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文檔簡(jiǎn)介

隧道支護(hù)施工技術(shù)方案一、工程概況

1.1項(xiàng)目背景

XX隧道位于XX地區(qū),為XX公路工程的關(guān)鍵控制性隧道,全長(zhǎng)XX米,最大埋深XX米,隧道進(jìn)出口分別連接X(jué)X路段與XX路段。該隧道的建設(shè)對(duì)完善區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提升交通通行能力具有重要意義。隧道穿越XX山脈,地形地質(zhì)條件復(fù)雜,施工過(guò)程中面臨高地應(yīng)力、軟弱圍巖、斷層破碎帶等不良地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性提出較高要求。

1.2工程地質(zhì)條件

隧道穿越地層主要為第四系坡積層、侏羅系砂巖、泥巖及局部花崗巖侵入體。圍巖級(jí)別以Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)為主,其中Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖累計(jì)長(zhǎng)度占比達(dá)XX%,主要集中在洞口段及斷層破碎帶區(qū)域。巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,自穩(wěn)能力較差,易發(fā)生坍塌、變形等工程問(wèn)題。斷層帶寬度約XX米,由斷層角礫巖、碎裂巖組成,巖體破碎,地下水豐富,施工風(fēng)險(xiǎn)較高。

1.3水文地質(zhì)條件

隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水和孔隙潛水,受大氣降水補(bǔ)給,通過(guò)巖層裂隙向隧道排泄。地下水位線埋深XX米,最大涌水量約XXm3/d,水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性。但斷層破碎帶地段地下水活動(dòng)強(qiáng)烈,易引發(fā)突水、涌砂等地質(zhì)災(zāi)害,需加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的防水和排水設(shè)計(jì)。

1.4支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求

根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3370.1—2018)及工程地質(zhì)勘察報(bào)告,隧道支護(hù)采用“初期支護(hù)+二次襯砌”復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。初期支護(hù)以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)及鋼拱架組成聯(lián)合支護(hù)體系,二次襯砌采用模筑混凝土,確保隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定。Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖段需加強(qiáng)初期支護(hù)剛度,設(shè)置超前支護(hù)措施(如超前小導(dǎo)管、管棚),控制圍巖變形。支護(hù)設(shè)計(jì)需滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及耐久性要求,同時(shí)兼顧施工便捷性和經(jīng)濟(jì)性。

二、施工準(zhǔn)備

2.1施工組織設(shè)計(jì)

2.1.1施工流程規(guī)劃

隧道支護(hù)施工的流程規(guī)劃需基于工程地質(zhì)條件,確保安全高效。首先,施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘,復(fù)核地質(zhì)勘察數(shù)據(jù),識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,如斷層破碎帶和軟弱圍巖段。流程始于洞口加固,采用超前小導(dǎo)管支護(hù),防止坍塌。隨后,分步開(kāi)挖:采用臺(tái)階法或環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法,控制圍巖變形。開(kāi)挖后立即噴射混凝土封閉巖面,安裝錨桿和鋼筋網(wǎng),形成初期支護(hù)體系。對(duì)于高地應(yīng)力區(qū),需增加監(jiān)控量測(cè)點(diǎn),實(shí)時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)。最后,進(jìn)行二次襯砌施工,確保結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。流程設(shè)計(jì)需考慮施工連續(xù)性,避免工序沖突,如開(kāi)挖與支護(hù)同步進(jìn)行,減少圍巖暴露時(shí)間。

2.1.2進(jìn)度計(jì)劃安排

進(jìn)度計(jì)劃需結(jié)合工期要求和資源約束,制定詳細(xì)時(shí)間表。項(xiàng)目總工期為XX天,分為三個(gè)階段:前期準(zhǔn)備30天,主體施工XX天,收尾驗(yàn)收20天。前期準(zhǔn)備包括場(chǎng)地清理、設(shè)備調(diào)試和人員培訓(xùn)。主體施工采用流水作業(yè)法,每天完成一個(gè)開(kāi)挖循環(huán),循環(huán)時(shí)間控制在8小時(shí)內(nèi)。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括洞口段完成、斷層破碎帶穿越和襯砌封閉。進(jìn)度計(jì)劃需預(yù)留緩沖時(shí)間,應(yīng)對(duì)地質(zhì)突變導(dǎo)致的延誤,如增加10%的冗余時(shí)間。每周召開(kāi)進(jìn)度會(huì)議,評(píng)估實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃的偏差,及時(shí)調(diào)整資源配置,確保里程碑按時(shí)達(dá)成。

2.2資源配置

2.2.1機(jī)械設(shè)備配置

機(jī)械設(shè)備配置需滿足支護(hù)施工的強(qiáng)度和精度要求。主要設(shè)備包括:挖掘機(jī)用于開(kāi)挖,選型為XX型號(hào),斗容量1.5立方米,適應(yīng)軟弱巖層;噴射混凝土機(jī)組配備濕噴技術(shù),確?;炷辆鶆蚨?;錨桿鉆機(jī)采用液壓式,效率高且定位準(zhǔn)確;鋼拱架安裝設(shè)備使用液壓頂升裝置,提高安裝速度。輔助設(shè)備如通風(fēng)機(jī)、水泵和監(jiān)測(cè)儀器,保障施工環(huán)境安全。設(shè)備數(shù)量根據(jù)施工強(qiáng)度配置,如兩臺(tái)挖掘機(jī)同時(shí)作業(yè),備用設(shè)備一臺(tái)以防故障。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前需進(jìn)行性能測(cè)試,確保符合施工標(biāo)準(zhǔn),并建立維護(hù)計(jì)劃,每日檢查關(guān)鍵部件,減少故障率。

