松虎河特大桥悬灌连续梁施工方案.docx

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松虎河特大桥悬灌连续梁施工方案

6.2接封面处理48

松虎河特大桥悬臂连续梁专项施工方案

1编制依据

1.1《岳阳至宜昌高速公路石首至松滋段两阶段施工图设计》第四册第一~三分册

1.2《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004

1.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004

1.4《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86

1.5《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

1.6《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

1.7《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)

1.8现场调查所获得的地形、地貌、地质、水文、气象、当地资源、交通状况、施工环境等资料

1.9我单位拥有的科技工法和现有的管理水平、劳力设备、技术能力以及长期从事高速公路建设所积累的丰富施工经验

2编制原则

2.1严格遵守招标通用条款、专用条款及其他条款的各项要求,质量、进度、安全、环水保全面达到招标文件所要求的标准。

2.2严格执行交通部颁发的现行的规范、规程及标准。

2.3根据工程特点,精心组织、严格管理、合理安排,做到布局合理、均衡有序、突出重点、全面展开、平行流水作业。

在确保工程质量的前提下,力争工程按期或提前完工。

2.4各工序选用最佳方案,紧密衔接、有序进行。

各分项工程间协调一致、衔接无误。

坚持施工过程全程监控,文明施工,创建标准化工地。

2.5充分考虑气候、雨水等自然环境对施工的影响。

2.6精心场地规划,节约临时用地,不占或少占农田,不破坏植被。

2.7坚持实事求是,本着技术先进、科学合理、经济适用的原则,积极采用“四新”技术:

即新技术、新工艺、新材料、新设备。

3工程概况及主要工程数量

3.1工程概况

松虎河特大桥位于公安县孟家溪镇和南平镇交界处,桥梁中心里程K44+814,起讫里程K42+907.4~K46+720.6,桥长3813.2m。

本桥平面位于R-5500m左偏圆曲线、直线段、R-4700m右偏圆曲线上。

以主跨(68+120+68)m连续梁跨越松虎河。

松虎河规划为四级航道,通航净空90×8m,最低通航水位标高30.26m。

松虎河特大桥工程概况表

序号

项目

工程概况内容

1

孔跨布置

4×(4×30)+(50+90+50)+(68+120+68)+40+40+(35+60+35)+21×(4×30)+5×30主跨为(68+120+68)m悬臂现浇连续梁,由19#墩始至22#墩结束,其中20#、21#墩为连续梁主墩,19#与22#墩为连续梁边墩。

梁体为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构。

2

连续梁

1、第5联:

跨越S226港黄线及松虎河大堤,采用(50+90+50)跨径;

2、第6联:

跨越松虎河主河道,采用(68+120+68)跨径;

3、第8联:

跨越松虎河西堤,采用(35+60+35)m跨径。

3

桥梁结构

下部结构主墩采用空心薄壁墩,群桩基础;引桥采用柱式墩,桩柱式桥台,基础均采用钻孔灌注桩基础。

上部结构除第5联、第6联、第8联采用悬臂浇筑连续梁、第7联采用2×40m现浇箱梁外,均采用30m先简支、后连续小箱梁。

 

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

桩基

钻孔桩

直径1.8m

根/m

544/16700

2

上部

结构

箱梁

30m箱梁

840

(50+90+50)m连续梁

联/m3

1

17299

(68+120+68)m连续梁

联/m3

1

(35+60+35)m连续梁

联/m3

1

松虎河特大桥结构特征表

本方案以松虎河左幅第六联主跨悬臂现浇梁为例,介绍其施工方法,其他悬臂现浇梁类似。

松虎河特大桥主跨连续梁设计为单箱单室、变高度、变截面C50预应力混凝土连续梁结构,箱梁顶宽12.75m(右幅14.5m),底宽6m(右幅7m),桥面横坡为双向2%,由箱梁顶面形成,箱梁底板横向保持水平。

