专家论证基坑开挖专项施工方案.docx

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专家论证基坑开挖专项施工方案

 

 

第一章工程概况

一、工程概述

工程桩号范围:

()长米;(),长米;(),长米;总长度米,;

顶管段:

根据施工图纸及设计文件该顶管施工段为钢承口管,工程分部为、、、、、、,管深按设计底标高。

其中的工作井、工作坑和接收井深度较深。

二、工程地质和水文地质

根据施工设计图中管道纵断面图土层分布情况,该工程主要穿越了场地耕土、杂填土、素填土属软弱土;粉质粘土属中软土;中风化砂质泥岩属于软质岩石。

三、施工场地条件

本段管线沟槽及基坑均位于滨江公园现绿化带内,近临沱三桥主干道,行人及车辆对施工有一定影响,交通情况较复杂,需要做好安全防护工作。

第二章总体施工安排

本基坑工程管道线性延伸,拟根据不同地基处理形式及支护形式,分段施工。

钢板桩基坑支护拟据顶管进度安排情况每井一个作业面,平行组织流水作业。

钢板桩支护段打拔采用液压振动打桩机,每个作业面台,挖掘机台。

钢筋砼沉井施工主要为工作井、接收井,拟采用单独作业面施工,设液压振动打桩机台,挖掘机台。

第三章施工方案与措施

一、基坑土方开挖

  基坑工程的土方开挖,在需要解决地下水和边坡稳定问题的同时,还要解决土方如何开挖的问题,即选用适当的方法、适当的机械、组织施工等一系列问题。

  在基坑土方开挖之前,要进行详细的施工准备工作,在开挖施工过程中要考虑开挖方法和人工开挖和机械开挖的配合问题,开挖后还要考虑对一些特殊地基的地基处理问题。

 

(一)施工准备工作 

  基坑开挖的施工准备工作一般包括以下几方面内容:

 

  .勘查现场,摸清工程实地情况。

  .按设计或施工要求标高整平场地。

  .做好防洪排洪工作。

  .设置测量控制网。

  .设置就绪基坑施工用的临时设施。

  

(二)机械和人工开挖

  在开挖施工过程中人工开挖和机械开挖的原则一般要遵循以下几条原则和方法:

  .对大型基坑土方,宜用机械开挖,基坑深在内,宜用反铲挖土机在停机面一次开挖,深以上宜分层开挖或开沟道用正铲挖土机下入基坑分层开挖,或设置钢栈桥,下层土方用抓斗挖土机在栈桥上开挖,基境内配以小型推土机堆集土。

对面积很大、很深的设备基础基坑或高层建筑地下室深基坑,可采用多层同时开挖方法,土方用翻斗汽车运出。

  .为防止超挖和保持边坡坡度正确,机械开挖至按近设计坑底标高或边坡边界,应预留厚土层,用人工开挖和修坡。

  .人工挖土,一般采取分层分段均衡往下开挖,较深的坑槽,每挖左右应检查边线和边坡,随时纠正偏差。

  .对有工艺要求,深入基岩面以下的基坑,应用边线控制爆破方法松爆后再挖,但应控制不得震坏基岩面及边坡。

  .如开挖的基坑槽深于邻近建筑基础时,开挖应保持一定的距离和坡度,以免在施工时影响邻近建筑基础的稳定。

如不能满足要求,应采取在坡脚设挡墙或支撑进行加固处理。

  .挖土时注意检查基坑底是否有古墓,洞穴,暗沟或裂隙、断层对岩石地基存在,如发现迹象,应及时汇报,并进行探查处理。

 

  .弃土应及时运出,如需要临时堆土,或留作回填土,堆土坡角至坑边距离应按挖坑深度,边坡坡度和土的类别确定,干燥密实土不小于,松软土不小于。

  .基坑挖好后,应对坑底进行抄平,修整。

如挖坑时有小部分超挖,可用素土、灰土或砾石回填夯实至与地基土基本相同的密实度。

  .为防止坑底扰动,基坑挖好后应尽量减少暴露时间,及时进行下一道工序的施工,如不能立即进行下一工序时,应预留厚覆盖土层,待基础施工时再挖去。

 地基局部处理

对于基坑开挖过程中或开挖后遇到特殊地基问题要进行地基局部处理,以下介绍了几种特殊地基的局部处理方法。

二、边坡稳定

  开挖基坑时,如条件允许可放坡开挖,与用支护结构支挡后垂直开挖比较,在许多情况下放坡开挖比较经济。

放坡开挖要正确确定土方边坡,对深度以内的基坑,土方边坡的数值可从有关规范和文献上查出,对深基坑的土方边坡,有时则需通过边坡稳定验算来确定,否则处理不当就会产生事故。

