永川长江大桥主塔承台方案.docx
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永川长江大桥主塔承台方案
XX长江大桥32#索塔承台施工技术方案
1.工程概况
1.1.工程概述
32#索塔承台位置原地面标高为203.3～204.2m，承台平面尺寸为42×23.25m，四角是6.25m×6.25m的倒直角，厚6m。
32#索塔承台顶标高＋205.000m，承台底标高为199.000m，基坑底标高为198.700m，基坑最大深度为5.5m，开挖方量约9559m3。
基坑范围内均由粉土层和砂岩组成，基坑采用分段放坡开挖的方式。
其中，粉土层按1:
1.50放坡开挖，基岩层按竖直开挖。
主塔承台平面图如下：
32#索塔承台平面构造图
32#承台地形图
32#索塔承台周边环境情况简述如下：
承台东侧边线距离硬化钢筋场大约10m；承台南侧边线距离护栏大约为14m；承台西侧边线距离泥浆池大约8m；承台北侧边线距离泥浆池大约20m；
32#承台周边环境示意图
1.2.自然条件
1.地形、地貌
北岸主塔位于河床边滩地貌区，地面高程194～210m，微向长江倾斜，地表岩性以粉土为主，局部粉砂，近江面处基岩出露、见卵石分部。
2.气象
桥位区属于低山亚热带温湿气候，春夏雨量充沛；具有春短夏长，冬暖多雾之特点。
多年年平均气温16.8℃～19.5℃，极端最高气候43.2℃，极端最低气温-3℃（2008.1.19）；区年内平均雾日60～70天。
多年平均相对湿度80%，绝对湿度17.1～18.2豪巴。
多年平均降水量1025mm，最大降水量1544.3mm，最小降雨量783.2mm。
降雨量分配不均，一般集中在5～9月。
冬季多西北风，平均风力2～3级，风速3～4m/s。
工程区域河段是全国云雾较多的地区。
雾多发生在冬、春季，特别是冬季雾更多，多年平均雾日为38.7天，年最多雾日为60天。
3.工程地质
根据《工程地质详细勘察报告简本》，在承台基坑深度范围内的地基土，由浅至深主要有以下几层：
⑴第一层：
稍密粉土，层厚2.5m～4.3m，灰褐色，稍湿，稍密，混粉砂，局部含植物根系及少量灰黑色腐殖质。
具中偏高压缩性，地基承载力基本容许值[fa0]=90kPa。
⑵第二层：
强风化及中风化砂岩，层厚2～3m，灰白为主，局部灰褐色，中细粒结构，中厚层状构造，主要矿物成分石英、长石及少量云母，钙质胶结，局部泥质含量较高或为泥质砂岩。
强分化砂岩裂隙发育，岩体较破碎，岩芯呈碎块和短柱状，岩质较软，中风化砂岩。
中风化砂岩裂隙不发育，岩芯完整成呈柱状，岩质坚硬，RQD=0-30%。
地基承载力基本容许值[fa0]=400～450kPa。
工程地质断面图
本工程地下水可分为松散层空隙潜水及基岩裂隙水。
墩位处为河床边滩上，中心处（XZK7孔）3.20m以浅为稍密粉土，3.20-24.50m为中风化砂岩，24.50m-90.60m为中风化泥岩，间夹数层厚1.50-3.00m左右的砂岩层（仅65.55-71.30厚度为5.85m），岩层产状为260°∠10°。
抽水试验表明墩位处地下水受裂隙发育影响，空间分布不均，XZK7孔21.70-37.00m地下水较丰富，标高在基坑底以下，其它段地下水不发育，所以基坑开挖受地下水影响较小。
4.不利因素
⑴桥墩基坑开挖最大深度约5.5m，开挖深度以粉土为主，粉土稳定性较差，当有不稳定侧壁时应采用支护措施，防止出现流土、涌水及边坡失稳现象发生。
⑵基坑开挖时雾较大，能见度较小，施工时要注意安全。
⑶砂岩层强度较大，开挖进尺较慢。
2.基坑施工