箱梁除0#、1#块外分为14对梁段,纵向分段长度为4×3.5m+4×4m+5×4.5m。

0#、1#段长13.0m,合拢段长度均为2.0m,边跨现浇段长度为6.84m,悬浇梁段最大重量为178t,详细见《松虎河特大桥第六联主跨悬臂现浇梁节段构造图》。

连续梁0#、1#段设计为同时浇筑,采用托架法现浇施工,2#~14#块段为悬臂施工节段,采用挂篮对称连续悬臂浇注;15#块段为合拢段,采用吊架浇筑;16#块段为边跨直线段,采用满堂支架或钢管桩支架现浇。

结构尺寸特征值见《箱梁特征断面尺寸表》和《特征断面图》。

箱梁特征断面尺寸表

部位

顶板厚度(cm)

腹板厚度(cm)

底板厚度(cm)

高度(cm)

根部

50

100

120

700

跨中

30

50

30

300

主跨左幅连续梁主墩顶断面图

 

主跨左幅连续梁跨中断面图

 

主跨右幅连续梁主墩顶断面图

 

 

主跨右幅连续梁跨中断面图

 

松虎河特大桥第六联主跨悬臂现浇梁节段构造图

 

3.2主要工程量

部位

项目

材料及规格

单位

工程量

主梁

0#1#梁段混凝土

C50混凝土

m3

536

其他梁段混凝土

C50混凝土

m3

2951

fpk=1860MPa预应力钢绞线

φ15.2

Kg

181567

粗钢筋

φ32精轧螺纹钢筋

t

49.3

普通钢筋

HRB335

t

478

塑料波纹管

D=100mm(内)

m

10730

φ70*19(扁)

m

2321

φ50

4248

锚具

OVM15-19

136

OVM15-19p

4

OVM15-17

144

OVM15-17p

20

OVM15-12

56

OVM15-13

12

OVM15-13p

12

YGM-32

798

BM15P

339

BM15-4

339

支座

盆式橡胶支GPZ

固定支座

2

双向支座

6

横向支座

2

纵向支座

6

4.施工总体方案

4.1 施工组织机构及人员配备情况

4.1.1项目经理部组织管理机构

根据项目工程特点,根据指挥部和公司要求,本合同段成立“中铁十一局一公司江南高速公路项目经理部”负责本工程施工,并在公安县南平镇设“中铁十一局一公司江南高速公路项目经理部一分部”靠前指挥。

项目经理部设项目经理一名,项目党委书记一名,总工程师一名,项目副经理二名,安全总监一名,下设质检部、工程部、物资部、计划经营部、财务部和综合办公室。

4.1.2施工任务划分及组织安排

根据本桥连续梁特点及相应的工程数量,拟安排上场桥梁施工一队、桥梁施工二队进行施工,施工队伍布置参见“施工任务划分表”

施工任务划分表

序号

施工队

人数

主要施工任务

主要施工机械、设备、模板等

1

桥梁施工一队

120

20#主墩T构施工

塔吊1台,地泵1台,电焊机12台,挂篮2套。

2

桥梁施工二队

120

21#主墩T构施工

塔吊1台,地泵1台,电焊机12台,挂篮2套。

3

拌合站

30

松虎河特大桥混凝土生产

120型拌和站二套,罐车15辆,装载机1辆。

4.2生产和生活临时设施

4.2.1驻地建设

一分部项目驻地设在荆州市公安县汪家岔道班内,靠前指挥。

试验室设在项目部附近,按照水泥室、力学室、土工室、混凝土室、标养室、办公室等标准设置,试验室全部采用混凝土硬化。

各施工队的生产用房靠近各工点布置。

在拌合站建标准活动板房,满足生产和生活要求。

其它施工队就近租用民房或采用自建活动房,建设标准满足施工生产要求。

4.2.2电力供应

为便于施工,在两主墩处各设630V变压器一台,并在拌合站内预备一台200KVA发电机,在主墩各预报80KVA发电机,以备在施工过程中地方电力停电的发生,并在长时间不使用的情况下,要求电工按时启动发电机,以防发电机出现故障。

