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'万方数据对钻孑L灌注桩基础工程施工技术的探讨资魁(湖南省末阳市市政管理处,湖南耒阳421800)摘要:随着我国各地高层建筑物、桥梁及集中荷栽物的迅速涌现和发展,具有独特优势的钻孔灌注桩施工技术已被广泛应用。但灌注桩属于隐蔽工程,由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都.必须严格要求。对各种影响因素都必须有详细的考虑,下面以工程实例就钻孔灌注桩基础工程的施工与质量控制作详细论述。关键词:钻孔灌注桩;施工技术中图分类号:1TU473.1+4文献标识码:B,文章编号:1672—4011(2009)06一0179—02l工程特点据勘查质料显示,工程现场地面存在一块大岩石。按探土报告此地点面层是很厚的散石层,以及基岩最深点距离地面约30m。对选择有关地基的种类作出很大的影响。因为该工程的位置部分位于斜坡上,所以有关斜坡需要地面平整。设计上采用直径1.8nl钻孔桩及扩展式基础,容许基岩承载力为3000k/m2。由于本工程地质条件和埋深较深,基础设计为:直径1.8m钻孔灌注钢筋混凝土抗拔桩,共计235根,总桩长7755m,设计桩长暂定33m。桩必需深入岩石层达三倍直径的深度并需保证以下特征值:桩底单位面积阻力特征值必需大于5000kPa;石层桩单位面积侧摩擦力必需大于l000kPa;在桩端1.5in抽取的岩石样板,其抗压强度必需大于20MPa。进行钻孔灌注桩工程:直径1.8m,包括打入临时套简和永久套筒;清除套筒内的土和石;按照设计图纸放人钢筋笼,包括所有的连接和附件等材料;用于钻孔灌注桩的B40,3级混凝土;音波测试(SIT)的金属钢管;安装金属钢管,用于试验桩与岩层的连接。2施工方法●.冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法,该施工法的工艺是:平整场地一泥浆制备一埋设护筒一铺设工作平台一安装钻机并定位一钻进成孔一清孔并检查成孔质量一下放钢筋笼一灌注水下混凝土一拔出护筒一检查质量。2.1钻孔机的安装与定位安装钻孔机的基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响。因此要求安装地基稳固。对地层较软和有坡度的地基,可用推土机推平,在垫上钢板或枕木加固。为防止桩位不准,施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机,对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护简中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2era。对准桩位后,用枕木垫平钻机横粱,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。2.2埋设护筒钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌。当钻孔较深时,在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌、甚至发生流砂现象。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头,增加孔内静水压力,能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外,同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。制作护筒的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。护简要求坚同耐用,不漏水,其内径应比钻孔直径大(旋转钻约大加cm,潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cnl),每节长度约2m一3nl。一般常用钢护筒。2.3泥浆制备钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。2.4钻孔钻孔是一道关键工序,在施工中必须严格按照操作要求进行,才能保证成孔质量,首先要注意开孔质量,为此必须对好中线及垂直度,并压好护筒。在施工中要注意不断添加泥浆和抽渣(冲击式用),还要随时检查成孔是否有偏斜现象。采用冲击式或冲抓式钻机施工时,附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。所以钻好的孔应及时清孔。下放钢筋笼和灌注水下混凝土。钻孔的顺序也应实事先规划好,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔,又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰,一般可采用的顺序钻孔。2.5清孔钻孔的深度、直径、位置和孔形直接关系到成装置量与桩身曲直。为此.除了钻孔过程中密切观测监督外,在钻孔达到设计要求深度后,应对孔深、孔位、孔形、孔径等进行检查。在终孔检查完全符合设计要求时,应立即进行孔底清理,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。对于摩擦桩当孔壁容易坍塌时,要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm:当孔壁不易坍塌时,不大于20cm。对于柱桩,要求在射水或射风前,沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的钻机不同而灵活应用。通常可采用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机以及抽渣简等清孔。其中用吸泥机清孔,所需设备不多,操作方便,清孔也较彻底,但在不稳定土层中应慎重使用。为风管吸泥清孔示意图。其原理就是用压缩机产生的高压空气吹入吸泥机管道内将泥渣吹出。2.6灌注水下混凝土清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内。
