xxxx电站工程土建及安装施工
（合同编号：LXBFD-003）
引水压力钢管岔管安装专项施工方案
批准：
审核：
编制：
中国水利水电工程局有限公司 xxxx电站工程土建及安装施工项目部
2014年9月21日
xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 目 录
一、概述 .................................................................................................................................... 1
1.1概述 ............................................................................................................................ 1 1.2主要工程量 ................................................................................................................ 1 二 、参考标准 .......................................................................................................................... 1 三、厂内预装 ............................................................................................................................ 2
3.1 主管组对 ................................................................................................................... 2 3.2 Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁及支管组对 ................................................................................ 2 四、岔管现场组装 .................................................................................................................... 2
4.1 组装顺序 ................................................................................................................... 3 4.2 组对技术要求 ........................................................................................................... 3 五、岔管焊接 ............................................................................................................................ 3
5.1 焊前准备工作 ........................................................................................................... 4 5.2 焊接材料 ................................................................................................................... 4 5.3 焊材使用： ............................................................................................................... 4 5.4 焊接人员 ................................................................................................................... 4 5.5焊接施工作业的一般规定 ........................................................................................ 5 5.6岔管焊接顺序及要求 ................................................................................................ 6 六、焊缝检测 ............................................................................................................................ 8 七、焊接缺陷处理 .................................................................................................................... 8 八、质量控制措施 .................................................................................................................... 9