4.2.3供水系统

本项目所在地地下水丰富,在拌合站内打一口深井,水井出水量为100m3/h,能满足施工、生活需要。

4.2.4拌和站和钢筋加工场

本项目混凝土拌合站计划在松虎河特大桥116#台附近,混凝土采用罐车通过地方道路运输至各主墩处。

拌合站配备管理人员如拌合站站长、试验员、搅拌机司机等管理,配备混凝土试模、塌落度桶等简单试验仪器。

在18#墩设置1#钢筋加工场,负责20#主墩连续梁钢筋加工;在25#墩处设置2#钢筋加工场,负责21#主墩连续梁钢筋加工,总面积3000㎡。

地面车辆行走道路采用15cm厚C15混凝土、其它部分采用5cm厚C15混凝土硬化场地。

4.2.5施工便道

S226港黄线可直通20#主墩,从207国道并利用部分松虎河堤顶道路可到达21#主墩,交通便利。

4.2.6施工爬梯

在20#、21#墩侧面栈桥方向,用工字钢、钢板搭设之字人行爬梯,作为上下连续梁的通道,爬梯宽2.5m,坡面与地面成30°角,相邻两台阶高差30cm。

爬梯与主墩间采用钢管联接,保证爬梯稳定性。

4.3主要资源配置

4.3.1劳力配备

松虎河特大桥主跨连续梁劳力计划表

序号

工种或岗位

人数

主要工作内容

1

钢筋工

60

负责钢筋、钢绞线的制作和安装

2

电焊工

20

钢筋焊接

3

模板工

40

负责模板的安装、调试、加固和拆除

4

架子工

40

脚手架、操作平台和桁架的铺设

5

混凝土工

20

负责砼的浇筑、振捣

6

预应力张拉工

10

负责预应力张拉施工

7

孔道压浆工

10

负责预应力孔道压浆施工

8

装载机司机

2

9

拌和楼司机

4

10

输送泵司机

4

11

砼运输车司机

24

12

塔吊司机

4

13

电工

4

14

普工

20

15

合计

262

未含管理人员

4.3.2挂篮模板及系统

松虎河特大桥主跨连续梁挂篮系统配置

序号

型号

数量

备注

1

挂篮

4只

共计2个T构,所有挂篮及桁架单独使用,不考虑周转

2

0#块支架

2套

共计2个0#块,每个单独进行施工,不考虑周转。

3

现浇段吊架

2套

不考虑周转

4.3.3施工机具

根据施工需要,该连续梁需投入施工设备、施工机具除在满足施工同时尽量考虑备用数量,施工机具如下:

序号

 名称

单位 

数量 

备注

1

砼输送泵

2

砼浇筑

2

汽车吊

1

材料运输

3

塔吊

2

4

挂篮

4

连续梁施工

5

YCW400B千斤顶

6

纵向张拉

6

YG70千斤顶

4

竖向张拉

7

YDC26Q千斤顶

4

横向单束张拉

8

4T穿束卷扬机

2

穿束用

9

高压油泵

6

张拉用

10

水泥浆搅拌机

2

管道压浆

11

活塞式压浆泵

2

12

高压水泵

台 

2

管道冲洗湿润

13

附着振动器

10

钢筋密集,辅助振动棒

14

20T倒链

8

挂篮配套用

15

10T倒链

4

挂篮前移

16

手摇式30T千斤顶

40

挂篮扁担梁配套用

17

砂轮切割机

5

托架组拼焊接及钢筋焊接

18

电焊机

12

连续梁施工

全站仪

1

测量及线性监控使用

水准仪

1

测量及线性监控使用

发电机

1

备用电力

空压机

1

混凝土施工

载货汽车

1

运输

履带式挖掘机

1

场地平整

钢筋调直机

1

钢筋加工

钢筋弯曲机

1

钢筋加工

钢筋切断机

1

钢筋加工

装载机

1

运输

4.3.4主要材料供应计划

在本工程的材料设备采购供应中,我单位将严格按照标准的采购程序,实施采购,规范材料设备采购与供应作业。

由物资设备部负责对工程材料进行采购、运输、入库、点验、登记、保管、发放等管理工作,做到采购、订货、验收、搬运、贮存、发放和使用手续完备,记录齐全,具有可追溯性;根据施工进度编制主要材料采购计划和各种施工材料、成品、半成品的供给计划,组织搞好物资储备,物资供应。

