美国运输系统保存(TSP)研究、开发和推广路线图解读

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 美国运输系统保存（TSP ）研究、开发和推广路线图解读江苏省交通科学研究院贾渝2011 年10月25

江苏，南京江苏省高速公路养护新

技术和新材料培训江苏省交通科学研究院

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沿革

–路面保存—走向未来的路线图，理念、策略和技术1998https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,/infrastructure/asstmgmt/roadmap.pdf –AASHTO 样板州项目—路面保存原理、项目和技术2000

https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,/pp/transition/index.stm

–美国运输系统保存（TSP ）研究、开发和推广路线图2008

https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,/roadmap/

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 背景 美国联邦公路管理局（FHWA ）、美国各州公

路与运输官员协会（AASHTO ）和保存工业界资助确定路面和桥梁保存最急需的知识鸿沟和

需要什么样的研究来填补这些鸿沟 运输系统保存（TSP ）研究、开发和推广路线图就是上述单位合作努力的产物

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演讲内容

1 概述与背景

2 判别运输系统保存重要的研究和开发需求

3 结论和建议

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 术语 预防性养护(Preventive maintenance) 路面保存(Pavement preservation) 路面重建(Pavement rehabilitation) 路面改建(Pavement reconstruction)江苏省交通科学研究院

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预防性养护(预防)

)逮住轻微破坏

)阻止进行性破坏

)减少改正性养护

)在适当的时间应用适宜的措施

改正性养护(事后)

)破坏以后)更昂贵

紧急性养护(突发)

)针对突发事件

预防性养护

(Preventive maintenance)

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JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 预防性养护(Preventive maintenance) 对现有道路系统包括堆放设施施行计划后经济有效的措施以保护系统，延缓将来的破坏，

保持或改进系统的功能状况（不增加结构承载能力）（AASHTO ）AASHTO 样板州项目小组（1999）简单、确切的定义预防性养护就是在适当的时间将适用的措施应用在

适宜的路面上。

Apply the right treatment at the right time to the

right pavement

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面保存(Pavement preservation) 提供和保持道路使用性能，包括：预防性养护和改正性养护，同时也包括少量重

建项目所采取的所有措施（FHWA 1999） 是业者全面的、长期的维持路面性能的过程。这个过程通过综合的、经济有效的的措施，延长路面寿命，改善行驶安全，以满足用户的期

望(FHWA 2005)江苏省交通科学研究院

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路面重建(Pavement Rehabilitation) 现有路面重新恢复和拓展服务功能，如路面修复、恢复和重建活动，这可能包括现有路面的

部分表面再生、摊铺另外的路面材料或恢复

现有路面，包括路肩、结构或功能状况的足够性(AASHTO)

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面改建(Pavement reconstruction) 相当于新路面结构的修建，通常包括现有路面完全移走和重铺（使用新的或再生材料）江苏省交通科学研究院

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运输系统保存 在适当的时候，将适用的保存措施应用到适宜的路面或适宜的桥梁上去

Apply the right preservation action at the right

time to the right pavement or the right bridge

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面保存需求陈述江苏省交通科学研究院

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必要性

判别保存研究

搜索过去的研究

在保存研究需求方面协调的方法

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 工作方法 技术专家组 白皮书制定和审阅

研讨会 路面与桥梁 研究需求说明 合成总路线图 整合运输系统保存（TSP ）和资产管理框架

说服公众：沟通和教育江苏省交通科学研究院

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路面保存

?资产管理

?设计

?施工

?材料

?合同方法

?性能

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 资产管理 开发估计剩余寿命的方法 改进决策体系 采用全国性的指南适当的时候/适用的措施/适宜的路面 确定保存指标的新技术 路面保存的安全评价 数据和性能要求江苏省交通科学研究院

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设计

路面保存筑路的经济效益 路面保存措施的寿命和路面寿命延长 最佳时间的验证

城市地区的合适的路面保存措施 业主协调方法的框架

整合路面管理系统

开发城市地区的路面保存策略与实践

整合路面保存到设计过程

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 施工 开发新的路面保存产品、设备和施工方法 路面保存措施的性能相关规范（PRS ） 改进验收试验的时间表 路面保存承包商的资质项目 路面保存：承包商/业主培训和认证 施工-设备 路面保存项目的QC/QA 江苏省交通科学研究院

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材料

胶结料力学性质预测表面处治的性能 表面处治的验收指标

优质集料的性价比

裂缝处治的适宜灌缝几何尺寸 乳化沥青的性能分级体系 路面保存表面处治的集料性能分级体系 表面处治的适当时间江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 合同方法 路面保存合同方法的综述和分析 路面保存措施的性能测量和合同方法 路面保存合同方法的规范和试验方法的开发江苏省交通科学研究院