32#索塔承台基坑先放坡开挖稍密粉土层，粉土层放坡开挖，便于边坡的稳定，满足坑内排水和施工空间的要求。
基坑处于岩层的部分采用垂直开挖，开挖尺寸与承台的尺寸一致，以便后期混凝土施工时采用无模板满灌法。
基坑开挖深度超挖30cm，再采用人工+风镐找平做欠挖处理，处理完毕后浇筑混凝土垫层。
2.1.基坑设计
根据《工程地质详细勘察报告简本》中的地质情况，32#索塔承台基坑稍密粉质土层采用1:
1.50放坡开挖，砂岩层直接竖直开挖至设计底。
基坑设计如下：
基坑平面图
基坑断面图
2.2.承台施工工艺流程
2.3.施工道路
本工程施工运土便道在东侧，也是32#索塔施工的主要运输道路，基坑所有弃土将由此条便道外运；在基坑上表层粉土施工完成后及时对施工运土便道硬化，做好道路的排水工作，提高施工效率及安全性；
2.4.基坑放样
1.根据基坑设计尺寸，将基坑平面轮廓线测设到地面上；
2.确定开挖边线；
3.在开挖边线撒上白石灰连接各边桩，此封闭线即开挖边线；
4.沿地面的开挖边线的四条边方向进行断面测量。
2.5.基坑开挖原则
基坑开挖坚持“大基坑、小开挖”、“分层、分步、对称、限时进行开挖、严禁超挖”的原则。
基坑开挖形式总体为“盆式挖土”。
上表层开挖采用放坡开挖，开挖深度约为2.5m。
每个区域必须保证连续不间断的开挖，开挖完成后，迅速进行混凝土护坡和截水沟的施工。
完成后方能进行下底层砂岩的垂直开挖。
考虑到基坑的时空效应，基坑周边地层的位移和沉降会随时间延长变大，尽量减少基坑的暴露时间。
同时基坑分层分区开挖也可以减小基坑的时间效应。
2.6.基坑开挖、排水、凿除桩头
基坑开挖是制约承台施工进度的关键工序,考虑到承台基坑深度约5.5m,基坑开挖较深,根据现场地质、地形情况,采用无支护明挖基坑的方式施工。
先采用四台挖掘机放坡开挖约2.5m，待边坡情况稳定后再用大型切割机+挖机+挖机安装振动锤进行全断面的开挖，超挖承台底标高30cm，再利用人工+风镐清理基坑底部。
1.表面覆盖层放坡开挖
基坑开挖前测出原地面标高，以便于确定开挖深度。
测量放出设计开挖边线，并以钢筋节或竹杆等标识，然后用石灰标出开挖位置线。
放坡开挖时，采用4台挖掘机，统一布置在承台横桥向上，由小里程方向向大里程方向一次放坡开挖至原地面约2.5m以下位置（开挖出基岩层），即开挖掉粉土层。
开挖范围为从自然地坪约＋204.000m，全面开挖到+201.500，总共挖深2.5m，土方估计约6350m3，地表面至2.5m深度内南西北三个方向采用1:
1.5的斜坡开挖；东侧采用1:
1开挖，并且东侧挖方完成后在斜坡上浇筑10cm厚的混凝土护坡；完成上表面粉土层的施工后，在坡脚设置矮墙及在承台边线50cm处环周修筑20cm宽20cm深的截水沟；东北南三个方向在离坡脚7m的地方（作为施工行车便道）进行下层基坑的施工，因西侧受泥浆池的影响及没有必要留出施工便道，则只留出2m。
2.基岩开挖
粉土层放坡开挖完成后，使用大型切割机+挖机+破碎头进行基坑全断面竖直开挖。
开挖尺寸与承台尺寸一致，因此在开挖前必须准备放样出承台的边线及倒角位置。
首先，使用大型切割机将岩层切割成多道100cm×100cm方形缝以破坏其整体性，每次切割深度约为30cm～50cm左右，然后使用挖机+破碎头将岩层破碎，最后使用挖机+吊车（塔吊）将破碎的岩石吊出外运处理。
在承台横桥向设置4个宽度为10.5m×23.25m工作面（A、B、C、D）平行作业，每个工作面使用两台大型切割机作业，一台自南向北施工另一台自北向南施工，相邻工作面错开施工；切割开挖方向为桥梁纵向方向，根据实际施工的进度可适增加作业面。
在开挖过程中，随时监测开挖深度，防止开挖过深。
基坑采用超挖承台底标高30cm，然后人工进行整平处理。