万方数据定位后要加以固定,然后用导管灌注渲凝土.土不要中断,否则易出现断桩现象。3钻孔桩的质量控制灌注时混凝5水下混凝土的灌注~Wh!RⅫ十mI:口!‘为了保证钻孔桩的质量,必须按以下措施操作:严格按设计要求及有关规范、标准进行施工;根据设计施工图测量放线,定桩位并做好标识,并在施工前应重新校核桩位。钻孔在终孔和清孔后,对孔径、孔形和倾斜度,应采用专用仪器测定;当缺乏上述仪器时,可采用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加10mm(但不得大于钻头直径)。长度不小于4D一6D的钢筋检孔器吊人钻孔内检测,检测结果应报请监理工程师复查。如经检查发现有缺陷,例如中心线不符、超出垂直线、直径减小、椭圆截面、孔内有漂石等,应就这些缺陷书面报告监理工程师,并采取适当措施,予以改正;对于嵌岩桩,还应检查嵌岩深度和孔底岩石是否发生变化,承包人应将施工记录和收集的地质样品提交监理工程师检验。嵌岩桩必须满足图纸要求的嵌岩深度,桩底岩层强度应不低于图纸规定强度经检验确认成孔满足要求时,应立即填写成孑L检查单,并经监理工程师签认后。即可进行下道工序工作。钻孔应符合表l的允许偏差。表l钻孔灌注桩检查项目及允许偏差项检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率l混凝土强度(MPa)在合格标准内孔的中心群桩100经纬仪检2位置(mm)排架桩50查纵、横方向3孔径不小于设计桩径查灌注前记录4倾斜度直桩1%.查灌注前记录磨擦桩符合图纸要求5孔深比设计深度超深不小于查灌注前记录支承桩S0mm符合图纸要求。图纸无要求时,对于直径≤1.5沈淀厚度磨擦桩m的桩,≤300turn;对桩6径>1.5m或桩长>40查灌注前记录(m)m或地质校差的桩≤500mm支承桩不大于图纸规定4钢筋骨架桩的钢筋骨架,应紧接在混凝土灌注前,整体放人孔内。如果混凝土不能紧接在钢筋骨架放入之后灌注,则钢筋骨架应从孔内移去。在钢筋骨架重放前,应对钻孔的完整性,包括孔底松散物的出现,重新进行检查。钢筋骨架应有强劲的内撑架,防止钢筋骨架在运输和就位时变形.在顶面应采取有效方法进行固定,防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上升。支承系统应对准中线防止钢筋骨架倾斜和移动。钢筋骨架上应事先安设控制钢筋骨架与孔壁净距的混凝土垫块,这些垫块应可靠地以等距离绑在钢筋骨架周径上,其沿桩长的间距不超过21"12,横向圆周不得少于4处。但图示者除外。或者采用其它有效方法以保证图纸要求的保护层得到满足。钢筋骨架底面高程允许偏差为±50mill。钢筋骨架制作和吊放的允许偏差:主筋间距±10mm;箍筋间距±20mill:骨架外径±10rnrn;骨架倾斜度±0.5%;骨架保护层厚度±20mm;骨架中心平面位置加咖;骨架顶端高程±20mill。灌注混凝土前,应进行终孔检测。混凝土拌和物运至灌注地点时,应检查其均匀性和坍落度,如不符合的要求,应进行第二次拌和,二次拌和仍达不到要求,不得使用。灌注水下混凝土的搅拌机能力,应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间,则应掺入缓凝剂。孔身及孔底检查值得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后,应立即开始灌注混凝土,并应连续进行,不得中断。当气温低于0℃时,灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。混凝土一般用钢导管灌注。导管管径视桩径大小而定。由内径200mm一350mill的管子组成,用装用挚圈的法兰盘连接管节。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时,导管底部至孔底应有250mm一400mm的空间。首批灌注混凝土的数量应能满足导管初次埋置深度≥1.0I"11)和填充导管底部间隙的需要。在整个灌注时间内,出料口应伸入先前灌注的混凝土内至少2Ill,以防止泥浆及水冲人管内,且不得大于6I"B。应经常量测孔内混凝土面层的高程,及时调整导管出料口与混凝土表面的相应位置,并始终予以严密监视,导管应在无水进入的状态下填充。如为泵送混凝土,泵管应设底阀或其它装置,以防水和管中混凝土混合。泵管应在桩内混凝土升高时,慢慢提起。管底在任何时候,应在混凝土顶面以下2m。输送到桩中的混凝土,应一次连续操作。初凝前,任何受污染的混凝土应从桩顶清除。灌注混凝土时,溢出的泥浆应引流至适当地点处理,以防止污染环境或堵塞河道和交通。处于地面或桩顶以下的井口整体或刚性护筒,应在灌注混凝土后立即拨出:处于地面以上能拆除的护筒部分,须待混凝土抗压强度达到5MPa后拆除。当使用合护筒灌注混凝土时,应逐步提升护筒,护筒底面应保持在混凝土顶面以下l111—2m。混凝土应连续灌注,直至灌注的混凝土顶面高出图纸规定或监理工程师确定的截断高度才可停止浇筑,以保证截断面以下的全部混凝土均达到强度标准。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度,一般为O.5m一1.0111,以保证混凝土强度,多余部分应在接桩前必须凿除,桩头应无松散层。混凝土灌注过程中。如发生故障应及时查明原因,并提出补救措施,报请监理工程师经研究后,进行处理。6结束语冲孔灌注桩必须严格按照施工规范、规程的要求和工程实际情况编制切实可行的施工组织设计,精心组织施工,着重控制好现场施工顺序和施工工艺,尤其要落实好质量通病处理措施,才能保证工程质量。[ID:5388]参考文献:[1]宋云财.钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理[J].土工基础,2006,(08):33—34.[2]黄卫华.钻孔灌注桩施工监理[J].施工技术,2006,(01):45—46.[3]范振鹏,殷志坚,汤旭明.水-F钻:fL灌注桩施工技术与质量控制[J].建筑施工.·[4]丁育南,朱伟强,戚启明.钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[J].施工技术,2006,(06):10一14.