工程使用的周转材料如钢管、方木、杂木等将以充分满足、合理调转的原则使用。

主要材料供根据施工进度计划提前制定主要材料用量计划表,及时组织供应。

主跨连续梁施工主要材料需求量《松虎河特大桥主跨连续梁施工主要材料用量表》,材料需求计划情况见《钢材、水泥、地材供应计划表》。

松虎河特大桥主跨连续梁施工主要材料用量表

部位

项目

材料及规格

单位

数量

主梁

0#1#梁段混凝土

C50混凝土

m3

536

其他梁段混凝土

C50混凝土

m3

2951

fpk=1860MPa预应力钢绞线

φ15.2

Kg

181567

粗钢筋

φ32精轧螺纹钢筋

t

49.3

普通钢筋

HRB335

t

478

塑料波纹管

D=100mm(内)

m

10730

φ70*19(扁)

m

2321

φ50

4248

钢材、水泥、地材供应计划表

项目

日期

砂(m3)

石(m3)

水泥(t)

钢筋(t)

2012年2季度

265

320

280

80

2012年3季度

780

950

820

240

2011年4季度

680

820

760

180

2013年1季度

670

820

700

70

4.4总工期及进度计划安排

根据设计图纸要求、现场实际情况和我单位施工经验,连续梁施工0#、1#块施工按40天计划,每个梁段施工周期为10天。

根据本项目总工期安排,松虎河特大桥第6联连续梁计划开工日期2012年5月20日,完工日期2013年1月10日,工期205天。

具体时间安排:

0#、1#梁段40天;挂篮拼装、预压15天;梁段施工一个循环10天共用130天;边跨合拢段5天(边跨现浇段不占用时间);中跨合拢段5天;工序衔接预留10天。

5.施工方法、关键技术、工艺要点和工艺要求

总体施工过程是:

根据连续梁设计图纸,先进行挂篮设计、加工、试拼、预压,待墩身施工完毕后,利用托架施工墩顶0#1#块,完成0#1#块后,安装挂篮,再按照顺序施工后续梁段,与此同时根据边跨现浇段高度,采用钢管桩支架或碗扣式满堂支架法施工边跨现浇段,待最后梁段及现浇段施工完成后,进行合拢段施工,合拢段施工时先合拢边跨,再合拢中跨,整个梁体混凝土达到强度后再拆除临时支座,进行体系转换。

其施工工艺详见“悬浇连续梁施工工艺流程图”(见16页)。

5.1墩顶0#1#块施工方法

0#1#块内结构和受力比较复杂,砼方量大,钢筋多且安装复杂,墩顶部分的梁段有横向的隔板,内模板施工复杂,为保证梁体外观和避免分次浇注,采用整体立模一次成型的施工方法。

施工工艺见“0#块施工工艺流程图”(见17页)。

 

悬浇连续梁施工工艺流程图

 

0#块施工工艺流程图

 

5.1.1盆式支座施工

永久支座安装:

永久支座安装前,在支承垫石上放好每个支座的十字线,并测出顶面标高、调平,对支座地脚螺栓预留孔的孔径、深度、垂直度进行检查并清除干净。

在垫石顶面从预留孔向外凿灌浆槽以便水泥灌浆料的浇筑。

各项指标检查合格后利用墩旁塔吊起吊支座就位。

支座清洁完成后将其上下连接板固定,对于纵向活动支座还要按照安装时的气温与设计合拢温度差对支座上板预留偏移量。

支座安装好后通过灌浆槽将水泥灌浆料灌入,要求地脚螺栓露出螺母顶面的高度不小于螺母的厚度。

支座上下板采用连接铁件连接固定。

5.1.2临时支座设置

临时支座布置在墩顶永久支座两侧,每墩设置2个,其结构尺寸为6.0*0.4m。

临时支座设计承载力不小于永久支座,每个临时支座内布置41根Φ32精轧螺纹钢,将0#1#块锚固在墩顶,以抵抗水平荷载及部分不平衡力矩产生的拉力。

临时支座与梁体接触面处铺以塑料薄膜隔离,便于拆除。

临时支座顶面标高与永久支座顶面标高一致,不得形成高差,避免拆除临时支座时,下落冲击使梁体受震动。

在临时支座与永久支座垫石间隔一层石棉布,防止硫磺砂浆熔化时烧坏永久支座垫石。

临时支座采用与永久垫石强度相同的C50混凝土,临时垫块分三层,中间夹两层5cm厚的硫磺砂浆。

硫磺砂浆需进行现场配比试验,砂浆强度不小于50MPa,内安装电阻丝,体系转换时,通电燃烧硫磺砂浆,完成体系转换。

(a)临时支座施工程序

浇筑上部墩身时,先按设计位置预埋好每个临时支撑垫石的精轧螺纹钢筋。

钢筋预埋入墩身内;墩顶按设计位置及尺寸对临时支座进行放样,并用高标号水泥砂浆找平。

再安装临时支座模板,否则应该调整浇筑硫磺砂浆。

精轧螺纹钢筋位置与梁体预应力钢筋束不得相冲突,否则应该调整精轧螺纹钢筋位置。

临时支座施工图见临时锚固大样图。

(b)临时支座中精轧螺纹钢筋埋设

设置临时支座中的精轧螺纹钢筋的目的是抵抗连续梁体承受的风载及施工中可能发生偏载而产生的拉力,建议钢筋下端配垫板和螺帽锚固入墩身2m,上端外套以波纹管穿过0#梁块的腹板和顶板,待梁体砼强度达到设计张拉强度及不少于7天龄期后,张拉并锚固在支垫工字梁上。

(c)临时支座硫磺砂浆层的铺设

临时支座底层砼浇筑后达到设计要求强度以上时,将制好的硫磺砂浆灌注到模板内,摊平到设计厚度。

在硫磺砂浆层中预埋电阻丝。

硫磺砂浆为硫磺、水泥、砂按设计配合比配制而成。

硫磺砂浆冷却时体积收缩很大,表面初凝后,用草袋或其它物品盖好保温,防止表面和内部收缩不均匀而产生裂纹。

硫磺砂浆凝固后,再浇筑顶层砼。

5.1.30#块支架施工

0#块支架:

悬臂段托架采用墩身预埋钢板,托架由水平杆和斜撑组成,水平杆与上钢板连接,并采用精轧螺纹钢对拉,斜撑与下钢板连接,组成支撑平台。

水平杆采用I56a型工字钢,斜撑采用I45工字钢,斜撑与水平工字钢之间焊接,在平台上横向铺设双拼[36槽钢作横向分配梁。

然后铺设I25a工字钢形成支架平台,工字钢下部设置卸落装置。

在平台底板宽范围内焊接楔形钢支架铺挂篮底模板,在墩顶范围铺设小块模板。

在支架平台外模部分采用木垫块支垫外模架,在底、外模内进行0#块现浇梁的施工,详见“托架布置图”。

楔形架:

采用[10槽钢焊接,详见“楔形架施工图”。

内模支架:

立柱采用壁厚8mm,外径20cm钢管,顶横向焊接立

柱联系2[20槽钢,纵向焊接2[20槽钢,组成稳定的框架,其上按1米间距,横向安置挂篮内模排架,上铺小块钢模板。

5.1.40#1#块托架预压

0#、1#块托架采用砼预制块作为预压荷载,按照设计重量的1.2倍作为预压荷载,具体预压方案见附件1。

5.1.50#1#块模板、钢筋加工

为保证梁底拼缝线形的一致,底模采用挂篮底模,外模采用定型整体钢模,运用挂篮外模,内模采用小型模板拼装,拉筋采用Ф32精扎螺纹筋套PVC管,模板内拉筋附近用Ф20钢筋内撑。

立模时先立外模板,绑扎腹板、横隔板及底板部分的普通钢筋,并布放竖向预应力筋套管和纵向、横向预应力波纹管;再立内模板及内隔板模板;安装顶模架、顶板模板和预应力管道。

预应力管道采用定位钢筋网片固定,保证预应力筋位置满足设计要求,同时钢筋焊接时应避免烧穿波纹管道。

预应力钢筋端头设置张拉槽模板,张拉槽位置、角度必须满足设计要求,张拉槽平面必须保持平整,便于混凝土浇注完成后张拉顺利。

钢筋在加工之前进行原材料的抽检工作;钢筋的制作在钢筋加工厂完成,同时要保证钢筋的加工质量,必须按照规范要求进行成品的抽检工作,确保后续钢筋绑扎符合要求;钢筋施工过程中注意普通钢筋与预应力钢筋的安装顺序,在预应力钢筋与普通钢筋相互冲突时,可以适当移动普通钢筋的位置,但是要尽量保证在规范的允许范围内。