开挖过程中注意岩层渗水变化，如有异常情况立即停止。
待查明原因方可继续开挖。
基坑开挖到位时，在桩头上标志出破桩头标高。
在开挖过程中坑内的明水仍须用临时明排水沟排向集水井，保证基坑开挖至垫层施工的时间间隔内，因下雨或其他因素而引起的坑内积水能及时排出坑外。
切割机切割岩层挖机+破碎头破碎岩层
3.垫层施工
在基坑开挖到位以后，在基地布置一定数量的标高控制点，然后用地泵将C20混凝土进行铺设30cm厚素砼垫层。
为确保土方开挖工作的顺利进行，破桩头施工必须穿插在土方施工全过程中，即按土方施工工艺分层开挖，破桩头工作也必须紧跟其后。
4.基坑排水
由于基坑开挖施工期为长江枯水期，长江水位在基坑底以下，整个基坑内除天气影响外排水要求不是很高，拟采用明沟排水方式排除坑内积水。
在第一级坡脚设截水沟，截水沟离承台边线50cm环周设置（宽20cm深20cm），在西侧两个角落一边设置一个（直径100cm深100cm）集水井。
同时在第一层粉土放坡开挖完成后，在坡脚处用砖砌筑一条排水沟，用以阻挡表层的水及土流入基坑。
对于基岩层排水，在浇筑混凝土垫层时在基坑四周预留四条排水沟连通，并在基坑的其中四角点设置集水坑，集水坑直径约50～70cm,深约60～70cm。
排水沟呈微斜面，坡度1‰～5‰，积水全部通过排水沟汇集到集水坑中，然后利用潜水泵将水抽出。
垫层混凝土浇筑前根据基坑积水情况，安排专人负责基坑抽水，确保基坑干施工。
排水泵应设独立的供电路线，准备2倍数量能够空转的污水泵，24小时值班。
暴雨来临之前，准备好大功率的抽水机。
5.凿除桩头
桩头混凝土采用人工+风镐凿除，凿除是注意不要损坏桩基外露钢筋，同时保留15cm桩基混凝土伸入承台中。
桩头凿除完成后，个别钢筋可能会弯曲，需要采用千斤顶对桩基外伸钢筋进行调直。
6.注意事项
1.基坑开挖作业时，应充分考虑当时的天气、水文情况，施工时注意观看近来5d、10d的天气预报。
2.挖土深度严禁超过+198.700m，宁浅勿深，经常复测坑底标高，最后30cm土体采用人工配合挖掘机开挖，浇素砼垫层找平。
3.开挖时，开挖土方不应堆放于基坑四周，应尽可能及时运弃，以免影响基坑壁土层的稳定性。
4.基坑开挖完成后，应立即进行垫层施工，避免基底长时间暴露。
5.基坑挖土方案应经监理、建设等有关单位等各方认可后方能实施，在监理单位监督下执行。
6.下层基坑主要是砂岩，施工完成后基坑壁将作为模板对承台浇筑混凝土，所以下层基坑施工时注意边界线。
7.上下两个台阶的间距保持在7～10m，前台挖机的卸土位置在后台挖机的装土半径内。
8.做好基坑的降水、排水工作，保持基坑内排水系统畅通。
9.基坑开挖时上表面部分要注意坡比。
3.施工计划及机械设备、人员组织
3.1.工期安排
32#主墩面层粉土开挖时间考虑为5d,32#墩基岩强度较大，开挖时间耗时较多，计划时间为10d；桩头破除时间为4d；垫层施工1d；承台施工时间约20天。
3.2.主要机械设备及人员
1.开挖机械
基坑上表层为粉土，施工采用CAT320挖掘机。
每班组平均施工按8小时算。
CAT320每台每天挖600m3；每车能装10m3，周转平均时间为20分钟，每台车每班运土240m3。
使用4台CAT320挖机，粉土层开挖时采用汽车12辆，基岩开挖时采用8台自卸汽车。
基坑下层为砂岩地质较硬，先使用8台大功率切割机切割，用CAT320带上破碎锤配合施工，采用1台履带吊及1台汽车吊配合吊装作业。
主要机械设备配置表
序号
设备
数量
1
自卸汽车
12
2
50T履带吊
1台
3
25T汽车吊
2台
4
挖掘机
4台
5
切割机
8台
6
空压机
4台
7