8.1工艺编制 .................................................................................................................... 9 8.2 质量停止点和关键工序的设置 ............................................................................... 9 8.3 质量检查制度 ........................................................................................................... 9 九、安全生产与文明施工 ...................................................................................................... 10
9.1 安全生产 ................................................................................................................. 10 9.2 环境保护 ................................................................................................................. 11 十、岔管安装投入的人员配置 .............................................................................................. 11 十一、岔管安装的主要设备配置 .......................................................................................... 11
I
xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 十二、岔管安装施工计划 ...................................................................................................... 12
II
xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管组对及焊接技术方案
一、概述
1、概述
xxxx电站工程位于桓仁县境内，合同主体工程为xxxx电站工程。引水压力钢管段主压力钢管（DN7300）桩号为99+596.861m，主压力钢管下游侧分成6根钢支管，右侧二根DN4400经渐变后分别接DN2400调流消能阀、中间两根DN4400经渐变后分别接轴流式水轮机DN3800进口阀、左侧两根DN3200经渐变后分别接混流式水轮机DN2600进口阀，该压力钢管共设置5个岔管，分别为DN3200/DN4440岔管1个，DN4400/DN6000岔管3个，DN6000/DN7300岔管1个。
岔管材质如下：主管及支管为Q345C，拉杆为Q345Z15，Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁为Q345Z25，由于考虑到运输的实际情况采用主支管分瓦片制造，出厂前将在厂内进行预装。 2、主要工程量
主要工程量 表1
序号 1 2 3 4 5 项 目 5#支管DN3200/DN4440岔管 4#支管DN4400/DN6000岔管 3#支管DN4400/DN6000岔管 2#支管DN4400/DN6000岔管 主管DN6000/DN7300岔管 单位 t t t t t 数量 49.636 105.007 112.414 113.797 173.288 备注 备注：支管编号为从消能阀侧往4#机组侧依次为1#支管、2#支管、3#支管、4#支管、5#支管、6#支管。
二 、参考标准
1、招投标文件；
2、xxxx电站工程施工图（钢管部分）；
3、《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》(SL432-2008)； 4、《水工金属结构焊接通用技术条件》(SL36-2006)； 5、《无损检测焊缝磁粉检测》(JB/T6061-2007)； 6、《无损检测焊缝渗透检测》(JB/T6062-2007)；
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 7、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-2008）
8、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB/T11345-2013） 9、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-19)； 10、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB23-1988)； 11、《优质碳素结构钢》(GB/T699-1999)； 12、《碳素结构钢》(GB/T700-2006)； 13、《厚度方向性能钢板》(GB5313-2010)；
14、《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》(SL432-2008)； 15、《水工金属结构防腐蚀规范》(SL105-2007)；
