙大地四邊形,雙三角形以及大地四邊形與三角形相結(jié)合的圖形。,雙三角形 大地四邊形,雙大地四邊形

2、加強(qiáng)型大地四邊形,大地四邊形加三角形,由于高精度測(cè)距儀的應(yīng)用,橋梁施工控制網(wǎng)除了采用傳統(tǒng)的三角網(wǎng)(邊角網(wǎng))形式外,精密導(dǎo)線網(wǎng)也是一種方法。 點(diǎn)位布設(shè)時(shí),河流兩岸的橋軸線上各設(shè)立一個(gè)控制點(diǎn),并在橋軸線上、下游沿岸布設(shè)最有利交會(huì)水中橋墩的精密導(dǎo)線點(diǎn),并增加上、下游過(guò)江測(cè)距,使導(dǎo)線閉合于橋軸線上的控制點(diǎn)。,三角網(wǎng)各點(diǎn)選擇的原則: (1)圖形簡(jiǎn)單并具有足夠的強(qiáng)度; (2)為了使三角網(wǎng)與橋軸線聯(lián)系起來(lái),應(yīng)在河流兩岸的橋軸線上各設(shè)立一個(gè)三角點(diǎn)(即將橋軸線作為三角網(wǎng)的一個(gè)邊); (3)橋梁三角網(wǎng)的邊長(zhǎng)與河寬有關(guān),一般在0.5-1.5倍河寬的范圍內(nèi)變動(dòng)。,橋梁施工平面控制網(wǎng)的測(cè)量: 角度觀測(cè):經(jīng)緯儀 距離觀測(cè)

3、:鋼尺測(cè)距,光電測(cè)距,橋梁施工平面控制測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算 施工平面控制網(wǎng)通常采用獨(dú)立的坐標(biāo)系: 直線橋以橋軸線兩控制樁中里程較小的一個(gè)為坐標(biāo)原點(diǎn),以橋軸線按里程增加方向?yàn)?x 軸正向建立測(cè)量坐標(biāo)系;,1.2 橋梁施工高程控制網(wǎng)的建立 (1)各水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)沿橋軸線兩側(cè)以400m左右的間距均勻布設(shè),并構(gòu)成連續(xù)水準(zhǔn)環(huán)。 (2)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)與相鄰的線路水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),以保證橋梁與相鄰線路在高程位置上的正確銜接。 (3)水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)、精度、限差應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。,(4)為了便于施工放樣,可根據(jù)實(shí)際需要在施工地點(diǎn)附近設(shè)立若干個(gè)施工水準(zhǔn)點(diǎn)。 (5)施工水準(zhǔn)點(diǎn)的高程必須定期檢測(cè)。 (6)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)標(biāo)石。 返回,2、隧道施工

4、控制網(wǎng)的布設(shè),隧道施工至少要從兩個(gè)相對(duì)的洞口同時(shí)開(kāi)挖。長(zhǎng)隧道的施工需要通過(guò)豎向或側(cè)向的通道(豎井、斜井、平洞)增加工作面,加快施工進(jìn)度。很多工作面同時(shí)施工時(shí),測(cè)量人員應(yīng)保證隧道最后正確貫通。 隧道施工控制網(wǎng)分為地面網(wǎng)和洞內(nèi)網(wǎng)兩部分。,2.1 隧道地面控制網(wǎng) 隧道施工控制網(wǎng)的地面部分用以確定洞口點(diǎn)、豎井的近井點(diǎn)和方向照準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對(duì)位置,作為洞內(nèi)控制網(wǎng)的起始數(shù)據(jù)。 網(wǎng)的圖形向隧道軸線方向延伸,布網(wǎng)形式常采用狹長(zhǎng)的三角網(wǎng)、邊角混合網(wǎng)或環(huán)形導(dǎo)線網(wǎng),目前一般采用GPS控制網(wǎng)。,若采用GPS控制網(wǎng),除了在隧道線路上布設(shè)進(jìn)、出口點(diǎn)以外,還要在每個(gè)洞口附近各布設(shè)3個(gè)及3個(gè)以上定向點(diǎn),以便于在洞口用全站儀設(shè)站