风镐
4台
8
发电机
2台
2.挖掘劳动力安排
本工程基坑开挖过程中，安排普工劳动力40人修整基坑边坡、平台、水沟；开挖至基底，高峰土方劳动力安排70人，进行桩头破除和基坑底部修整以及垫层砼施工。
主要施工人员配置表
序号
工种
土方施工阶段
底板施工阶段
1
管理协调
4
4
2
起重工（兼指挥）
4
4
3
配合工
10
25
4
电工,机修工
3
3
5
技术员
3
3
6
安全员
2
2
7
挖土机司机
8
8
8
测量人员
6
6
4.持续雨天施工措施
4.1.抢险组织结构
出现持续雨天施工应该成立以现场负责人为首的领导小组，现场负责人负责应急人员及抢险物质的组织调度，项目总工程师负责组织专家组抢险方案的制定。
4.2.物资储备情况
材料部门准备足够的防雨防洪及抢险物资，包括防雨篷布、支垫枕木、草袋、污水泵，搭设钢筋棚、现场备用120kw发电机,以备停电时能满足现场抢险应急需要。
4.3.雨季施工措施
持续性下雨、大风等灾害性天气等引起留载处土方边坡不稳定造成基坑失稳。
当遇到该情况时，采取如下措施：
1.施工场地
场地排水：
排水系统进行疏通，以保证水流畅通，不积水，并要防止四邻地区地面水倒入场内；
道路：
现场内主要运输道路两旁要作好排水沟，保证雨后通行不陷。
2.机电设备及材料防护
机电设备：
机电设备的电闸箱采取防雨、防潮等措施，并安装接地保护装置；
塔式起重机的接地装置进行全面检查，其接地装置、接地体的深度、距离、棒径、地线截面应符合规程要求，并进行遥测。
露天使用电气设备，要有可靠防漏措施。
原材料及半成品的保护：
对怕雨淋的材料要采取防雨措施，可放入棚内，要垫高码并要通风良好。
消防器材要有防雨防晒措施。
3.土方
⑴对出现的浅层滑坡，滑坡土方量不大时，将滑坡体全部挖除。
如土方量较大，不能全部挖除时，且表层破碎含有滑坡夹层时，可对滑坡提采取深翻、推压、打乱滑坡夹层、表面压实等措施，减少滑坡因素。
⑵对滑坡体主滑地段可采取挖方卸荷的措施，对抗滑地段采取砂袋堆方加重等辅助措施。
如滑坡面土质松散或具有大量裂缝时，应进行填平、夯填，防止地表水下渗。
⑶对已滑坡部位，待稳定后采取设置短木排桩阻止软土向前位移，并在下段采用作截水沟、排水沟。
5.与各方沟通、协调
与各方沟通、协调工作是每个项目不可忽视的一项工作。
最大限度地利用信息效能，实时与有关部门进行沟通和协调。
此项工作的好坏，直接影响工程安全顺利地进展和各方的经济、社会效益。
从质量、安全、进度、经济各方面都要认真协调，切实配合，才能保证本工程土方开挖项目顺利完成。
1.与设计单位的协调
认真领会设计意图，掌握工程设计意图和要求，及时会同设计方解决在施工过程中出现的各项技术难点，更进一步完善设计施工图纸，并及时签发设计变更和工程洽商，收集、整理与本项目基坑开挖有关的技术资料和说明。
2.与监理单位的协调
在施工过程中，严格按照经监理工程师批准的“施工计划”、“施工组织设计”组织施工。
对所以投入本项目施工使用设备、材料，均主动向现场监理工程师提交产品合格证、质量保证书，并应按规定进行检测、试验，递交合格试验、检测报告单。
会同监理工程师做好工程验收工作，及时提交各项工程验收的有关技术资料和软件资料证明，做好各项验收记录交监理工程师签字存档备案，对监理工程师在工程监督验收提出的问题和不足及时整改。
按部位、工序检验质量，严格执行“上道工序不合格，下道工序不得施工”的准则。
必要时同现场监理、业主代表、环境监测单位技术人员对本基坑周围环境数据进行采集分析，落实、制订下一步的工作计划和作业内容。
1
6.安全施工
6.1.安全目标
实现“五杜绝、二控制、三消灭、一创建”
五杜绝：