16、《水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程》(SL400-2007)； 17、《水工金属结构焊工考试规则》(SL35-2011)；
三、厂内预装
在我方太平湾水工机械厂搭设好组装平台，利用5-40T门机进行预组装，预组装采用立式组装方式，管径大侧朝下，管径小侧在上进行。 3.1 主管组对
管节预组对时利用千斤顶、自制卡具、楔子板等进行，并将两节小管节管口中心线腰线等对应点明显标记，以便安装组对进行位置确认。组装过程中，调整主管外形尺寸、圆度、管口平面度等在规范规定范围内，组圆完毕后进行班组自检、施工队自检，然后报专职检验人员检验，检验标准如下表2:
岔管主管制造要求 表2
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 检查项目 管口平面度 实测周长与设计周长之差 纵缝对口错边 纵缝对口错牙 钢管圆度 实测管长与设计管长之差 环缝对口错边 纵缝对口错牙 极限偏差 3 mm ±24 mm 2 mm 0.5 mm 18mm ±5 mm 2 mm 0.5 mm 3.2 Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁及支管组对
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 组对时先进行中间Ⅲ梁（环绕钢管）的组对加固，然后进行拉杆及下侧（管径大侧）Ⅱ梁组对，有接触不合适的地方，调整拉杆及Ⅱ梁（Ⅱ梁已预留二次切割量）角度，同时对Ⅱ梁进行加固。Ⅱ梁组对完毕后，进行支管组对，并用电动葫芦拉紧加固，最后利用5-40门机、履带吊及电动葫芦同时配合进行上侧（管径小侧）Ⅰ梁组对，组对时利用千斤顶、自制卡具、楔子板等进行调节，调整完毕后，对整体外形尺寸进行检查，并打洋冲点进行明显标记，以方便现场组装，检查结果符合《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）要求。
四、岔管现场组装
土建开挖完毕、垫层浇筑完毕后，我方依次从4#机组侧进行岔管安装，DN3200/DN4440岔管，DN4400/DN6000岔管现场利用25T及40T吊车吊装，考虑DN6000/DN7300岔管构件结构尺寸大、重量大、现场吊装站位困难，我方采用160T吊车进行现场组装。 4.1 组装顺序
岔管前一节管节安装经测量合格、安装完毕后，我方将岔管安装测量控制点放出，根据样冲点标记依次进行岔管主管路安装，测量合格后，加固牢靠，进行拉杆安装，安装完毕后进行Ⅰ梁、Ⅱ梁下部安装、支管路安装、最后进行上侧Ⅰ梁、Ⅱ梁上部安装，安装时利用导链、千斤顶、自制卡具、楔子板等进行调节， 4.2 组对技术要求
每道工序调整完毕后点焊牢固，对整体外形尺寸进行检查，检查结果符合《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432-2008）要求，详见表3。
岔管安装要求 表3
项次 1 2 3 4 5 检验项目 钢管圆度 纵缝对口径向错边量 环缝对口径向错边量 与蜗壳、伸缩节、蝴蝶阀、球阀、岔管连接的管节及弯管起点的管口中心 其他部位管节的管口中心 极限偏差（mm） 5D/1000，且不大于40 任意板厚δ，不大于10%δ，且不大于2 板厚δ≤30，不大于15% δ，且不大于3 10 20 五、岔管焊接
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 5.1 焊前准备工作
1、焊前应检查焊接电源、电焊机和焊等是否正常。如出现异常现象，应及时通知有关部门检修，以保证焊接过程的稳定。
2、焊前所有与焊接相关的工器具应准备就绪到位。 3、岔管安装及焊接需用焊接设备见表4：
岔管安装及焊接需用焊接设备投入表 表4
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备或工器具名称 ZX7-400D逆变直流电焊机 ZX7-630焊机（碳弧气刨用） ZX7-400ST逆变直流电焊机 空气压缩机（0.93） 焊条烘烤保温箱 配电盘（焊缝加温用） 角磨机（Φ100） 角磨机（Φ150） 数 量 2台 1台 9台 1台 1台 2台 2台 2台 序号 9 10 11 12 13 14 15 设备或工具名称 碳弧气刨 漆膜测厚仪 电火花检测仪 温湿仪 焊把线 快速接头 保温箱 数 量 1把 1台 1台 1台 若干 50～60个 1个 5.2 焊接材料
1、岔管安装焊接用焊材采用Φ4.0 E5015 及Φ3.2 E5015手工焊焊条。 2 、焊材管理
① 所有焊材须具有出厂材质证明书和质量保证书，并按相应的标准进行入厂检查验收，如对材质有异议时，应进行复验，合格后方可使用。
② 焊材仓库管理严格按有关制度规定执行：
焊材进场实行一级库、二级库管理，一级库主要用于批量存放；二级库主要用于少量焊材临时存放、烘焙、发放及回收。由技术人员根据钢板母材、焊接部位、焊接工作量到二级库领用焊条。二级库经过校对，按量发放。 5.3 焊材使用：
1、焊条应严格按生产厂家使用说明书规定的温度和时间进行烘焙，并做好实测温度和时间的记录，烘焙后的焊条应保存在100~150℃的恒温箱内，焊条药皮应无脱落或开裂痕迹。
2、施焊时，待用的电焊条放在保温桶内，随焊随取，并随手盖好筒盖，焊条在保温桶内的保存时间不宜超过4小时，否则重新烘焙，重复烘焙次数不超过两次。 5.4 焊接人员
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 1、岔管焊接人力资源投入见表5：
岔管焊接人员投入表 表5
序号 1 2 3 工 种 焊条电弧焊焊工 碳弧气刨操作人员 电工 数 量 10~12名 1～2名 2名 序号 4 5 6 工 种 探伤工 辅工 焊接质检人员 数量 2名 8~10名 1名 2、焊接技术质检人员：
① 焊前检查焊接设备是否符合要求；
② 焊工合格证书符合SL36规范的规定，并在有效期内； ③ 焊前检查焊缝坡口组对质量：