在混凝土浇注前,必须仔细检查各种预埋件、应该预留的孔洞等按照设计要求和挂篮安装要求设置,避免给后续施工造成影响。

5.1.60#1#块砼浇筑

为了确保施工质量,0#1#块混凝土采用一次性整体浇注。

混凝土在拌合站集中拌合,由罐车运至工地。

由2套地泵输送到浇筑位置。

砼浇筑次序:

先浇筑底板,再浇筑腹板和顶板,从两端向中央隔板推进。

在混凝土浇筑完成后,进行混凝土收浆抹平,特别要进行二次收浆抹面,避免混凝土出现裂缝。

初凝的砼采用塑料薄膜和土工布覆盖养生,要保持表面湿润不少于7天。

0#块钢筋、钢绞线密集,砼浇注高度大,为保证一次成型的质量,局部地方的蜂窝、麻面、欠振情况,需要采取以下措施:

(1)优化施工配合比,增加砼的流动性、和易性,以提高砼的可灌注性;减少水泥用量,运用高效缓凝减水剂,以延长砼的凝固时间、减少砼总发热量,确保砼在初凝前完成。

严格控制砼施工配合比和入模坍落度,确保砼入模质量;严格控制砼的入模水平分层厚度,确保砼对称浇筑、顶面均匀同步上升:

水平分层厚度确定为40cm,该高度内砼经旁观技术人员确定振捣合格后,方可进行下一层砼的泵送。

水平分层厚度确定采用带刻度的竹杆从上口往下探测方式确定。

托架布置图

为此还应增加探照照明设施,自始至终,均应保证足够的光线以保证检测观察顺利进行。

(2)在砼浇注时,采用2套输送泵,以确保浇注过程中砼的对

楔形架施工图

 

称浇注;施工底板部分的砼时,注意在腹板与底板结合部位要振捣细致,此处钢筋密集,竖向预应力筋注浆波纹管集中于此,振捣时不要碰触竖向预应力筋及其注浆管,且防止过振、漏振现象。

(3)浇筑底板后,紧接着浇筑腹板部分的砼。

腹板部分的砼从腹板顶口浇入,用插入式振捣器振捣。

由于砼具有流动性,会有部分砼从腹板底口流入底板,流入底板的砼由人工摊平,并用平板振捣器加以振捣,使底板厚度达到设计要求的厚度。

腹板砼高出底板砼1.5~2m后,腹板内振捣砼时,基本上不会再流入底板。

振捣砼时注意不要将振动棒碰触钢模板,以免震动模板,引起腹板砼过多的流入底板。

(4)顶板和腹板处预应力波纹管众多,钢筋密集,振捣时要防止漏振、欠振。

在钢筋、预应力管道密集地方采用棒头较小的振动棒。

可在腹板模板外侧挂设腹板振捣器辅助振捣。

其挂设位置见下图:

腹板振捣器每侧准备6只,间距1.5m布置,可根据现场模板情况适当调整,振捣时随着混凝土浇筑高度进行调整。

使用振捣器时合理安排振捣时间,不得长时间振捣,避免混凝土泛沙。

增加腹板振捣器的同时,在梁内模板上沿纵向方向设置振捣人孔,第一排人孔设置在距离底板顶面150,第二排距离第一排2m设置,总共设置2排,每排按2m梅花型布设,当混凝土浇至振捣孔时,立刻将振捣孔封闭严实,由第二排振捣孔进行振捣,当混凝土浇至第二排人孔时,封闭第二排后,由顶板进行插入式振捣,并采用先大棒后小棒的原则,防止混凝土漏振。

混凝土振捣时不要挤压波纹管避免波纹管变形、漏浆封堵及移位。

施工中采取在波纹管内插入聚乙烯管(外径比波纹管内径稍小),在砼施工过程中,不断活动聚乙烯管,待砼初凝后拔出,以确保预应力管道的通顺。

(5)在浇筑底板、腹板及顶板砼时,要做到砼浇筑工作对称浇筑,施工时尽量保证两

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