杜绝死亡事故，杜绝多伤事故，杜绝重大机械事故，杜绝重大交通事故，杜绝重大火灾事故。
二控制：
年重伤率控制在0.6‰以下，年负伤率控制在12‰以下。
三消灭：
消灭违章指挥，消灭违章作业，消灭惯性事故。
一创建：
创建盐城市安全文明标准工地。
2
6.2.安全用电
1.施工现场用电必须采用保护系统的三相五线制，必须用五芯电缆。
2.施工用电采用三级用电，即从总配电箱→过路控制箱→分配电箱→开关电箱。
施工现场四周约每隔20m设一只固定配电箱。
照明、施工动力分路供电的方式，配备施工动力、照明的专用分配电箱。
雨季施工注意切实做好避雷装置和防漏电措施。
3.电工作业人员必须持证上岗，严禁无证操作；电工作业必须按规定使用劳动保护用品及绝缘工具，并定期检查。
4.凡是超过国家标准规定安全电压的各种手持电动工具额定电流小于60A，人体可能偶尔触及的用电设备，必须安装漏电保护器，每班作业前必须检查一次；手持照明灯必须使用安全电压。
5.现场移动是电器设备必须使用橡胶皮绝缘电缆，横过通道必须穿管理地敷设。
6.严禁将电线拴在铁耙钉、钢筋或其他导电金属物上，电线必须用绝缘子固定，配电导线必须保证与邻近线路或设施的安全间距；架空线路与邻近线路或设施的距离应符合规定。
6.3.突涌的应急措施
采用疏堵相结合的办法，即涌水量小、压力也小的采用强行封堵的办法，在浇筑素砼垫层时，局部范围内用掺速凝剂的砼浇捣，砼在1min左右即凝固。
涌水量较大的用塑料软管（能承压）导水至一个集水坑中，待承台底板浇筑完毕并达到80%强度时再封此坑。
6.4.应急预案
整个基坑开挖施工均应严格按照规范和设计要求进行,认真按技术规程操作,防止出现任何险情。
同时应做好抢险预案，防患于未然。
根据施工经验，基坑施工时应重点预防以下几种险情：
1.发生基坑坍塌事故的应急预案
⑴基坑坍塌原因：
①雨水较多，基坑外围防水效果差造成雨水注入或与污水管线渗漏，引起未固化的松软失去自稳能力，导致坍塌事故的发生。
②在施工过程中，地层中的水囊突然引起涌水涌砂，未及时进行处理导致坍塌事故的发生。
③由于人的不安全行为，在施工中不按照施工技术交底、安全技术交底进行施工作业造成的坍塌。
④施工工艺或要求步骤进行，施工人员野蛮进行施工，造成土体扰动。
⑵预防措施：
①进入施工现场必须戴好安全帽。
②施工现场设置醒目的安全标语和安全警示标志，提示施工人员注意安全。
③基坑四周截水沟进行加宽，检查是否有漏水处，发现有水渗入及时处理，及时在边坡喷吐混凝土固化，避免边坡裸露时间过长，影响边坡稳定。
④加强安全工作的管理及施工人员的技术管理，严格按照技术交底、安全交底进行施工，严禁违章作业，坚决杜绝有施工人员违章作业的安全事故。
⑤基坑顶部与挖掘机行走范围留有1米以上宽的护道。
⑥基坑四壁或基底有地下水渗漏，在基坑底部四周设排水沟及集水井，沉淀后强排至站场排水沟。
⑦距基坑顶部0.5米设排水沟，防止泥浆或雨水流入开挖完毕的基坑。
⑶应急方法：
①发生伤亡事故后，首先由现场指挥人员组织作业人员对受伤害者进行抢救，并立即报告经理部或应急小组值班人员。
项目部组织人员全力抢救，立即拨打120急救电话或用现场自行急救专用车将伤员送往医院。
②事故发生后，事故现场要迅速撤离与事故处理无关的人员及群众，安全员要对现场进行隔离、保护，对现场进行勘察并画出草图，记录事故经过。
③项目部在抢救伤员的同时，应立即向上级有关部门报告，同时与抢救人员联系，掌握最新情况便于事故处理。
2.发生水害事故的应急预案
⑴预防措施：
①所有防雨工作必须按照《雨季施工措施》规定的各项要求、规定进行落实。
②施工现场操作人员进场前，必须进行岗前培训，必须进行技术交底。