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性能

综述：路面保存数据资源

路面保存措施破坏诊断体系

不同路面保存措施的性能和效益和路面保存措施性能模型的开发

路面保存措施的定量效益

影响路面保存措施性能的因素和扩展措施选择

和设计指南

路面保存指南江苏省交通科学研究院

JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面保存研究课题一览表资产管理

4

2$350说服投资人，公共关系和体制问题087

2$450运输系统保存整合到资产管理的框架072

2$500

路面保存整合到路面管理系统的数据和性能要求068

1$200评价路面的安全方面问题055

3$500确定保存指示的新技术043

2$400

判断适宜路面/适当时间/适用措施的全国性指南的采用036

2$500通过有效的运输系统保存改进决策方法021

2$500估计运输基础设施剩余服务寿命过程的开发01优先

排序

时间（年）估计费用＄100K 资产管理分类

设计优先排

序时间（年）估计费用＄100K 设计分类42$350整合路面保存到路面管理系统（PMS）0752.5$600整合路面保存到设计过程中0672$300从业主角度路面保存过程的协调方法框架0562.5$300开发城市地区合适的路面保存措施和实践0433$500确定路面保存措施应用最佳时间验证方法0312.5$350确定路面保存措施寿命和相关路面寿命延长0224.5$950路面保存策略经济效益的确定01施工

优先排

序

时间（年）估计费用＄100K 施工分类2

1$275路面保存项目的QA/QC指南0772$300改进路面保存措施的高级设备0635$3,000路面保存承包商/业主培训和认证0541$350路面保存承包商资质项目0453 to 10$500改进接受试验结果时间表0313$500路面保存措施的性能规范026

1.5$150先进的路面保存产品、设备和

施工方法的开发01材料优先排序

时间

（年）估计费用＄100K 材料分类1

8 to 10 $10,000表面处治的时间表075

5$4,000路面保存表面处治的集料性能分级体系064

5$4,500乳化沥青的性能分级体系056

9 Months $250优质集料的成本-经济效益047

3$250裂缝措施的适宜安装尺寸032

3 to 5 $600表面处治的接受标准0233 to 5$1,500预测表面处治性能的胶结料力学性质01养护合同方法

优先

排序

时间（年）估计费用

＄100K 养护合同分类1

2$300路面保存合同方法规范和试验要求

的开发032

4$700路面保存措施的性能测量和合同方法023

3$600路面保存合同方法的分析和综述01性能优先

排序时间（年）估计费用＄100K 性能分类5

2$500路面保存指南0632.5$400影响路面保存措施性能的因素和措施选择

和设计指南0523 to 5$500路面保存措施效益定量评价0416$900不同路面保存措施的定量性能和效益和开发路面保存措施模型0342$400路面保存措施破坏诊断系统的开发0262.5$600综述：路面保存数据源01江苏省交通科学研究院

JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 材料# 01 预测表面处治性能

的胶结料力学性质

背景

范围/目的

研究建议

交付成果

可能参与者

估计费用和时间

用户社区

推广应用

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 材料# 01范围和目的1.开发关键性能指标2.判断能准确测量关键性能指标的合适试验方法3.评估不同乳化沥青蒸发方法，判断能真实代表实际路况的技术，并保持对时间和费用限制4.制定胶结料选择的性能规范初稿

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材料# 01 研究建议任务1. 文献搜索和评阅

任务2. 现有现场和实验室试验数据的分析任务3. 进行实验室试验项目任务4. 综合1-3开发胶结料选择的性能规范初稿江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 材料# 01背景

表面处治与常规厚度沥青路面有很大不同 表面处治的长期性能不详 乳化沥青蒸发/回收的残留物是否能代表实际路况江苏省交通科学研究院

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乳化沥青残留物试验方法

美国ASTM D6934 蒸发法163℃，2h

美国ASTM D6997 蒸馏法260℃15分钟 美国ASTM D7497 蒸发法25C 24h, 60C 24h

欧州EN 13704 蒸发法在50℃，24h

中国JTJ 052 T065 电炉或燃气炉缓缓加热，边

加热边搅拌，直至水分完全蒸发（20~30分钟）

，然后在163±3.0℃温度下加热一分钟。

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 材料#01 建议成果1. 能达到较长使用寿命表面处治的试验和试验方法一览表

2. 不同路面类型和表面处治的试验要求一览表

3. 现有处治和较长寿命处治的寿命周期分析

4. 研究总报告（包括建议）

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材料# 01估计的费用和时间

150万美元 3 –5 年

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 材料# 01推广1. 向工业界和业主发送最终报告2. 联合工业界和业主进行培训，了解研究报告的成果江苏省交通科学研究院