a、如发现尺寸超差或坡口及其附近有缺陷，应及时提出，进行处理或修复； ④ 焊接过程中，检查焊工执行工艺情况； 5.5焊接施工作业的一般规定
1、焊接环境：
① 雨、雪天施焊时，应有可靠的挡雨、雪措施。
② 手工电弧焊时，风速超过8m/s；气保护焊时，风速≥2.0m/s；应有可靠的挡风措施。 ③ 焊接环境温度低于-5℃或相对湿度大于90%时，有预热要求的应适当提高焊前预热温度。
2、焊接作业程序：
焊接准备→焊缝打磨→正缝焊接(连续焊接)→背缝清根(碳弧气刨) →坡口修磨并确认→背缝焊接(连续焊接)→焊缝外观检查→探伤检查→合格验收。
3、焊接工艺原则：
① 一、二类焊缝必须装配合格后，才允许开始进入焊接工序。
② 施焊前应将坡口表面和两侧至少10~20mm范围内的水份、油污、毛剌、铁锈、氧化皮及夹渣等清除干净，并打磨露出金属光泽。
③ 焊缝坡口局部间隙超过5mm处，先在坡口两侧或一侧作堆焊处理，然后用角磨机打磨修整，并根据堆焊长度和间隙大小，对堆焊部位的焊缝酌情提请渗透探伤检查。
④ 严禁在焊缝坡口内填入金属材料。
⑤ 严禁在非焊接部位的母材上引弧、试电流及焊接临时支架。 4、定位焊要求：
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 ① 定位焊的质量要求及焊接工艺应与正式施焊工艺相同； ② 一、二类焊缝的定位焊由持有效合格证书的焊工承担；
③ 定位焊应有一定的强度，以厚度4~6mm、长度50~60mm、间距400～500mm为宜。 ④ 定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。
⑤ 需预热焊接的焊缝进行定位点固焊时，也应进行焊前预热，预热采用氧气-乙炔火焰加热方法预热，预热温度应较正式焊接预热温度高30～50℃。
5、其它焊接条件：
① 焊前，焊材已按要求准备就序，并已按有关规定烘烤好。
② 焊接部位应有完善的防雨、防风措施；有合适的夜间施工照明条件。 ③ 焊接设备完好，电力供应正常。
④ 加热设备已按要求敷设好，预热温度符合要求。 6、焊接基本要求 (1)用偶数人对称焊接；
(2)焊接时采用多层多道焊进行焊接，焊接时层间温度控制在150--230℃内。
(3)焊接时要控制焊缝冷却速度，焊缝焊接完毕用石棉布将焊缝遮盖，使焊缝缓慢冷却。 (4)焊接过程中要控制焊接热输入(即控制焊接电流与焊接速度)，每一焊道焊层厚度在4-6mm内，一次焊接深度不超过6mm。
(5)焊接过程中要监测焊接变形情况，合理调整焊接参数和焊接顺序。 (6)手工电弧焊焊接参数
焊接电流：焊 材E5015 φ3.2：焊接电流I＝110～150A；电弧电压U＝18～21V 焊 材CHE5015，φ4.0：焊接电流I＝140～190A；电弧电压U＝19～23V 最大焊接线能量≤45KJ/cm，直流反接电源。
(7)采用多层多道焊，单层焊缝最大厚度不大于5～6mm，焊道摆动宽度不大于25mm。 (8)Q345Z25焊接前进行预热，预热温度为100～150℃，采用氧气-乙炔火焰加热方法与履带式加热片相结合的方式，加热区域为焊缝两侧不小于150mm，多层多道焊层间温度不低于预热温度下限值，并不高于250℃。
(9)多层多道焊层间接头至少错开30mm以上，并将每层焊道的焊渣、飞溅物清理干净。 (10)对于凑合节合拢缝等拘束应力较大部位的焊接，在焊接过程中，对焊缝中间层使用风铲锤击以消除焊接应力（锤击至焊缝表面布满麻点为止，焊缝封底层和盖面层不锤击）。 5.6岔管焊接顺序及要求
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 1、主管、支管环向及纵向焊接，Ⅰ梁、Ⅱ梁、主、支管的焊接、Ⅲ梁与主管的焊接均采用手工电弧焊焊接。
2、焊接时首先进行主管及支管各环向、纵向焊缝焊接，钢管上的纵缝及环缝施焊先焊大坡口侧，背缝清根，形成便于施焊的 “U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后施焊背缝。
3、焊接完毕后进行Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管的焊缝，Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管焊缝焊接完毕，进行Ⅰ梁、Ⅱ梁与支管的焊接，焊接Ⅰ梁、Ⅱ梁与主管、支管焊缝时，先进行下部内侧及上部外侧焊接，焊接人员4或6人分段对称同步施焊，焊接至一半深度后，再从另一侧进行碳弧气刨（ZX7-630及气泵）清根，并使清根坡口尽量平整、光滑，根部形成便于施焊的 “U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后，4或6人分段对称同步施焊本侧坡口至一半厚度，然后内外对称侧交替焊接至完成。
4、Ⅲ梁与主管管壁焊接时，4或6人在Ⅲ梁分段对称焊接，每层每段焊接完毕后进行下层焊接，从第4层开始用风铲或电锤锤击焊道表面，以降低焊接残余应力，焊接至本侧焊高40mm后，进行背缝清根，清根坡口尽量平整、光滑，根部形成便于施焊的 “U”型，然后使用角磨机进行修磨，以除去熔渣和渗碳层，确认无超标缺陷后，4或6人分段对称同步施焊清根侧焊缝至40mm,然后两侧对称交替焊接至完成。
5、拉杆焊接
由于拉杆焊接量大，焊接应力集中，焊接前进行预热，预热温度为100-150℃，焊接层间温度为预热温度至230℃，焊接完毕后进行后热，后热温度为200-250℃1小时并保温缓冷，缓冷速度为30-50℃每小时。焊接示意图见图1，焊接顺序为1、2、一组、3、4一组、5、6一组，每组单独进行一侧焊接至40mm，背缝清根后焊接40mm后，每次只进行每组两侧对称同步焊接，在焊接过程中从第4层开始用风铲或电锤锤击焊道表面，以降低焊接残余应力。
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 图1 焊接示意图
六、焊缝检测
1、在焊接过程中对焊缝监测，发现缺陷及时处理。
2、焊缝焊接完毕，首先进行外观质量检测，外观合格再进行内部质量检测。内部质量检测在焊缝焊接完毕24小时后进行。