2.2.2材料與人員管理

材料管理需保證支護(hù)材料的質(zhì)量和供應(yīng)及時(shí)性。主要材料包括:噴射混凝土采用C25級(jí),配合比設(shè)計(jì)為水泥:砂:石=1:2:4,外加劑摻量控制在5%;錨桿選用Φ22mm螺紋鋼,長(zhǎng)度3-5米,抗拉強(qiáng)度不低于400MPa;鋼筋網(wǎng)直徑6mm,網(wǎng)格尺寸150x150mm;鋼拱架采用I16型工字鋼,間距1米。材料采購(gòu)需建立供應(yīng)商清單,優(yōu)先選擇本地廠商以降低運(yùn)輸成本,庫(kù)存量滿足一周用量,避免短缺。人員管理方面,組建專業(yè)施工隊(duì)伍,包括開(kāi)挖工、支護(hù)工、監(jiān)測(cè)員等,總數(shù)XX人。人員需持證上崗,如爆破工需特種作業(yè)證書(shū)。實(shí)行兩班倒制,確保24小時(shí)連續(xù)作業(yè),并定期開(kāi)展安全培訓(xùn),提高風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。

2.3技術(shù)準(zhǔn)備

2.3.1技術(shù)方案制定

技術(shù)方案制定需結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn),確保支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠?;诠こ痰刭|(zhì)報(bào)告,針對(duì)不同圍巖級(jí)別采用差異化策略:Ⅲ級(jí)圍巖采用簡(jiǎn)單支護(hù),噴射混凝土厚度8cm;Ⅳ級(jí)圍巖增加錨桿間距1.2米,鋼筋網(wǎng)全覆蓋;Ⅴ級(jí)圍巖及斷層破碎帶,設(shè)置超前管棚支護(hù),長(zhǎng)度20米,環(huán)向間距30cm。方案設(shè)計(jì)包括支護(hù)參數(shù)計(jì)算,如錨桿抗拔力測(cè)試,確保承載力滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí),制定應(yīng)急方案,如突水涌砂時(shí)的封閉措施,采用速凝混凝土和注漿技術(shù)。技術(shù)方案需經(jīng)專家評(píng)審,優(yōu)化后實(shí)施,避免過(guò)度設(shè)計(jì)或不足,平衡安全與經(jīng)濟(jì)性。

2.3.2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)對(duì)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需全面識(shí)別施工中的潛在風(fēng)險(xiǎn),制定預(yù)防措施。主要風(fēng)險(xiǎn)包括:圍巖坍塌、突水涌砂和高地應(yīng)力變形。坍塌風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),每5米布設(shè)測(cè)點(diǎn),位移超限立即停工處理;突水涌砂風(fēng)險(xiǎn)在斷層帶前進(jìn)行超前地質(zhì)鉆探,預(yù)注漿加固;高地應(yīng)力風(fēng)險(xiǎn)采用釋放孔法,降低應(yīng)力集中。應(yīng)對(duì)措施包括:建立預(yù)警機(jī)制,設(shè)置三級(jí)報(bào)警閾值;配備應(yīng)急物資,如沙袋、水泵和速凝劑;定期演練應(yīng)急預(yù)案,提高團(tuán)隊(duì)響應(yīng)能力。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需動(dòng)態(tài)更新,每月評(píng)審一次,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)調(diào)整策略,確保施工安全可控。

三、施工方法

3.1初期支護(hù)施工

3.1.1噴射混凝土施工

噴射混凝土作為初期支護(hù)的核心環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量直接決定隧道圍巖的穩(wěn)定性。施工前需對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),水泥選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥,砂為天然中砂,石子粒徑控制在5-15mm,外加劑采用液體速凝劑。配合比通過(guò)試驗(yàn)確定,水灰比控制在0.45-0.50之間,確?;炷翉?qiáng)度達(dá)到C25設(shè)計(jì)要求。噴射設(shè)備采用濕噴機(jī)組,配備機(jī)械手系統(tǒng),減少人工操作誤差。施工時(shí)遵循"分段、分塊、分層"原則,每段長(zhǎng)度不超過(guò)3米,分層厚度5-7厘米,后一層噴射需在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。噴射角度應(yīng)垂直巖面,距離控制在0.8-1.2米,確保混凝土密實(shí)度。對(duì)滲水地段采用"先引后噴"措施,埋設(shè)排水管疏導(dǎo)水流后再封閉噴射。施工過(guò)程中安排專人檢測(cè)回彈率,拱部控制在15%以內(nèi),邊墻控制在10%以內(nèi),并對(duì)噴射混凝土厚度進(jìn)行隨機(jī)抽檢,確保最小厚度不小于設(shè)計(jì)值。