③针对地质情况及排水情况，作业前采取相应的安全防护措施及降、排水措施，确保基坑的稳定及施工人员的人身安全，并做好记录。
④准备足量雨期施工的防雨材料、抽水机具和必要的遮雨设施。
⑤地势较低处禁止作为钢筋加工存放地，禁止作为临建场地。
⑥现场存放的水泥、钢筋、支座、锚具、模板应防水、防潮，存放时底下应采用方木或混凝土预制块垫高，上面苫盖防雨布，防止雨淋或锈蚀。
⑦砂、石料进场验收时严格控制好含泥量，并在砂石料存放场四周挖设排水沟。
⑧汛期加强对用电设备的管理监督，一旦有大雨，及时断电。
⑵应急方法：
①及时将总电闸关闭，避免施工现场用电设施带电被雨水浸泡。
②有人员伤亡的，现场施工负责人在第一时间迅速通知应急处理小组，立即拨打120急救电话或及时用现场自行急救车将伤员送往医院，并逐级上报。
③现场施工负责人立即组织作业人员进行排险。
④维护好事故发生地点，外人不得擅自进入。
7.环境保护
7.1.环境管理体系
项目经理部
环境监督
环境管理手段
环境管理对象
当地环卫单位
监
督
公司定期检查
项目部例行检查
环卫宣传
环保措施
奖惩制度
基础施工现场
施工专业队
作业班组
7.2.环境保护组织管理
项目部成立以项目经理为组长的项目环保领导小组，健全环境管理体系，制定详细的环境管理计划，按施工阶段确定项目存在的环境因素和重要环境因素。
加强环境管理的过程控制、动态管理，全面实施过程环境管理战略，针对不同阶段的重要环境因素制定阶段控制措施，进行重点布控。
认真落实环境管理岗位责任制，项目经理和项目总工程师对工程的环境管理全面负责，各专业工长对所分管的分部分项工程环境管理负责。
指定专人负责施工现场和施工活动的环境保护工作，完成施工环保设计方案和环保工作方案中的各项工作。
确定内容如下:
1.场地内外标志标牌醒目，机料堆放整齐有序，施工便道易于通行。
2.生产场地、设备不扬尘、低噪音、废料处理不污染周边环境。
3.办公、生产、生活区域清洁、安全、文明，能有效防止各种疾病的发生。
7.3.防止土体污染
做好坑内土方沿途走道板的道路上污泥保洁工作，以防车轮将施工现场内污泥带出。
做好车辆进出口处的保洁工作，并派专人在出口处用高压水枪冲洗车轮，以防污泥带出。
在路面上铺垫草包派专人在出口处检查和清除土方车栏板散落的泥土。
挖机驾驶员严格执行土方装车规定，车斗内土体高度不得超过栏板高度10㎝，且要求装土均匀，以防土体散落运输途中。
土方车驾驶员每次出车前必须检查栏板是否锁紧，栏板锁紧装置有故障的土方车须修复后方可出车、装车；对进入现场装土车辆栏板保险钩作好检查，保证可靠有效。
7.4.防止大气污染
1.施工现场采用硬化措施，主要道路、料厂、生活办公区均进行硬化处理。
2.施工现场根据风力和大气湿度安排施工生产任务，以避免污染事故。
3.水泥和其他易飞扬的细颗粒施工材料密闭存放。
4.现场内的各类搅拌场所采取降尘措施。
5.施工现场内的机械设备、车辆尾气排放符合国家环保排放标准的要求。
7.5.防止水污染
施工现场设置排水沟和沉淀池，现场泥浆、废水等不得直接排入海、湖、河流或城市市政污水管。
现场存放油料、化学溶剂等均设有专门的库房，地面应进行防渗处理。
7.6.防施工噪声污染
尽量避免夜间进行噪音大的工序施工。
项目部在施工高峰期、噪声排放量较大时对现场的噪声进行测量，并注明测量时间、地点、方法，并做好“建筑施工场界噪声测量记录”，以验证噪声排放是否符合要求，超标时采取有效措施进行纠正。
项目环保员应随时检查操作人员执行标准、交底情况，发现问题予以制止或处置。
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