对钻孔灌注桩基础工程施工技术的探讨作者:资魁作者单位:湖南省耒阳市市政管理处,湖南,耒阳,421800刊名:四川建材英文刊名:SICHUANBUILDINGMATERIALS年,卷(期):2009,35(6)引用次数:2次参考文献(4条)1.宋云财钻孔灌注桩施工中质量缺陷的预防与处理2006(08)2.黄卫华钻孔灌注桩施工监理2006(01)3.范振鹏.殷志坚.汤旭明水下钻孔灌注桩施工技术与质量控制[期刊论文]-建筑施工4.丁育南.朱伟强.戚启明钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[期刊论文]-施工技术2006(06)相似文献(10条)1.期刊论文胡永.杨仲杰.HUYong.YANGZhong-jie深水裸岩钻孔灌注桩施工技术-施工技术2007,36(1)以柳州市三门江大桥主墩钻孔灌注桩施工为例,介绍钻孔平台及钻孔灌注桩的设计与施工,重点介绍钻孔平台的设计方案、施工工艺、施工要点,以及钻孔灌注桩的施工要点等技术细节,同时对钻孔灌注桩施工中的注意事项进行了阐述.2.期刊论文刘霁.聂赛武.LiuJi.NieSaiwu茅草街大桥湖区淤泥质软土地层大孔径钻孔灌注桩施工技术-施工技术2008,37(4)茅草街大桥是洞庭湖区上的一座特大型桥梁,地处湖区淤泥质软土地层.淤泥质软土地基力学性质差,承载力较低,施工难度大.根据施工现场条件做好施工准备工作,制定施工方案.大孔径钻孔灌注桩钻孔时,采用钻机反循环低档钻进的方法,成孔后开始导管反循环清孔.钻孔灌注桩水下混凝土采用提升导管法施工,水上混凝土灌注采用拔球的施工技术,介绍了施工注意事项及应对措施.施工完毕后,经检查54根钻孔灌注桩全部合格,满足设计和相关规范要求.3.期刊论文张祥明.陈建平.ZhangXiangming.ChenJianping钻孔灌注桩后压浆施工技术及应用效果分析-中国水运(学术版)2007,7(5)钻孔灌注桩后压浆施工技术分桩端后压浆和桩侧后压浆两类,本论文着重介绍了钻孔灌注桩后压浆施工技术、控制参数及其适应地层,并分析其作用与工作机理,结合工程实践,提出钻孔灌注桩桩端后压浆技术对单桩承载力提高的有效作用.4.期刊论文王常才.WANGChang-cai桥梁钻孔灌注桩施工技术及监理工作-工程建设与档案2005,19(3)本文论述了桥梁钻孔灌注桩施工过程中各工序的主要施工技术,以及监理工作的主要内容与方法.对施工过程中比较复杂的工程技术,如钻孔事故处理、灌注水下混凝土质量控制、成桩检测、监理要点等作了充分论述,使钻孔灌注桩的施工技术和监理工作有机地融合在一起,从而保证了桥梁钻孔灌注桩的工程质量.5.期刊论文张军民浅谈钻孔灌注桩施工技术和相关流程-中国高新技术企业2009,""(16)钻孔灌注桩在区域基建工程基础工程中发挥了重要作用,钻孔灌注桩技术,因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点,在工程中得到了广泛应用.文章阐述了钻孔灌注桩施工前要做的准备工作,介绍了施工技术的工作流程.6.期刊论文张章钻孔灌注桩的施工技术及质量控制-中国水运(下半月)2009,9(2)钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,要保证钻孔灌注桩的施工质量,关键还在于人.强调现场管理人员要有高度的责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证.本文针对钻孔灌注桩的施工技术,提出了质量控制对策.7.期刊论文陈飞.