3.1.2錨桿施工

錨桿系統(tǒng)通過(guò)圍巖內(nèi)部加固形成承載拱,是主動(dòng)支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。采用Φ22mm螺紋鋼錨桿,長(zhǎng)度根據(jù)圍巖級(jí)別調(diào)整:Ⅲ級(jí)圍巖2.5米,Ⅳ級(jí)圍巖3.5米,Ⅴ級(jí)圍巖4.5米。鉆孔采用液壓錨桿鉆機(jī),孔徑比錨桿直徑大15mm,鉆孔方向垂直于巖層結(jié)構(gòu)面。錨桿安裝前需清除孔內(nèi)積水和巖屑,對(duì)破碎帶采用自鉆式中空錨桿,實(shí)現(xiàn)鉆注一體化。注漿材料為水泥砂漿,水灰比0.4-0.5,注漿壓力控制在0.5-1.0MPa,待排氣孔出漿后持壓2分鐘。錨桿安裝后采用扭力扳手檢測(cè)錨固力,Ⅲ級(jí)圍巖不小于50kN,Ⅳ級(jí)圍巖不小于80kN,Ⅴ級(jí)圍巖不小于100kN。對(duì)特殊地質(zhì)段如斷層破碎帶,增設(shè)系統(tǒng)錨桿并加密布置,間距由1.2米縮小至0.8米,同時(shí)增加墊板和螺母緊固措施,防止錨桿松動(dòng)失效。

3.1.3鋼拱架安裝

鋼拱架在軟弱圍巖段承擔(dān)主要荷載,其安裝精度直接影響支護(hù)效果。采用I16型工字鋼加工成拱架單元,單元間通過(guò)法蘭盤(pán)螺栓連接,確保整體性。安裝前需在隧道底部設(shè)置測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn),采用全站儀定位拱架位置,縱向間距控制在0.8-1.0米。拱架腳部設(shè)置鋼墊板,防止下沉,超挖部位采用同級(jí)混凝土回填密實(shí)。拱架與圍巖間預(yù)留5-8厘米空隙,采用C25混凝土墊塊楔緊,保證均勻受力。對(duì)于大變形地段,采用可縮式鋼拱架,預(yù)留變形量20-30厘米,通過(guò)連接套筒調(diào)節(jié)。安裝完成后采用鋼筋縱向連接,形成空間受力體系,連接筋間距1.0米,呈梅花形布置。施工中加強(qiáng)拱架變形監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常立即增設(shè)臨時(shí)支撐,必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

3.1.4鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)

鋼筋網(wǎng)作為輔助支護(hù)措施,有效防止噴射混凝土層開(kāi)裂剝落。采用Φ6mm鋼筋焊接成網(wǎng),網(wǎng)格尺寸150×150mm,搭接長(zhǎng)度不少于30倍鋼筋直徑。鋪設(shè)前需在巖面掛設(shè)控制線,確保鋼筋網(wǎng)緊貼巖面,局部凹陷處設(shè)置墊塊。鋼筋網(wǎng)與錨桿、鋼拱架采用焊接連接,每個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)焊牢固,形成整體受力結(jié)構(gòu)。Ⅳ級(jí)以上圍巖段采用雙層鋼筋網(wǎng),層間距3-5厘米,層間設(shè)置定位鋼筋。鋼筋網(wǎng)搭接處需進(jìn)行雙面焊接,焊縫長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑。施工過(guò)程中注意保護(hù)鋼筋網(wǎng),避免機(jī)械碰撞導(dǎo)致變形,噴射混凝土?xí)r調(diào)整噴射角度,防止鋼筋網(wǎng)后部出現(xiàn)空洞。

3.1.5超前支護(hù)施工

針對(duì)不良地質(zhì)段,采用超前支護(hù)措施預(yù)先加固圍巖。斷層破碎帶采用Φ42mm超前小導(dǎo)管,長(zhǎng)度4.5米,環(huán)向間距30厘米,外插角10-15度。小導(dǎo)管采用鉆孔打入或直接錘擊打入,管身鉆注漿孔,孔徑8mm,間距15cm,梅花形布置。注漿材料采用水泥-水玻璃雙液漿,水玻璃模數(shù)2.8-3.2,濃度30-35Be°,注漿壓力控制在1.5-2.0MPa。對(duì)于極破碎地段,采用Φ108mm大管棚支護(hù),每節(jié)長(zhǎng)6米,采用絲扣連接,管棚間距40厘米。管棚施工前先設(shè)置導(dǎo)向墻,精確控制鉆進(jìn)角度,鉆進(jìn)過(guò)程中及時(shí)測(cè)量偏差,確保管棚搭接長(zhǎng)度不小于2米。注漿結(jié)束后需進(jìn)行效果檢查,采用鉆孔取芯法檢查固結(jié)體強(qiáng)度,確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2二次襯砌施工

3.2.1防水層鋪設(shè)

二次襯砌防水層采用"防排結(jié)合"體系,外層鋪設(shè)EVA防水板,厚度1.5mm,采用熱熔焊接工藝。防水板鋪設(shè)前需對(duì)初期支護(hù)表面進(jìn)行找平處理,凸出部位采用砂漿抹面,凹坑用同級(jí)混凝土回填。防水板從拱頂向兩側(cè)鋪設(shè),松鋪系數(shù)控制在1.1-1.2,避免過(guò)緊或過(guò)松。搭接寬度10cm,采用雙焊縫焊接,每條焊縫寬度不小于1.5cm,充氣檢查壓力達(dá)到0.15MPa時(shí)保持5分鐘無(wú)漏氣。施工縫處設(shè)置背貼式止水帶,與防水板焊接密封。環(huán)向排水盲管采用Φ50mm軟式透水管,按設(shè)計(jì)間距布設(shè),與縱向排水管連接形成排水系統(tǒng)。防水層施工過(guò)程中注意保護(hù),避免尖銳物體刺穿,發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)修補(bǔ),修補(bǔ)范圍超出破損邊緣20cm。