我国在深基坑边坡开挖方面发生过一些滑坡事故,有的虽然未滑坡,但产生了过大的变形,影响施工正常进行。

对于有支护结构的深基坑,在进行整体稳定验算时,亦要用到边坡稳定验算的知识。

  从理论上说,土体边坡稳定有两类方法,一是利用弹性、塑性或弹塑性理论确定土体的应力状态,二是假定土体沿着一定的滑动面滑动而进行极限平衡分析。

  第一类方法对于边界条件比较复杂的土坡较难以得出精确解,根据比较符合实际情况的弹塑性应力应变关系,分析土坡的变形和稳定,一般为极限分析法。

第二类方法是根据土体沿着假想滑动面上的极限平衡条件进行分析,一般称为极限平衡法。

在极限平衡法中,条分法由于能适应复杂的几何形状、各种土质和孔隙水压力,因而成为最常用的方法。

条分法有十几种,其不同之处在于使问题静定化所用的假设不同,以及求安全系数方程所用的方法不同。

三、支护、支撑结构选型

根据施工图所提供的岩土土质分布情况,本工程基坑开挖深度范围的土层主要为粘土层、回填土层、粉土层和中风化岩石层,地质差异较大,同时管道基坑深度较大,且不同地段管道基坑底的地质条件不同,需根据不同的形式采用相应的支护方式。

本工程根据基坑开挖深度,管道地基处理方式,以及内支撑的不同采用了四种不同的支护方式。

(一)基坑支护形式

、管道工作井接收井基坑支护方式一

粘土层内基坑支护,主要是深度㎜的情况。

采用米长型钢板桩加二道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用工字钢围檩进行连接,并进行内支撑。

第一道支撑距地面㎜,第二道支撑距第二道支撑㎜。

、基坑支护方式二

粉土层内支护,主要是针对基坑深度米的过河段井段,本工程需穿越公路,为公路安全,管道埋置均较深,施工前先降低表层土层(粘土层米后),采用米长槽型钢板桩加三道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用型工字钢围檩进行连接,并进行内支撑。

第一道支撑距地面㎜,第二道支撑距第二道支撑㎜,第三道支撑位于管顶上高处。

、基坑支护方式三

淤泥质粉质粘土层内支护,经现场试挖,呈流塑状,如采用钢板桩支护,无法隔断流塑状淤泥塌漏至基坑,进而造成坑外土层失稳,拟采用钢筋砼沉井施工,沉井规格为米米壁厚商品砼∮钢筋双层双向并设置横向暗梁三道竖向暗梁道。

(二)、管道基坑支护图

工作井接收井基坑支护方式一

 

 

工作井接收井基坑支护方式三

 

四、本工程投入的钢板桩的参数

本工程投入的钢板桩采用槽型钢板桩,宽,高,厚,理论重量,要求钢板桩无穿孔,修边调直后方可使用。

钢板桩之间用围檩进行连接,围檩与每根钢板桩之间空隙需为厚钢板焊牢抵紧。

转角需设置八字撑构件,采用型工字钢进行内支撑。

五、基坑监测要求

、监测内容

()基坑周边沉降及位移监测

监测点和控制点均采用钢筋水泥制作,设置稳固。

采用光学经纬仪或全站仪观测水平位移,采用精密水准仪观测垂直位移。

基坑开挖期间每开挖一层观测次或每天观测次,时间为上午开工前,下午收工后。

()支护侧向变形监测

沿基坑支护内沿边环形设置,设点(短边各一点,长边各两点),高度于井中部处;每日观测两次;

本基坑支护结构的最大水平位移允许值,基坑按安全等级二级考虑,最大水平位移允许值为。

各项监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值,且不少于次。

基坑监测完成时间为回填到原地面标高。

监测数值表

监测项目

警戒值

控制值

危险值

土体沉降

墙体水平位移

 