5、時(shí)定向。,2.2 隧道洞內(nèi)控制網(wǎng) 隧道洞內(nèi)狹長(zhǎng)形狀的空間使洞內(nèi)控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有選擇的余地,而只能采用支導(dǎo)線的形式。 為了進(jìn)行檢核,一般布設(shè)兩個(gè)等級(jí)的導(dǎo)線: 施工導(dǎo)線 在掘進(jìn)的同時(shí)首先布設(shè)施工導(dǎo)線,為掘進(jìn)指明方向,為其他施工提供依據(jù); 主導(dǎo)線 當(dāng)隧道掘進(jìn)至大約12km時(shí),布設(shè)邊長(zhǎng)較長(zhǎng)的、具有較高精度的主導(dǎo)線,用于檢核及修正施工導(dǎo)線。,在城市地鐵工程中,地下導(dǎo)線也常采用交叉導(dǎo)線:在每設(shè)置一個(gè)新的導(dǎo)線點(diǎn)時(shí),均由兩條交叉導(dǎo)線測(cè)得其坐標(biāo),當(dāng)檢核無(wú)誤后,取其平均值作為新點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。,隧道在曲線部分時(shí),可以跳站(隔一個(gè)或幾個(gè)測(cè)站)觀測(cè),構(gòu)成跳點(diǎn)導(dǎo)線。,當(dāng)隧道在直線部分時(shí),應(yīng)在每個(gè)吊籃上安置兩個(gè)觀測(cè)臺(tái),形成

6、左右兩條導(dǎo)線,最后在新點(diǎn)處交會(huì),它不但能使測(cè)量數(shù)據(jù)有足夠可靠性,還可以提高導(dǎo)線的精度。 返回,3、水利樞紐施工控制網(wǎng)的布設(shè),水利樞紐工程除大壩外,還包括發(fā)電站機(jī)房、船閘、溢洪道等,因此布設(shè)施工控制網(wǎng)時(shí)要參照設(shè)計(jì)總平面圖統(tǒng)一考慮。,三門(mén)峽,葛洲壩,大壩軸線是主軸線,軸線應(yīng)包含在控制網(wǎng)中,點(diǎn)位的選擇要考慮土質(zhì)良好、能長(zhǎng)期保存、便于施工放樣,并盡量顧及圖形強(qiáng)度。 一次布網(wǎng)有困難時(shí),可采用分級(jí)布網(wǎng)。首級(jí)網(wǎng)布得稀疏些,控制范圍大些,較多考慮圖形好和點(diǎn)位穩(wěn)定。在首級(jí)網(wǎng)下再布插網(wǎng)、插點(diǎn),使點(diǎn)位靠近待建物,便于放樣。加密網(wǎng)直接為施工放樣服務(wù)。,由于水利樞紐工程多建在山區(qū),那里地形復(fù)雜,起伏較大。因此,宜用邊角

7、測(cè)量方法來(lái)建立控制網(wǎng)。 大壩的施工控制網(wǎng)布設(shè)在河谷兩岸。由于點(diǎn)位分布在不同高度上,有時(shí)與近點(diǎn)不通視,而只能與遠(yuǎn)點(diǎn)通視。因此控制網(wǎng)的圖形往往很不規(guī)則又很復(fù)雜。,3.1 平面施工控制網(wǎng) 平面控制網(wǎng)建立的要求: 控制網(wǎng)必須覆蓋建筑物施工范圍,能滿(mǎn)足建筑物的施工要求; 控制點(diǎn)盡量避開(kāi)施工的影響,且通視良好; 便于在首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密低等級(jí)控制點(diǎn),方便施工放樣; 控制網(wǎng)點(diǎn)在被毀壞后,能方便恢復(fù); 保證控制點(diǎn)的精度能滿(mǎn)足要求。,為地面邊角網(wǎng); 全網(wǎng)共有27個(gè)點(diǎn),其中已知點(diǎn)數(shù)10個(gè),未知點(diǎn)數(shù)17個(gè); 方向和邊長(zhǎng)觀測(cè)值數(shù)分別為98和88個(gè),多余觀測(cè)值總數(shù)達(dá)131個(gè); 平均多余觀測(cè)分量為0.70; 最大邊長(zhǎng)

8、為760多米,最短邊僅有11.32米。,某大型水利樞紐工程施工控制網(wǎng),3.2 高程施工控制網(wǎng) 根據(jù)工程建筑物分布的范圍和高程控制網(wǎng)的特點(diǎn)及施工區(qū)交通情況,高程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)為精密水準(zhǔn)網(wǎng)。 根據(jù)水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范要求,對(duì)于混凝土建筑物,高程控制設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足最末級(jí)高程控制點(diǎn)相對(duì)首級(jí)高程控制點(diǎn)的高程中誤差,不大于10mm。 返回,4、工業(yè)廠區(qū)施工控制網(wǎng)的布設(shè),對(duì)于工業(yè)建設(shè)來(lái)說(shuō),由于建筑場(chǎng)地上工程建筑物的種類(lèi)很多,施工的精度要求也各不相同,有的要求很低,有的則很高。 例如, 連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的中心線橫向偏差要求不超過(guò)1mm; 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房鋼柱中心線間的距離偏差要求不超過(guò)2mm; 管線道路的施工限差相對(duì)