3.2.2模筑混凝土施工

二次襯混凝土采用C30防水混凝土,抗?jié)B等級(jí)P8。模板采用液壓整體式襯砌臺(tái)車(chē),長(zhǎng)度12米,模板表面平整度控制在3mm/m2。混凝土澆筑前需對(duì)臺(tái)車(chē)進(jìn)行調(diào)試,檢查模板接縫密封性,涂刷脫模劑?;炷劣砂韬险炯泄?yīng),罐車(chē)運(yùn)輸,采用泵送入模。澆筑順序從拱腳向拱頂對(duì)稱進(jìn)行,分層厚度30-40cm,插入式振搗器振搗,移動(dòng)間距不超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍。拱頂部位采用附著式振搗器輔助密實(shí),確?;炷溜枬M。施工縫處設(shè)置止水條,采用遇水膨脹型,安裝前界面處理劑涂刷?;炷翝仓蠹皶r(shí)養(yǎng)護(hù),采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期不少于14天,養(yǎng)護(hù)期間保持混凝土表面濕潤(rùn)。

3.2.3仰拱與填充層施工

仰拱作為承載結(jié)構(gòu),需緊跟開(kāi)挖面施工,形成封閉環(huán)。采用分段澆筑,每段長(zhǎng)度6-8米,設(shè)置鋼端模確保線形。鋼筋綁扎前需清理基底,虛渣雜物清理干凈,超挖部分采用同級(jí)混凝土回填。主筋采用Φ25mm螺紋鋼,間距20cm,保護(hù)層厚度5cm。仰拱與邊墻連接處設(shè)置加強(qiáng)鋼筋,防止應(yīng)力集中。填充層采用C15片石混凝土,片石摻量不超過(guò)30%,粒徑不大于15cm。填充層澆筑時(shí)注意與仰拱混凝土分開(kāi)施工,設(shè)置縱向施工縫。施工過(guò)程中嚴(yán)格控制標(biāo)高,采用水準(zhǔn)儀檢測(cè),確保路面厚度符合設(shè)計(jì)要求。仰拱施工期間加強(qiáng)排水,避免浸泡基底,影響地基承載力。

3.3特殊地質(zhì)段施工

3.3.1斷層破碎帶施工

斷層破碎帶施工遵循"先探測(cè)、管超前、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)"原則。施工前采用地質(zhì)雷達(dá)和超前鉆探進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào),探測(cè)范圍30米。采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法,進(jìn)尺控制在0.5米以內(nèi),必要時(shí)采用人工開(kāi)挖。爆破參數(shù)嚴(yán)格控制,周邊眼裝藥量減少30%,采用光面爆破技術(shù)。支護(hù)措施加強(qiáng),增設(shè)雙層鋼拱架,間距0.5米,系統(tǒng)錨桿加密至0.6米。施工過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè),每2米布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),每天測(cè)量?jī)纱?,累?jì)位移超過(guò)30mm時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。必要時(shí)采取徑向注漿加固,注漿范圍3-5米,注漿壓力2.0-3.0MPa,確保圍巖穩(wěn)定。

3.3.2富水地段施工

富水地段施工重點(diǎn)在防水和排水。采用"以堵為主、限量排放"策略,施工前進(jìn)行帷幕注漿,形成止水帷幕。注漿材料采用超細(xì)水泥,粒徑小于5μm,注漿壓力3.0-4.0MPa,擴(kuò)散半徑1.5米。開(kāi)挖過(guò)程中設(shè)置超前探水孔,探水孔深度5米,每循環(huán)探水。工作面采用鋼支撐和噴混凝土封閉,預(yù)留排水管,控制排水量。初期支護(hù)完成后及時(shí)施作防水層,全封閉式設(shè)計(jì)。二次襯混凝土采用抗侵蝕性水泥,摻加膨脹劑補(bǔ)償收縮。施工期間加強(qiáng)水量監(jiān)測(cè),建立涌水量數(shù)據(jù)庫(kù),預(yù)測(cè)變化趨勢(shì),必要時(shí)調(diào)整排水系統(tǒng),確保施工安全。

3.3.3巖溶發(fā)育區(qū)施工

巖溶發(fā)育區(qū)施工前采用綜合物探手段,包括高密度電法和地震波CT,探明溶洞位置和規(guī)模。對(duì)小型溶洞采用回填法,用C20混凝土或漿砌片石回填密實(shí)。大型溶洞采用跨越結(jié)構(gòu),設(shè)置鋼筋混凝土托梁,兩端支承于完整基巖上。溶洞段施工采用"先探測(cè)、預(yù)加固、后開(kāi)挖"流程,每循環(huán)進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。支護(hù)措施加強(qiáng),采用自進(jìn)式錨桿和鋼纖維混凝土,提高抗變形能力。施工過(guò)程中加強(qiáng)巖溶水監(jiān)測(cè),設(shè)置預(yù)警系統(tǒng),當(dāng)水量突增時(shí)立即啟動(dòng)排水泵和應(yīng)急照明。溶洞段二次襯砌采用鋼筋混凝土,增加主筋直徑和數(shù)量,確保結(jié)構(gòu)安全。

四、質(zhì)量控制與安全管理

4.1質(zhì)量控制體系

4.1.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定

施工團(tuán)隊(duì)需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求,制定詳細(xì)的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),明確噴射混凝土的強(qiáng)度、錨桿的安裝深度等關(guān)鍵指標(biāo)。針對(duì)不同圍巖級(jí)別,分別設(shè)定驗(yàn)收參數(shù),如Ⅲ級(jí)圍巖噴射混凝土厚度不小于8厘米,Ⅳ級(jí)圍巖錨桿抗拔力不低于80kN。標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中參考《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》和項(xiàng)目具體地質(zhì)條件,確保標(biāo)準(zhǔn)的針對(duì)性和可操作性。同時(shí)編制《質(zhì)量檢驗(yàn)手冊(cè)》,明確檢驗(yàn)方法、頻率和責(zé)任人,如每10米隧道布設(shè)一個(gè)檢測(cè)斷面,采用無(wú)損檢測(cè)和鉆孔取芯相結(jié)合的方式驗(yàn)證混凝土密實(shí)度。