3、焊缝采用X射线、超声波、表面着色联合检测方法进行。对Ⅰ梁、Ⅱ梁与主支管的焊缝采用100%超声波加100%着色进行检测，Ⅲ梁与主管焊缝、拉杆与Ⅰ梁、Ⅱ梁、Ⅲ梁焊缝采用100%超声波加100%着色进行检测。主、支管焊缝采用100%超声波检验、5%X射线复验。
七、焊接缺陷处理
1、焊缝内部或表面如发现有裂纹时，应及时告知焊接专业技术人员，待找出裂纹产生原因，并制订处理措施后，方可进行焊补。
2、焊缝内部缺陷应用碳弧气刨或砂轮将缺陷清除干净，并用角磨机修磨成便于焊接的凹槽。
3、如焊补的焊缝需要预热、后热，则焊接缺陷处理时也应进行预热、后热，预热、后热温度应稍高于正式焊接的预热、后热温度。
4、焊缝返修后，按前述无损探伤要求进行探伤复查。
5、同一部位的焊接缺陷返修次数不宜超过2次，如超过2次，应制订可靠的缺陷返修技术措施，并报经监理工程师认可后，方可焊补，并作出记录。
6、钢管母材上严禁有电弧擦伤，如有擦伤，应用角磨机将擦伤处作打磨处理，必要时，对打磨处酌情进行磁粉或渗透探伤检查。
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 八、质量控制措施
8.1工艺编制
（1）工艺编制的依据
工艺编制的依据是安装图纸、国家、部颁布标准及技术文件以及合同的特殊要求。 （2）工艺编制的程序
设备安装前将编制完整的安装工艺文件报送监理人审批，监理人批准后下达开工令。 8.2 质量停止点和关键工序的设置
（1）质量停止点的设置
根据施工中的不可逆转性，设置岔管预装、现场岔管前一节管节安装及岔管现场主管、Ⅰ梁、Ⅱ梁、支管安装安装的衔接点为质量停止点，在质量停止点上，认真进行检查，确认无误后，进行下一工序的施工。
（2）关键工序的设置
根据工序对安装工程的影响程度，将下列工序设置为关键工序： ① 厂内预装； ② 现场整体组装； ③ Q345Z25/15焊接； 8.3 质量检查制度
设备安装过程中实行过程控制，严格实行“三检制”，即班组一检、 施工队二检、质安部三检，保证该道工序不合格不转入下道工序。出现工序不合格时，做到“三不放过”（原因未查明不放过、责任未明确不放过、措施未落实不放过），采取必要的措施，及时纠正并防止再次发生。（三检制造检验程序见下图）
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案
质量过程控制三检制造检验程序
合 格 监理工程师终检 不合格 合 格 进入下道工序 合 格 施工队质检员二检 不合格 合 格 质安部三检 不合格 班组自检 不合格 返修或返工 九、安全生产与文明施工
9.1 安全生产
（1） 认真对施工人员进行遵纪守法教育，维护全工地的社会治安。
（2） 树立“安全第一，预防为主”的思想，认真执行国家关于安全劳动保护方面的方针，遵守安全操作规程。
（3） 制定安全操作规程，配备必要的安全生产设施和劳动保护用具，并对施工人员进行安全教育和岗前培训。
（4） 做好施工现场的安全防火和安全用电工作。
（5） 大件吊装过程中由专业人员统一指挥, 大件吊装严格遵守有关起重安全操作规程。
（6）起吊安装前进行技术交底高空作业必须佩带安全带。 （7）文明施工，严格遵守有关安全法律、法规及各项规章制度；
（8）所有现场施工用脚手架、竹跳板、安全网等都必须符合安全技术要求； （9）设置醒目的安全告示牌；
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xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 （10）焊接工种作业人员持证上岗；非相关人员不得进入焊接施工区； 9.2 环境保护
（1） 施工过程中遵守有关环境保护的法律、法规以及本合同的有关规定。
（2） 加强对噪音、粉尘、废气、废水的控制和治理，施工过程中尽量降低噪音，控制粉尘和废气浓度，做好施工现场的管理工作。
（3） 保持施工现场的环境卫生，及时清除垃圾和废弃物，并运至指定的地点堆放和处理。
（4） 进入现场的材料、设备置放有序，严禁任意堆放阻塞工作场地周围的通道。
十、岔管安装投入的人员配置
岔管安装人力资源投入表 表6
工种 电焊工 铆 工 探伤工 电 工 测 量 人 员 普工 人数 10人 4人 2人 2人 2人 3人 工种 起 重 工 司机 技术员 质检员 安全员 合计 人数 1人 2人 1人 2人 1人 30人 十一、岔管安装的主要设备配置
岔管安装的主要设备配置表 表7
序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 电焊机 电焊机 角向磨光机 全站仪 水准仪 吊车 载重汽车 型 号 YD-400 YD-630 Φ100/Φ150 DSZ2 25t 2t 数量 11台 1台 4台 1台 1台 1台 1台 备注 租赁 第 11 页 共11页
xxxx电站工程土建及安装施工 引水压力钢管岔管安装专项施工方案 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 载重汽车 千斤顶 气泵 手拉葫芦 气割装置 配电箱 焊条烘干箱 履带式加热片 吊车 吊车 18t 50t/32t/20t/10t 0.9m3 10t 40t 160t 1台 12个 1台 2台 4套 4面 1台 15套 1台 1台 租赁 自有 租赁 十二、岔管安装施工计划
岔管安装工期计划表 表8
序号 1 2 3 4 5 施工工序 5#支管DN3200/DN4440岔管 4#支管DN4400/DN6000岔管 3#支管DN4400/DN6000岔管 2#支管DN4400/DN6000岔管 主管DN6000/DN7300岔管 施工时间 2014.9.25～2014.10.7 2014.10.7～2014.10.30 2014.10.30～2014.11.30 2015.4.20～2014.5.21 2015.6.5～2014.7.20 备注
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