9、而言要求較低。,建筑施工控制網(wǎng)的精度究竟應(yīng)該如何確定呢? 廠區(qū)施工控制網(wǎng)的主要任務(wù)是放樣各系統(tǒng)工程的中心線和各系統(tǒng)工程之間的連接建筑物。例如,放樣廠房的中心線,高爐和焦?fàn)t的中心線、皮帶通廊、鐵路和管道等。通過(guò)對(duì)這些工程中心線的放樣,就將這些工程進(jìn)行了整體定位。 廠區(qū)控制網(wǎng)的精度應(yīng)能保證這些工程之間相對(duì)位置誤差不超過(guò)連接建筑物的允許限差,至于各系統(tǒng)工程內(nèi)部精度要求很高的大量中心線的放樣工作,可單獨(dú)建立各系統(tǒng)工程的控制網(wǎng),如廠房控制網(wǎng)、高爐和焦?fàn)t控制網(wǎng)、設(shè)備安裝專(zhuān)用控制網(wǎng)等。,各系統(tǒng)的局部控制網(wǎng)不是強(qiáng)制地附合在廠區(qū)施工控制網(wǎng)上按所謂的由高級(jí)到低級(jí)、高級(jí)控制低級(jí)的原則加密得到的,而是根據(jù)廠區(qū)施工控制

10、網(wǎng)放樣各系統(tǒng)工程的主要中心線(亦稱(chēng)主軸線),進(jìn)行工程的整體定位,然后以放樣的主軸線為基礎(chǔ)再建立工程的控制網(wǎng)。 由以上的控制關(guān)系可以得出,廠區(qū)施工控制網(wǎng)的精度主要取決于各系統(tǒng)工程間連接建筑物施工的精度要求。工程施工控制網(wǎng)間不存在一般測(cè)量控制網(wǎng)的精度梯度關(guān)系。,因此,在布設(shè)建筑工地施工控制網(wǎng)時(shí),采用分級(jí)布網(wǎng)的方案是比較合適的。也即首先建立布滿(mǎn)整個(gè)工地的廠區(qū)控制網(wǎng),目的是放樣各個(gè)建筑物的主要軸線。然后,為了進(jìn)行廠房或主要生產(chǎn)設(shè)備的細(xì)部放樣,在由廠區(qū)控制網(wǎng)所定出的各主軸線的基礎(chǔ)上,建立廠房矩形控制網(wǎng)或設(shè)備安裝控制網(wǎng)。,在大型工業(yè)廠區(qū)建筑工程中,通常采用的廠區(qū)控制網(wǎng)的形式有: 建筑方格 導(dǎo)線網(wǎng) 邊角網(wǎng)

11、GPS網(wǎng) 等 建筑方格網(wǎng)是在50年代作為先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)從前蘇聯(lián)引進(jìn)我國(guó)的,其最大優(yōu)點(diǎn)是可采用直角坐標(biāo)法進(jìn)行細(xì)部點(diǎn)放樣。在當(dāng)時(shí)由于經(jīng)緯儀和鋼尺是主要的測(cè)量工具,在大型廠區(qū)建立建筑方格網(wǎng)放樣,計(jì)算簡(jiǎn)單,不易出錯(cuò),確實(shí)為施工放樣提供了很大的方便,起到了不可替代的作用。,到了全站儀和GPS接收機(jī)已十分普及的今天,建筑方格網(wǎng)由于其圖形比較死板,點(diǎn)位不便于長(zhǎng)期保存,已逐漸淘汰。 相比之下,導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)特別是GPS網(wǎng)有很大的靈活性,在選點(diǎn)時(shí),完全可以根據(jù)場(chǎng)地情況和需要設(shè)定點(diǎn)位。 有了全站儀,在一定范圍內(nèi)只要通視都能很容易地放樣出各細(xì)部點(diǎn)。,4.1 平面施工控制網(wǎng) 布置成正方形或矩形格網(wǎng)形式的施工控制網(wǎng)稱(chēng)為建筑方