4.1.2過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

施工過(guò)程中建立三級(jí)監(jiān)控機(jī)制,班組自檢、項(xiàng)目部復(fù)檢、監(jiān)理終檢。噴射混凝土施工時(shí),現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員使用回彈儀檢測(cè)強(qiáng)度,同時(shí)預(yù)留試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。錨桿安裝后采用扭矩扳手檢查錨固力,確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鋼拱架安裝采用激光定位儀控制線形,偏差控制在3毫米以內(nèi)。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)錄入質(zhì)量管理系統(tǒng),形成電子檔案,便于追溯和調(diào)整。對(duì)于關(guān)鍵工序如超前支護(hù)注漿,安排專人記錄注漿壓力和漿液用量,確保注漿效果符合設(shè)計(jì)。

4.1.3檢測(cè)與驗(yàn)收流程

完成每個(gè)施工循環(huán)后,進(jìn)行分項(xiàng)工程驗(yàn)收。初期支護(hù)驗(yàn)收包括外觀檢查、厚度測(cè)量和強(qiáng)度檢測(cè)三項(xiàng)內(nèi)容,外觀檢查重點(diǎn)觀察混凝土裂縫和鋼拱架變形情況。驗(yàn)收采用"三檢制",即施工隊(duì)自檢合格后提交報(bào)驗(yàn)單,項(xiàng)目部質(zhì)檢員復(fù)核,監(jiān)理工程師最終簽字確認(rèn)。驗(yàn)收不合格的部位立即整改,整改后重新報(bào)驗(yàn)。二次襯砌驗(yàn)收時(shí)重點(diǎn)檢查防水層搭接質(zhì)量和混凝土密實(shí)度,采用地質(zhì)雷達(dá)掃描檢測(cè)襯砌內(nèi)部缺陷,確保無(wú)空洞和裂縫。

4.2安全管理措施

4.2.1安全責(zé)任制

建立全員安全生產(chǎn)責(zé)任制,明確項(xiàng)目經(jīng)理為第一責(zé)任人,專職安全總監(jiān)負(fù)責(zé)日常管理。各施工班組設(shè)立兼職安全員,負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全巡查。簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任書(shū),將安全指標(biāo)與績(jī)效掛鉤,實(shí)行安全一票否決制。針對(duì)隧道施工特點(diǎn),制定《安全管理細(xì)則》,明確洞內(nèi)作業(yè)安全要求,如進(jìn)入隧道必須佩戴安全帽、反光背心,嚴(yán)禁酒后作業(yè)。每月開(kāi)展安全教育培訓(xùn),重點(diǎn)講解坍塌、突水等事故的預(yù)防和應(yīng)急處理知識(shí)。

4.2.2風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控

施工前進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí),建立風(fēng)險(xiǎn)清單,包括圍巖坍塌、機(jī)械傷害、高空墜落等主要風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)編制專項(xiàng)安全方案,如斷層破碎帶施工采用"短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)"原則,控制單循環(huán)進(jìn)尺不超過(guò)0.5米。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全警示標(biāo)志,在危險(xiǎn)區(qū)域如開(kāi)挖面、設(shè)備周?chē)O(shè)置隔離帶。配備安全防護(hù)設(shè)施,如隧道內(nèi)安裝應(yīng)急照明和逃生通道,每50米設(shè)置一處應(yīng)急物資存放點(diǎn)。定期開(kāi)展安全檢查,每周由項(xiàng)目經(jīng)理帶隊(duì)排查隱患,建立隱患整改臺(tái)賬,實(shí)行閉環(huán)管理。

4.2.3應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制

制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案,包括坍塌、突水、火災(zāi)等突發(fā)事件的處理流程。組建應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍,配備必要的救援設(shè)備和物資,如液壓剪、擔(dān)架、急救箱等。建立應(yīng)急通訊網(wǎng)絡(luò),確保洞內(nèi)外聯(lián)絡(luò)暢通,設(shè)置專用報(bào)警電話和廣播系統(tǒng)。每季度組織一次應(yīng)急演練,模擬不同場(chǎng)景下的救援過(guò)程,檢驗(yàn)預(yù)案的可操作性。事故發(fā)生后立即啟動(dòng)響應(yīng)程序,首先組織人員疏散,同時(shí)按預(yù)案開(kāi)展救援,并按規(guī)定上報(bào)相關(guān)部門(mén),防止事態(tài)擴(kuò)大。

4.3環(huán)境保護(hù)要求

4.3.1噪聲與揚(yáng)塵控制

選用低噪聲設(shè)備,如液壓鑿巖機(jī)替代風(fēng)動(dòng)設(shè)備,并設(shè)置隔音屏障。施工時(shí)間合理安排,夜間10點(diǎn)后禁止高噪聲作業(yè)。隧道內(nèi)安裝通風(fēng)系統(tǒng),采用軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng),確保洞內(nèi)空氣質(zhì)量。運(yùn)輸車(chē)輛加蓋篷布,防止材料灑落,場(chǎng)區(qū)道路定期灑水降塵。噴射混凝土采用濕噴工藝,減少粉塵產(chǎn)生,同時(shí)在噴射點(diǎn)設(shè)置集塵裝置,收集的粉塵定期清理。