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桥梁保存

?资产管理

?桥面和接缝

?上部结构

?下部结构

?项目选择

?性能

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 估计的项目总费用领域项目数估计经费 路面保存38 $28.275 M 桥梁保存25 $12.770 M 江苏省交通科学研究院

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附录

附录A –运输系统保存需求陈述

附录B –需求陈述表排序

附录C –投票和排序指南

附录D –投票数据

附录E –技术审查组

附录F –路面保存文献检索

附录G-研讨会参加者名单

附录H –路面保存白皮书

附录I –桥梁保存白皮书江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 附录A

附录A –运输系统保存需求陈述

附录A -1 38个路面保存需求陈述

附录A-2 25个桥梁保存需求陈述江苏省交通科学研究院

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附录B

附录B –需求陈述表排序–B-1 –结合重要性和优先程度的路面保存优先排序表–B-2 –结合重要性和优先程度的桥梁保存优先排序表

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 附录C 附录C –投票和排序指南

路面保存研究和开发—投票样板

–表1 资产管理–表2 设计

–表3 施工–表4 材料

–表5 合同方法

–表6 性能

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附录D -F

附录D –投票数据

附录E –技术审查组

附录F –路面保存文献检索江苏省交通科学研究院

JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 附录G –研讨大会参加者名单 路面保存需求G -1

PHOENIX, AZ, February 4 –6, 2007 路面保存需求G -2 ORLANDO, FL, February 24 –26, 2007 桥梁保存需求G -3 DALLAS, TX, MAY 22 –23, 2007 路面审查会G -4 DALLAS, TX, MAY 24, 2007江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE

附录H –路面保存白皮书 H -1 资产保存和管理

H -2 路面保存活动/项目-设计 H -3 路面保存活动/项目-施工质量 H -4 路面保存活动/项目-材料 H -5 混凝土路面保存

H -6 养护合同的方法

H -7 表面特性(草稿)

H -8 路面保存措施性能江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 附录I –桥梁保存白皮书 I -1 桥梁资产管理和桥梁保存 I -2 混凝土桥梁桥面的罩面和密封料 I -3 桥面接缝保存 I -4 桥梁保存策略和桥梁保存活动的性能 I -5 钢筋混凝土桥上部结构的保存 I -6 钢桥上部和下部结构的保存江苏省交通科学研究院

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H -2路面保存活动/项目-设计

Dr. R. Gary Hicks

California Pavement Preservation Center

CSU, Chico

91 Hillgrove Court

Chico CA 95926

Phone: 530-891-5244

rg_hicks@https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,

Dr. Shakir Shatnawi

California Department of Transportation

1120 N Street, Mail Stop 31

Sacramento, CA 95814

Phone: 916-227-5706

shakir_Shatnawi@https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -2 路面保存活动/项目-设计 1.0 概述 策略选择 费用分析 处治时间江苏省交通科学研究院

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H -2路面保存活动/项目-设计 2.0 背景

为什么这个领域很重要？

路面保存障碍是什么?

什么是已有文献/研究已经应用了的技术?

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -2 路面保存活动/项目-设计 3.0 问题 这些题目如何与保存项目相关联? 在设计领域中，研究和信息与路面保存项目推广的障碍是什么?江苏省交通科学研究院

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H -2 路面保存活动/项目-设计

4.0 小结

已完成的课题

?FHWA 路面保存研究需求讲座

Sacramento CA, June 20-12, 2001

?NCHRP Project 20-07, 任务184, “路面保存实践，研

究计划和启动”, 最终报告给TRB, 2005年5月

?全国路面保存中心, “最近的路面保存研究、保存研究

路线图文献综述”, 草案给路面保存基金会，2006年

11月17日

?全国路面保存中心, “路面保存项目技术评估”, FHWA

资助，进行中，2006

?Caltrans 路面保存策略计划会议, Sacramento, CA

August 28-29, 2006江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -2路面保存活动/项目-设计 潜在的研究项目

什么样的测量路面特性将有助于业主选择路面保存活动 判断适当的时间表 确定门槛值

确定期望的处治年限或寿命延长年限 制定和改进处治选择指南江苏省交通科学研究院

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H -2路面保存活动/项目-设计 开发/改进评价处治与重建比较的经济效益 用现场项目制定优化时间表 制定城市地区适合的路面保存措施 整合路面养护和路面管理

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -2路面保存活动/项目-设计 制定研究需求的步骤)判别问题–制定研究的特定目的–判断重要的工作任务–判断期望的成果–判断研究的水平、费用和时间–判断项目的推广计划江苏省交通科学研究院