12、格網(wǎng)。在大型工業(yè)廠區(qū)如武漢鋼鐵公司、馬鞍山鋼鐵公司以及上海寶山鋼鐵公司,其施工控制網(wǎng)就是采用了建筑方格網(wǎng)的形式。 建筑方格網(wǎng)的布置一般是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)總平面圖并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)擬定。布網(wǎng)時(shí)應(yīng)首先選定方格網(wǎng)的主軸線。,某鋼鐵公司方格網(wǎng)的布設(shè),首級(jí)網(wǎng)是一個(gè)由沿緯III路布設(shè)的橫向長(zhǎng)軸線以及與它互相垂直的7 條縱向短軸線及一個(gè)閉合多邊形組成??v向短軸線與橫向長(zhǎng)軸線的交點(diǎn) 自西向東依次為JI、JII、JIII、甲、JIV、乙、JV等點(diǎn),閉合多邊形處 在JV線以東。,O2點(diǎn)定為矩形控制網(wǎng)的坐標(biāo)起算點(diǎn),稱(chēng)為原點(diǎn)。 為了能夠長(zhǎng)期保存橫向軸線的兩個(gè)端點(diǎn),設(shè)計(jì)中又將它們向兩端延伸。最終橫向主軸線的西端點(diǎn)為I號(hào)點(diǎn),東

13、端點(diǎn)為II號(hào)點(diǎn)。主縱軸線的南、北兩端點(diǎn)分別為III號(hào)點(diǎn)和IV號(hào)點(diǎn)。,某鋼鐵公司方格網(wǎng)的布設(shè),細(xì)部方格網(wǎng)是在一級(jí)建筑方格網(wǎng)的基礎(chǔ)上根據(jù)各系統(tǒng)工程建筑物施工放樣的需要分期加密布設(shè)的,其形狀和規(guī)格均不一樣,主要以各系統(tǒng)工程建筑物施工放樣應(yīng)用方便為原則。,某鋼鐵公司方格網(wǎng)的布設(shè),一般首級(jí)為基本網(wǎng),可采用“”字形、“口”字形或“田”字形,然后再加密或擴(kuò)展方格網(wǎng)。,某鋼鐵公司方格網(wǎng)的布設(shè),測(cè)設(shè)主軸線時(shí),應(yīng)首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的主軸線和施工坐標(biāo),按照所在區(qū)域的地形條件,在主軸線上選出若干格網(wǎng)點(diǎn)(至少3個(gè)),用坐標(biāo)換算的公式將它們的施工坐標(biāo)換算成測(cè)量坐標(biāo)。 然后根據(jù)勘測(cè)控制點(diǎn)將其在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位。,通常采用極坐標(biāo)法和

14、角度交會(huì)法。通常一條主軸線至少應(yīng)放樣出三個(gè)點(diǎn)。,通常采用極坐標(biāo)法和角度交會(huì)法。通常一條主軸線至少應(yīng)放樣出三個(gè)點(diǎn)。測(cè)設(shè)出的為其概略位置A、O、B。 然后,在O點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀,測(cè)出AOB,計(jì)算歸化值,使其調(diào)整到一直線上。,放樣出主軸線AOB線后,將儀器架于O點(diǎn)并轉(zhuǎn)90度即可定出C、D。,主軸線AOB、COD經(jīng)調(diào)整后,再加密E、F、G、H各點(diǎn)。,在A、C兩點(diǎn)架設(shè)經(jīng) 緯儀,后視O點(diǎn),分別測(cè)設(shè)90角,兩方向線之交點(diǎn)即為E點(diǎn)。 實(shí)量AE、CE邊長(zhǎng)進(jìn)行檢核。,用同樣方法可以交會(huì)F、H、G點(diǎn)。,在建立了“田”字形方格網(wǎng)后,還需以此加密116各 點(diǎn)??稍贑點(diǎn)架設(shè)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)E點(diǎn),按設(shè)計(jì)要求沿視線精密量 距,即可定

15、出點(diǎn)1。,圖中細(xì)部格網(wǎng)點(diǎn),如116各點(diǎn),均可用直線內(nèi)分法標(biāo)定,而4、6、11、13各點(diǎn)又可用方向線交會(huì)法根據(jù)已定點(diǎn)加密。 當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較大時(shí),也可直接采用GPSRTK法放樣方格點(diǎn)。,如果建筑區(qū)對(duì)施工控制網(wǎng)的精度要求較高,則必須用歸化法來(lái)建立方格網(wǎng)。 首先按以上方法放樣各方格點(diǎn)。為了求得一大批方格點(diǎn)的精確坐標(biāo),可以采用任何一種控制測(cè)量方法即靜態(tài)GPS、三角、導(dǎo)線、交會(huì)等法,也可以聯(lián)合應(yīng)用幾種方法來(lái)測(cè)量,然后通過(guò)嚴(yán)密平差精確計(jì)算出各點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)。 將各點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較,求得各方格點(diǎn)的歸化量。從而把各方格點(diǎn)歸化到設(shè)計(jì)位置。,首級(jí)控制網(wǎng)不一定要具有方格的形狀,完全可以用導(dǎo)線、導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)和G