4.3.2廢水處理

施工廢水主要包括隧道涌水和沖洗廢水。在洞口設(shè)置沉淀池,廢水經(jīng)三級(jí)沉淀后達(dá)標(biāo)排放,監(jiān)測(cè)pH值和懸浮物含量。沖洗設(shè)備廢水收集至專用儲(chǔ)罐,添加絮凝劑處理后回用于降塵。生活污水經(jīng)化糞池處理,定期清運(yùn)。制定《廢水管理制度》,明確排放標(biāo)準(zhǔn)和責(zé)任人,避免直接排入河道。雨季施工時(shí)加強(qiáng)雨水收集,防止沖刷邊坡造成水土流失。

4.3.3固廢管理

固體廢物分類處理,建筑垃圾如廢混凝土、廢鋼筋集中堆放,定期外運(yùn)至指定填埋場(chǎng)。危險(xiǎn)廢物如廢油、廢電池單獨(dú)存放,交由有資質(zhì)單位處理。施工過(guò)程中減少材料浪費(fèi),推行下料優(yōu)化方案,提高鋼材利用率。設(shè)置可回收物收集點(diǎn),如包裝箱、木料等分類回收。每月開(kāi)展環(huán)保檢查,評(píng)估固廢處理效果,持續(xù)改進(jìn)管理措施。

五、施工監(jiān)測(cè)與信息化管理

5.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)部署

5.1.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案

根據(jù)隧道地質(zhì)條件和支護(hù)設(shè)計(jì)要求,建立立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。地表沉降觀測(cè)點(diǎn)沿隧道軸線布設(shè),間距20米,在斷層破碎帶加密至10米。洞內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括拱頂沉降點(diǎn)、周邊收斂點(diǎn)及鋼拱架應(yīng)力測(cè)點(diǎn),每10米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。拱頂沉降點(diǎn)采用預(yù)埋式測(cè)釘,安裝于初支混凝土表面;周邊收斂點(diǎn)使用收斂?jī)x固定于邊墻,測(cè)線布置為“三線法”覆蓋全斷面。鋼拱架應(yīng)力監(jiān)測(cè)在拱頂、拱腰及墻腳位置粘貼應(yīng)變片,通過(guò)數(shù)據(jù)線連接至采集終端。所有測(cè)點(diǎn)統(tǒng)一編號(hào)并建立坐標(biāo)臺(tái)賬,確保定位準(zhǔn)確。

5.1.2監(jiān)測(cè)設(shè)備選型

選用高精度、適應(yīng)潮濕環(huán)境的監(jiān)測(cè)設(shè)備。拱頂沉降采用靜力水準(zhǔn)儀,精度達(dá)0.01mm;周邊收斂選用機(jī)械式收斂?jī)x,量程30mm,分辨率0.01mm;鋼拱架應(yīng)力監(jiān)測(cè)采用振弦式應(yīng)變計(jì),量程±1500με。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用分布式采集儀,具備防水防潮功能,支持自動(dòng)定時(shí)采集。設(shè)備安裝前需進(jìn)行24小時(shí)穩(wěn)定性測(cè)試,確保數(shù)據(jù)可靠性。輔助設(shè)備包括全站儀用于定期復(fù)核測(cè)點(diǎn)位置,地質(zhì)雷達(dá)用于探測(cè)圍巖變化。

5.1.3監(jiān)測(cè)頻率控制

監(jiān)測(cè)頻率根據(jù)施工階段動(dòng)態(tài)調(diào)整。施工準(zhǔn)備期每天監(jiān)測(cè)1次;開(kāi)挖支護(hù)階段每2小時(shí)監(jiān)測(cè)1次,通過(guò)掌子面實(shí)時(shí)監(jiān)控;二次襯砌施工期每天監(jiān)測(cè)2次。斷層破碎帶等高風(fēng)險(xiǎn)段加密至每1小時(shí)1次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間統(tǒng)一安排在每日6:00和18:00,減少溫度影響。當(dāng)監(jiān)測(cè)值接近預(yù)警閾值時(shí),啟動(dòng)加密監(jiān)測(cè)機(jī)制,直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定。監(jiān)測(cè)周期持續(xù)至隧道貫通后3個(gè)月,評(píng)估長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

5.2數(shù)據(jù)采集與分析

5.2.1數(shù)據(jù)采集流程

建立規(guī)范化的數(shù)據(jù)采集流程。監(jiān)測(cè)人員每日按固定時(shí)間采集數(shù)據(jù),使用專用記錄表詳細(xì)記錄測(cè)點(diǎn)編號(hào)、時(shí)間、初始值及變化量。數(shù)據(jù)采集前檢查設(shè)備狀態(tài),確保測(cè)點(diǎn)無(wú)遮擋、無(wú)損壞。對(duì)于異常數(shù)據(jù)立即復(fù)測(cè),確認(rèn)后記錄備注?,F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)錄入監(jiān)測(cè)系統(tǒng),傳輸至云端服務(wù)器,形成原始數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)傳輸采用4G/5G雙鏈路備份,確保斷網(wǎng)時(shí)本地緩存數(shù)據(jù)。每日數(shù)據(jù)采集完成后,由技術(shù)負(fù)責(zé)人審核簽字,確保數(shù)據(jù)真實(shí)性。