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H -4 路面保存活动/项目-材料

John B. Johnston

Project Specialist

National Center for Pavement Preservation

2857 Jolly Road

Okemos, MI 48864

517-432-8220

john1545@https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,

Mr. Larry Galehouse

Director

National Center for Pavement Preservation

2857 Jolly Road

Okemos, MI 48864

517-432-8220

galehouse3@https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html, 江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -4 路面保存活动/项目-材料1.0 概述2.0 现行实践小结3.0 主要挑战4.0 结论与建议参考文献江苏省交通科学研究院

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H -4 路面保存活动/项目-材料 1.0 概述

–建立预防性养护措施与性能有关的材料选择的研

究开发框架

–薄层表面处治如碎石封层和微表治集料用量90%

以上，重视集料研究

–胶结料质量同样重要，尤其是乳化沥青配方–选择合适试验方法测定材料性质

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -4 路面保存活动/项目-材料 2.0 现行实践小结 文献搜索发现关于材料选择，混合料设计和材

料试验等的领域很少 集料质量对措施性能的影响的评价还没有引起业主足够的重视

早期破损，水损害，会使调查研究增加江苏省交通科学研究院

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H -4 路面保存活动/项目-材料 研究表明“冷”的（使用乳化沥青）措施常常用现有试验方法和参数来评价长期性能 大多数专业人员对用于冷和热应用的基质原油组成对处治的长期性能和施工性能了解不够

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -4路面保存活动/项目-材料 3.0 主要挑战

集料的“洁净性”在薄层表面处治中，大家认识一致，影响黏附性和粘结强度 集料形状、纹理和棱角性对薄层表面处措有很大影响 缺乏基础的工具来判断使用当地较差的材料还是增加

材料和运输成本来保证路面质量和长期性能

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H -4 路面保存活动/项目-材料 关于胶乳和废胶粉添加剂以及其它聚合物改性剂的研究表明：许多不同试验方法的规范类型和性质存在许多争议江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE H -4 路面保存活动/项目-材料 4.0 结论与建议 开发一个更好的能筛选和选择材料的经济有效的方法 目前，由于缺乏足够的定量数据，只能使业主自己决定是利用当地集料还是远运材料增加费用 此外，要了解影响性能的材料参数和设计出测量这些参数的可靠方法江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE

参考文献 (1) National Center for Pavement Preservation, “A Literature Review of Recent Pavement Preservation Research”, December 2006, 25 p. (2) Peshkin, D. G., and Hoerner, T. E., “Pavement Preservation: Practices, Research Plans, and Initiatives.”Final Report, NCHRP Project No. 20-

07, Task 184, Transportation

Research Board, May 2005.

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 美国( NHI ) 培训课程 NHI 131054 –路面保存:预防性养护的概念

NHI 131058 –路面保存:为预防性养护措施选择路面 NHI 131056 –路面保存:优良预防性养护措施

的设计和施工 131103 A, B, C –路面保存: 预防性养护措施的设计与施工

NHI 131104 –路面保存:预防性养护整合到路面管理系统

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JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 美国( NHI ) 培训课程 NHI 131107 –运输资产管理 NHI 131110 –路面保存措施施工–网路版 NHI 131115 –路面保存、预防性养护措施、时间和选择 NHI 131116, A –路面管理成功项目的特性

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 最新资讯——水平综述CD’s https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,/江苏省交通科学研究院

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JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面保存维修手册

https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,

#1-裂缝密封

#2-碎石封层

#3-薄层热拌沥青路面

#4-雾封层

#5-微表处

#6-接缝密封

#7-金刚石磨削

#8-传力干重设

#9-部分深修补

#10-全深修补

#11-就地热再生

#12-就地冷再生

#13-稀浆封层江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 路面保存资料汇编 2 卷

FHWA 、州、地方业主和工业界关于

路面保存文

章汇编

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE

路面破坏指南 路面破坏诊断指南江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 沥青路面保存袖珍指南 FHWA, FP2和SemMaterials 的合作成果 根据破坏、交通量、费用等考虑进行沥青路面选择指南

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路面保存工具箱

https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,

资料来自:–联邦公路管理局–州和地方政府–业主–工业界

江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE 结束语 路线图是科技发展的方向 认真学习和了解美国的路线图 编写我国的技术白皮书 编制我国的路面养护的路线图江苏省交通科学研究院JIANG SU T RANSPORT ATION RESEARCH INSTITUTE

第一届国际路面保存会议

组织者：加利福尼亚州运输部、联邦公路管

理局、路面保存基金会

时间：2010年4月12-16日 地点：加利福尼亚，Newport Beach

网址：

https://www.wendangku.net/doc/9a17377288.html,/icpp/

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谢谢

025-********(O)

136********

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