16、PS網(wǎng)等靈活的形式建立。這樣首級(jí)網(wǎng)中點(diǎn)數(shù)不多,點(diǎn)位可以較自由地選擇在便于保存并便于使用的地點(diǎn)。 隨著施工的進(jìn)展用這首級(jí)網(wǎng)逐步放樣出車(chē)間的主要軸線,然后從車(chē)間主軸線出發(fā)建立所需精度的廠房矩形控制網(wǎng)或其它形式的控制網(wǎng)。,4.2 高程施工控制網(wǎng) 工程施工期間,對(duì)于高程控制點(diǎn)的建立亦有明確的要求: 在精度上應(yīng)能滿(mǎn)足工程施工中高程放樣的要求,以及施工期間建筑物基礎(chǔ)下沉的監(jiān)測(cè)要求; 在密度上,則應(yīng)以保證施工方便為準(zhǔn)。,工程測(cè)量規(guī)范規(guī)定,建筑場(chǎng)地上的高程控制網(wǎng)一般分兩級(jí)布設(shè)。 首級(jí)為III等水準(zhǔn)網(wǎng),控制整個(gè)建筑場(chǎng)地。在廠區(qū)一般相距400m左右應(yīng)埋設(shè)一點(diǎn)。點(diǎn)位應(yīng)選在距離廠房或高大建筑物(如煙囪、水塔等)25m

17、以外,距離震動(dòng)影響范圍不小于5m,距離回填土邊界線不小于15m。 第二級(jí)高程控制是在III等水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密IV等水準(zhǔn)網(wǎng)。,控制建筑場(chǎng)地的高程網(wǎng)應(yīng)與國(guó)家II等水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè), 作為高程起算的依據(jù)。III等水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)整體建立,IV等水準(zhǔn)網(wǎng) 可根據(jù)施工放樣的需要,分區(qū)加密。 所有高程控制網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)定期進(jìn)行檢查,以 監(jiān)視其是否變動(dòng)。為此,在建筑場(chǎng)地上還應(yīng)建 立深埋式的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)組,其點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于3 個(gè)。點(diǎn)間的距離宜在100200m之間,其間的 高差應(yīng)以II等水準(zhǔn)測(cè)定,并進(jìn)行復(fù)測(cè)和穩(wěn)定性 檢驗(yàn)。 返回,5、大壩監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的布設(shè),混凝土重力壩 土石壩 以土石壩為例,土石壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,一般均將變形觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)在壩

18、面上,而且將水平位移與垂直位移的觀測(cè)標(biāo)志設(shè)在同一觀測(cè)點(diǎn)上。 觀測(cè)點(diǎn)位置的選擇,應(yīng)具有代表性,而且能夠控制壩體主要變化的情況。例如:最大壩高處、合壟斷、壩基地質(zhì)不良以及壩底地形變化較大支持,但同時(shí)也要觀測(cè)變形的全貌,其他地段也應(yīng)布設(shè)。,布點(diǎn)時(shí)可沿壩軸線方向以河床中心最大壩高處為起點(diǎn)向兩端測(cè)設(shè)。橫斷面間距一般為40-80m,對(duì)于橫斷面形狀基本相同而基礎(chǔ)又沒(méi)有多大變化的長(zhǎng)壩,間距可以適當(dāng)加大。但觀測(cè)橫斷面的數(shù)量不能太少,以免繪制沉陷圖時(shí)產(chǎn)生困難。 在土石壩的橫斷面上,一般可平行于壩軸線方向布設(shè)4-5條觀測(cè)斷面。例如在迎水坡面正常高水位以上等處布設(shè)觀測(cè)點(diǎn),為了便于用視準(zhǔn)線法觀測(cè)水平位移,各斷面的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該在平行于壩軸線的同一條直線上。 返回,6、環(huán)形加速器控制網(wǎng),安裝測(cè)量控制網(wǎng)通常是大型設(shè)備構(gòu)

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