5.2.2數(shù)據(jù)處理方法

采用多級(jí)數(shù)據(jù)處理機(jī)制。原始數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)自動(dòng)濾波處理,剔除異常值和噪聲。對(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)建立時(shí)間序列模型,計(jì)算變化速率和加速度。采用灰色預(yù)測(cè)模型GM(1,1)進(jìn)行短期趨勢(shì)預(yù)測(cè),誤差控制在10%以內(nèi)。關(guān)鍵指標(biāo)如拱頂沉降采用雙控標(biāo)準(zhǔn):累計(jì)值不超過(guò)30mm,單日變化量不超過(guò)3mm。通過(guò)三維激光掃描獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),與設(shè)計(jì)模型比對(duì),分析超挖欠挖情況。所有處理結(jié)果生成可視化報(bào)表,包含趨勢(shì)曲線、預(yù)警提示和對(duì)比分析。

5.2.3預(yù)警機(jī)制建立

實(shí)施三級(jí)預(yù)警分級(jí)管理。黃色預(yù)警:?jiǎn)稳粘两邓俾蔬_(dá)2mm或累計(jì)沉降達(dá)20mm,加密監(jiān)測(cè)頻率至每4小時(shí)1次,檢查支護(hù)參數(shù)是否需調(diào)整。橙色預(yù)警:?jiǎn)稳粘两邓俾蔬_(dá)3mm或累計(jì)沉降達(dá)25mm,暫停掌子面施工,啟動(dòng)應(yīng)急支護(hù)方案,增設(shè)臨時(shí)支撐。紅色預(yù)警:?jiǎn)稳粘两邓俾食?mm或累計(jì)沉降超30mm,立即組織人員撤離,啟動(dòng)搶險(xiǎn)預(yù)案。預(yù)警信息通過(guò)短信、廣播系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器同步推送,確保30秒內(nèi)傳達(dá)到所有相關(guān)人員。

5.3信息化管理平臺(tái)

5.3.1平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

開(kāi)發(fā)集成化隧道施工管理平臺(tái),包含監(jiān)測(cè)、預(yù)警、決策三大模塊。監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)展示各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù),支持歷史數(shù)據(jù)回溯和曲線對(duì)比。預(yù)警模塊設(shè)置動(dòng)態(tài)閾值,自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警并推送處置建議。決策模塊基于大數(shù)據(jù)分析,提供支護(hù)參數(shù)優(yōu)化方案,如根據(jù)圍巖變形趨勢(shì)調(diào)整錨桿長(zhǎng)度。平臺(tái)支持移動(dòng)端訪問(wèn),管理人員可通過(guò)手機(jī)查看現(xiàn)場(chǎng)情況。系統(tǒng)預(yù)留接口,可與BIM模型、進(jìn)度管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通,實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)字化管理。

5.3.2數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)

采用多維度可視化技術(shù)。隧道縱斷面圖展示測(cè)點(diǎn)位置及變形趨勢(shì),不同顏色標(biāo)注預(yù)警等級(jí)。三維模型實(shí)時(shí)顯示圍巖應(yīng)力分布,紅色區(qū)域表示高應(yīng)力集中區(qū)。動(dòng)態(tài)儀表盤(pán)展示關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)值,如拱頂沉降、收斂速率等。通過(guò)熱力圖呈現(xiàn)全隧道變形情況,直觀識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。歷史數(shù)據(jù)以折線圖形式呈現(xiàn),標(biāo)注關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn),分析變形與施工工序的關(guān)聯(lián)性。所有圖表支持導(dǎo)出為PDF格式,用于工程報(bào)告編制。

5.3.3決策支持應(yīng)用

平臺(tái)提供智能化決策支持?;诒O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成支護(hù)參數(shù)調(diào)整建議,如當(dāng)圍巖變形速率持續(xù)增大時(shí),建議增加鋼拱架密度或增設(shè)臨時(shí)仰拱。通過(guò)模擬不同施工方案的影響,預(yù)測(cè)圍巖變形趨勢(shì),輔助選擇最優(yōu)方案。建立知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)歷史案例,當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與某案例相似時(shí),推送處置經(jīng)驗(yàn)。平臺(tái)定期生成周報(bào)和月報(bào),分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)律,提出風(fēng)險(xiǎn)防控建議。決策過(guò)程形成電子臺(tái)賬,確??勺匪?、可驗(yàn)證。

5.4動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制

5.4.1信息傳遞流程

建立閉環(huán)式信息傳遞機(jī)制。監(jiān)測(cè)人員發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)后,立即通過(guò)平臺(tái)上報(bào)至項(xiàng)目技術(shù)組。技術(shù)組30分鐘內(nèi)完成數(shù)據(jù)分析,提出處置方案并上報(bào)項(xiàng)目經(jīng)理。項(xiàng)目經(jīng)理組織專題會(huì)議,聯(lián)合設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位確定最終措施。處置方案通過(guò)平臺(tái)下發(fā)至施工班組,明確執(zhí)行要求和時(shí)間節(jié)點(diǎn)。施工完成后,將實(shí)施效果反饋至平臺(tái),形成“監(jiān)測(cè)-分析-決策-實(shí)施-反饋”的完整鏈條。每日召開(kāi)監(jiān)測(cè)分析會(huì),通報(bào)當(dāng)日數(shù)據(jù)及處置情況。