黄晓琴.CHENFei.HUANGXiaoqin岩溶地区钻孔灌注桩施工技术-土工基础2009,23(1)结合武汉倒口湖地区钻孔灌注桩工程实例,针对石灰岩地区岩溶发育,裂隙等复杂地质条件的特点,对施工方法、施工机械进行优化选择.介绍了岩溶地区钻孔灌注桩关健施工技术施工难点的处理,为岩溶地区钻孔灌注桩施工提供了有益的经验借鉴.8.学位论文王爱勋武汉国际会展中心工程关键施工技术研究与应用2006建筑物是在要求的地点,具体的人文地理环境下,一次性地组织人员、设备、物料,经过比较长的时空过程完成的建筑产品。建筑施工技术是指从破土动工到最终建筑产品形成全过程的生产建筑产品的技术,是一门综合性实践科学。由于建筑产品本身所具有的单一性、固定性和巨大体量与生产周期长的特点,给建筑施工活动造成了很大的困难,为施工技术的研究与发展提出了艰巨的任务。本文选取了当今建筑施工技术中的三大技术难点与技术热门点,即深基坑工程支护技术、钢筋混凝土钻孔灌注桩施工技术及钢结构工程的制作与安装技术,从二个层面上进行了较为详细的研究与应用。其一是从施工技术应用的理论层面上,对其施工工艺和关键技术要点进行了详细的理论研究与分析总结;其二是结合武汉国际会展中心工程实践,从实践层面上进行了对应的研究与应用,并对其应用结果进行了相应的总结与分析。本论文涉足的主要内容如下:1、关于深基坑工程支护技术的应用研究根据土力学的基本原理,建立了以朗肯土压力理论为基础的支护结构的土压力计算公式。推导了完整井或非完整井中深井管井降水的抽排水量计算,基坑内外等值降深线图计算及因降水引起的地面沉降量的计算公式。根据结构工程和岩土工程理论建立了深基坑支护结构设计、基坑稳定性验算、抗滑移稳定性验算、抗隆起稳定性验算及支护结构变形计算的公式。在以上理论计算的基础上,给出了深基坑支护结构设计和中深井降水设计的程序和步骤,以表格形式提出了支护结构的常见类型及其适用条件。结合武汉地区的岩土工程地质水文特征,探讨了软土地区深基坑工程支护与降水设计与施工中的关键性技术问题,深入总结分析了深基坑工程中深厚软土的问题、土岩组合基坑问题、坑壁渗流及流土问题以及承压水的治理问题,并提出了相应的解决办法。深基坑工程的施工包括各种支护结构、隔渗设施、降水井、抽排水和土方开挖的实施以及施工过程中的监测与信息化施工,文章对深基坑工程的施工与管理提出了应掌握和重视的关键技术点及其要求,从而为规范深基坑工程的施工起到了指导作用。武汉国际会展中心深基坑工程位于武汉市汉口中心城区,开挖面积5.8万平方米,基坑平均开挖深度为自然地面下12米,局部挖深达17.9米。该深基坑工程在原已施工完成部分、停工4年后,经完全改变其建筑功能重新启动建设。地下工程施工周期长达18个月。文章结合该工程实践,探讨了在该复杂
情况下的深基坑工程的设计与施工。结合实际情况,创新性地对不同的土层、不同的环境情况采取了不同的支护形式,并将相关岩土治理技术加以综合应用,分别采取了连锁灌注桩墙加预应力锚杆、复合喷锚网、土钉墙支护、中深井管井降水、粉喷桩侧向止水帷幕的多种支护与地下水治理技术措施。针对深基坑工程所涉及到的基坑支护结构体系、深井降水及基坑侧向止水帷幕与基坑监测体系三大专业部分,形成了一套较为完善的、科学的深基坑工程综合施工技术。2、关于混凝土钻孔灌注桩施工技术应用研究桩基础是深基础的一种形式,它能较好地适应各种工程地质条件、工程要求和荷载情况。本文总结和介绍了桩基在建筑工程中的应用与分类,分析了桩基工程中常见的质量问题,探讨了在软土地区开挖深基坑引起的工程桩倾斜问题的理论原因与技术原因,提出了混凝土钻孔灌注桩的设计与施工关键技术要点和施工工艺流程。特别是研究了混凝土钻孔灌注桩后压浆新技术提高单桩承载能力的作用机理及施工控制程序。武汉国际会展中心桩基工程,共计完成混凝土钻孔灌注桩2871根,其中后压浆桩909根。