5.4.2動(dòng)態(tài)調(diào)整策略

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整施工方案。當(dāng)圍巖變形速率持續(xù)增大時(shí),采取“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)”措施,將進(jìn)尺從1.5米縮短至0.8米,增加鋼拱架密度至1榀/米。監(jiān)測(cè)顯示地下水活動(dòng)異常時(shí),調(diào)整注漿參數(shù),將漿液濃度提高10%,注漿壓力增加0.2MPa。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化支護(hù)時(shí)機(jī),如當(dāng)圍巖變形趨于穩(wěn)定時(shí),提前施作二次襯砌,減少圍巖暴露時(shí)間。所有調(diào)整均形成書(shū)面記錄,納入施工日志,確保方案變更有據(jù)可查。

5.4.3經(jīng)驗(yàn)總結(jié)機(jī)制

定期開(kāi)展監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析總結(jié)。每季度組織專題會(huì)議,分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)律,總結(jié)典型工況下的支護(hù)效果。建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù),按圍巖級(jí)別、支護(hù)類型分類存儲(chǔ)數(shù)據(jù),形成標(biāo)準(zhǔn)化處置指南。對(duì)于預(yù)警案例進(jìn)行復(fù)盤(pán),分析預(yù)警響應(yīng)時(shí)效性及措施有效性,優(yōu)化預(yù)警閾值。將監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如根據(jù)斷層帶監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)制定《斷層破碎帶施工細(xì)則》。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)持續(xù)優(yōu)化監(jiān)測(cè)方案,提高預(yù)警準(zhǔn)確率,目前系統(tǒng)預(yù)警準(zhǔn)確率已達(dá)95%以上。

六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與后期維護(hù)

6.1分項(xiàng)工程驗(yàn)收

6.1.1初期支護(hù)驗(yàn)收

初期支護(hù)驗(yàn)收需逐項(xiàng)檢查支護(hù)參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求。噴射混凝土厚度采用鉆孔抽查,每20米布置3個(gè)檢測(cè)點(diǎn),厚度偏差控制在設(shè)計(jì)值±5%以內(nèi)?;炷翉?qiáng)度通過(guò)預(yù)留試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn),C25強(qiáng)度等級(jí)需達(dá)到25MPa以上。錨桿抗拔力使用拉拔儀檢測(cè),Ⅲ級(jí)圍巖錨桿抗拔力不低于50kN,Ⅳ級(jí)圍巖不低于80kN,檢測(cè)頻率為每300根抽查3根。鋼拱架安裝精度采用全站儀測(cè)量,橫向偏差不超過(guò)±3厘米,垂直度偏差不超過(guò)1%。鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度檢查采用鋼尺實(shí)測(cè),單面焊搭接長(zhǎng)度不小于10倍鋼筋直徑,雙面焊不小于5倍。

6.1.2二次襯砌驗(yàn)收

二次襯砌重點(diǎn)檢查結(jié)構(gòu)尺寸和防水性能。襯砌厚度采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè),每10米掃描一個(gè)斷面,厚度偏差控制在±1厘米內(nèi)?;炷翉?qiáng)度通過(guò)回彈法結(jié)合鉆芯取樣驗(yàn)證,C30強(qiáng)度等級(jí)需達(dá)到30MPa。防水板搭接縫采用充氣檢測(cè),氣壓達(dá)到0.15MPa時(shí)保持5分鐘無(wú)漏氣。施工縫止水帶安裝質(zhì)量檢查采用目測(cè)和探針檢測(cè),確保無(wú)破損、無(wú)錯(cuò)位。襯砌外觀檢查無(wú)大于0.2mm的裂縫,蜂窩麻面面積不超過(guò)總表面積的0.5%。

6.1.3特殊地質(zhì)段驗(yàn)收

斷層破碎帶驗(yàn)收重點(diǎn)檢查超前支護(hù)效果。管棚搭接長(zhǎng)度采用鉆孔取芯檢查,每10米抽查1根,搭接長(zhǎng)度不小于2米。注漿固結(jié)體通過(guò)鉆孔取芯檢測(cè),抗壓強(qiáng)度不低于5MPa。富水地段驗(yàn)收檢查止水帷幕完整性,采用鉆孔注水試驗(yàn),滲透系數(shù)不大于1×10??cm/s。巖溶發(fā)育區(qū)驗(yàn)收重點(diǎn)檢查回填密實(shí)度,采用聲波檢測(cè),波速不低于3500m/s。特殊段驗(yàn)收需邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)、勘察單位共同參與,形成專項(xiàng)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

6.2整體工程驗(yàn)收

6.2.1隧道線形檢測(cè)

隧道貫通后進(jìn)行全線形檢測(cè)。采用三維激光掃描獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),與設(shè)計(jì)模型比對(duì),線形偏差控制在±5厘米內(nèi)。凈空尺寸使用激光測(cè)距儀檢測(cè),每20米檢測(cè)一個(gè)斷面,高度和寬度偏差不超過(guò)±3厘米。隧道縱坡通過(guò)水準(zhǔn)儀測(cè)量,每50米設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn),坡度偏差不超過(guò)0.1%。曲線段加寬值采用鋼尺實(shí)測(cè),與設(shè)計(jì)值偏差不超過(guò)2厘米。

6.2.2功能性測(cè)試

進(jìn)行通風(fēng)、照明、排水系統(tǒng)功能性測(cè)試。通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)試風(fēng)機(jī)風(fēng)量,達(dá)到設(shè)計(jì)風(fēng)量90%以上,風(fēng)速不小于6m/s。照明系統(tǒng)照度檢測(cè),平均亮度不低于4.5cd/m2,均勻度不低于0.4。排水系統(tǒng)進(jìn)

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