该工程混凝土钻孔灌注桩的施工技术,面临在武汉地区乃至国内尚无先例可循的二大技术难点,即主楼909根后压浆钻孔灌注桩在广场深基坑已开挖且深井日抽取地下承压水量达36000立方米的基础上的成桩工艺以及成桩质量的保证问题,如何有效地保证在地下水渗流场发生较大变化及开挖基坑形成的临空边坡的稳定及对成孔、后压浆的影响的技术难题;以及广场部分在基坑开挖深度达12米后,在粉砂粉细砂层面上补桩18根的成桩工艺与成桩质量保证技术难题。通过创新性地优化桩基施工顺序,有针对性地调整后压浆技术与深基坑侧向止水帷幕对地下水渗流场的相互作用机理及分析,以及桩基成孔设备与护壁泥浆制备等措施,出色地完成了该工程的桩基施工。形成了复杂地层条件下及特殊情况下混凝土钻孔灌注桩的施工工艺。同时还节省投资达420万元,取得了极好的技术经济效果。3、关于钢结构工程施工技术的应用研究钢结构工程不仅具有传统的重量轻、强度高、抗震性能好、建筑功能布置灵活和占用空间小等优势,而且是建设行业符合可持续发展战略目标的节能型、环保型的朝阳产业。本文简要总结了我国钢结构工程的发展,论述了钢结构工程的优缺点,在发展上需要澄清的认识误区,提出了我国建筑钢结构工程的发展途径。文章给出了钢结构工程二次深化设计的工作流程,二次深化设计的重点和连接详图的设计。研究了钢结构的加工制作技术,对钢结构的放样与切割工艺、成形加工工艺、矫正工艺、组装工艺、焊接技术、涂装施工工艺等进行了深入的研究,并从技术层面上提出了详细的施工工艺技术。特别是对厚钢板焊接这个尚未彻底解决的技术难题,从材料的选用、焊接工艺的选择、焊接形式与焊接顺序、焊后处理等方面创新性地提出了解决措施。对防火防腐涂装施工从原理上、施工技术上提出了有针对性的技术措施。钢结构的吊装与安装是钢结构施工技术的关键点。本文选择钢柱、钢梁及大跨度重型钢桁架为重点,从吊装设备、安装施工工艺等方面进行了有一定创新性的研究。同时还研究了钢骨混凝土结构的施工技术。这些研究成果均在武汉国际会展中心工程上得到了应用,说明对我国钢结构工程的加工制作与安装技术是具有较好的现实指导意义的。武汉国际会展中心钢结构工程,汇集了钢结构工程的众多类型,其加工制作与安装具有相当的技术难度与复杂性。本文重点对该工程钢结构的二次深化设计、钢骨结构与钢桁架结构的加工制作,现场焊接技术,门厅大跨度重型钢桁架的高空散件拼装法安装,中庭顶部大跨度重型钢桁架的四管式桅杆整体提升技术,以及钢骨混凝土结构中高保塑自密实混凝土的试配和泵压浇灌技术等进行了详细的总结与论述。为类似钢结构工程的制作与安装积累了技术经验,其效果是十分显著的。9.期刊论文胡永.HuYong深水裸岩钻孔灌注桩施工技术-铁道勘察2007,33(3)以柳州市三门江大桥主墩钻孔灌注桩施工为例,介绍钻孔平台及钻孔灌注桩的设计与施工,重点介绍钻孔平台的设计方案、施工工艺、施工要点,以及钻孔灌注桩的施工要点等技术细节,同时对钻孔灌注桩施工中的注意事项进行了阐述.10.期刊论文艾慧.吴海波.AiHui.WuHaibo桥梁深水钻孔灌注桩施工技术-港工技术2009,46(2)随着大型跨海、跨江桥梁的相继建设,桥梁跨度越来越大,对基础的要求也越来越高,超长、大直径的钻孔灌注桩已被广泛应用于大型深水桥梁建设中.结合工程实例,介绍大型桥梁深水钻孔灌注桩施工技术及其施工过程中的关键控制要点.本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_sicjc200906087.aspx下载时间:2010年6月11日'
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