第四章基坑支护施工工艺及施工程序

一、钢板桩支护施工工艺及施工程序

、钢板桩施工的一般要求

()板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。

()基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准板桩的利用和支撑设置,各周边尺寸尽量符合板桩模数。

()整个基础施工期间,在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。

、板桩施工的顺序

板桩准备→板桩打设→偏差纠正→拔桩。

、板桩的检验、吊装、堆放

()板桩的检验

对板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。

外观检验:

包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

()板桩吊运

装卸板桩宜采用两点吊。

吊运时,每次起吊的板桩根数不宜过多,注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。

()板桩堆放:

板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意:

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;

②板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;

③板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过根,各层间要垫枕木,垫木间距。

一般为米,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过米。

、板桩施打

()板桩用吊机带振锤施打,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。

()打桩前,对板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩,不合格者待修整后才可使用。

()打桩前,在板桩的锁口内涂油脂,以方便打入拔出。

()在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。

板桩打设的公差标准如下表所示。

项目

允许公差

板桩轴线偏差

桩顶标高

板桩垂直度

()密扣且保证开挖后入土不小于米,保证板桩顺利合拢;特别是工作井的四个角要使用转角板桩,若没有此类板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。

、基坑开挖及内支撑支护施工

、板桩的拔除

基坑回填后,要拔除板桩,以便重复使用。

拔除板桩前,应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。

否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。

()拔桩方法

本工程拔桩采用振动锤拔桩:

利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

()拔桩时应注意事项

①拔桩起点和顺序:

对封闭式板桩墙,拔桩起点应离开角桩根以上。

可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。

拔桩的顺序最好与打桩时相反。

②振打与振拔:

拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。

⑤对引拔阻力较大的板桩,采用间歇振动的方法,每次振动。

、板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。

回填的方法采用填入法,填入法所用材料为砂。

二、钢筋砼沉井支护施工

三、基坑施工质量检测

(一)钢板桩监测

钢板桩的垂直度要求不超过,钢板桩的轴线偏差为。

(二)沉井施工质量检验

第五章基坑排水措施

鉴于本工程地下水位较高,部分基坑施工现场距离河道较近,本工程拟采用止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。

井点降水法

  在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时,采用一般的明沟排水方法,常会遇到大量地下涌水,难以排干;当遇粉、细砂层时,还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象,不仅使基坑无法挖深,而且还会造成大量水土流失,使边坡失稳或附近地面出现塌陷,严重时还会影响邻近建筑物的安全。

当遇有此种情况出现,一般应采用人工降低地下水位的方法施工。

人工降低地下水位,常用的为各种井点排水方法,它是在基坑开挖前,沿开挖基坑的四周、或一侧、二侧埋设一定数量深于坑底的井点滤水管或管井,以总管连接或直接与抽水设备连接从中抽水,使地下水位降落到基坑底以下,以便在无水干燥的条件下开挖土方和进行基础施工,不但可避免大量涌水、冒泥、翻浆,而且在粉细砂、粉土地层中开挖基坑时,采用井点法降低地下水位,可防止流砂现象的发生;同时由于土中水分排除后,动水压力减小或消除,大大提高了边坡的稳定性,边坡可放陡,可减少土方开挖量;此外由于渗流向下,动水压力加强重力,增加土颗粒间的压力使坑底土层更为密实,改善了土的性质;而且,井点降水可大大改善施工操作条件,提高工效加快工程进度。

但井点降水设备一次性投资较高,运转费用较大,施工中应合理地布置和适当地安排工期,以减少作业时间,降低排水费用。

  井点降水方法的种类有:

单层轻型井点、多层轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点、无砂混凝土管井点以及小沉井井点等。

可根据土的种类,透水层位置,厚度,土层的渗透系数,水的补给源,井点布置形式,要求降水深度,邻近建筑、管线情况,工程特点,场地及设备条件以及施工技术水平等情况,作出技术经济和节能比较后确定,选用一种或两种,或井点与明排综合使用。

表为各种井点适用的土层渗透系数和降水深度情况。

可供选用参考。

  表各种井点的适用范围

项次

井点类别

土层渗透系数()

降低水位深度()

单层轻型井点

多层轻型井点

喷射井点

电渗井点

根据选用的井点确定

管井井点

探井井点

  注:

无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数/,降水深度。

第六章安全文明施工措施

一、安全施工措施

成立以项目经理为组长的施工现场安全文明领导小组,项目经理为项目安全生产第一责任人,对工程施工生产安全负有直接的领导责任。

牢固树立安全为了生产、生产必须安全、安全第一,预防为主的思想。

、在工地适当位置设置足够安全标志,在基坑顶部周围要设置围护栏,人员上下要有专用爬梯。

配备专职安全督导员,消除事故隐患,做好安全文明三级教育和施工前的安全技术交底。

、司机、电工等特种工人必须持证上岗,机械设备操作人员或驾驶员必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机车操作;机械设备要有年检合格证。

、开始挖土前,需对机械进行检查,完工后对机械进行保养,施工中按安全操作系统进行机械操作。

、晚上施工时,照明系统必须保持良好状态,照明要充足。

、因场地内地质条件较差,土方开挖过程中必须切实保证机械人员施工安全,由专人负责指挥挖机操作,挖掘机上基坑必须保证有足够的安全坡度,挖掘机行走地方土层必须有足够的强度,强度不够的地方,必须采取措施,铺设钢板、碎石、砂袋等。

、进入施工现场人员,应按规定佩戴安全劳保用品,严禁赤脚或穿拖鞋上班,有关作业人员必须做好交接班手续,班组应定期进行安全活动,并做好安全检查记录。

、开展安全文明日检、周检、月检制度,发现安全隐患及时督促整改;配足专职安全员和安全协管员,做到每个施工点有一名安全协管员。

、采用钢板桩、钢筋混凝土预制桩或灌注桩做坑壁支撑时,应符合下列要求:

()应尽量减少打桩时产生的振动和噪声对邻近建筑物、构筑物、仪器设备和城市环境的影响;

()当土质较差,开挖后土可能从桩间挤出时,宜采用啮合式板桩;

()在桩附近挖土时,应防止桩身受到损伤;

()拔除桩后的孔穴应及时回填和夯实。

()钢支撑的拆除,应按回填次序进行。

多层支撑应自下而上逐层拆除,随拆随填。

拆除支撑时,应防止附近建筑物和构筑物等产生下沉和破坏,必要时采取加固措施。

换、移支撑时,应先设新支撑,然后再拆旧支撑。

支撑的拆除应按回填顺序进行。

多层支撑应自下而上逐层拆除,随拆随填。

拆除支护结构时,应密切注视附近建构筑物的变形情况,必要时应采取加固措施。

、搭设临边防护栏时,必须符合下列要求:

()防护栏杆应有上、下两道横杆及栏杆柱组成,上杆离地面高度为~,下杆离地面高度为~。

()基坑四周固定时,可采用钢管并打入地面~深。

钢管离边口的距离,不应小于。

当基坑周边采用板桩时,钢管可打在板桩外侧。

栏杆柱的固定及其与横杆的连接,其整体构造应使防护栏杆在杆上任何处,能经受任何方向的外力。

当栏杆所处位置有发生人群拥挤、车辆冲击或物件碰撞等可能时,应加大横杆截面或加密柱距。

防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭,或在栏杆下边设置严密固定的高度不低于的挡脚板或的挡脚笆。

挡脚板与挡脚笆上如有孔眼,不应大于。

板与笆下边距离底面的空隙不应大于。

当临边的外侧面村道时,除防护栏杆外,敞口立面必须采用满挂安全网或其他可靠措施作全封闭处理。

、挖土施工安全要求:

()使用时间较长的临时性挖方,土坡坡度要根据工程地质和土坡高度,结合当地同类土体的稳定坡度值确定。

()土方开挖宜从上到下分层分段进行,并随时作成一定的坡势以利泄水,且不应在影响边坡稳定的范围内积水。

()在斜坡上方弃土时,应保证挖方边坡的稳定。

弃土堆应连续设置,其顶面应向外倾斜,以防山坡水流入挖方场地。

但坡度陡于或在软土地区,禁止在挖方上侧弃土。

在挖方下侧弃土时,要将弃土堆表面整平,并向外倾斜,弃土表面要低于挖方场地的设计标高,或在弃土堆与挖方场地间设置排水沟,防止地面水流入挖方场地。

二、文明施工措施

、成立以项目经理为组长的施工现场文明领导小组,负责基坑开挖文明施工管理工作,并结合实际情况制定文明施工管理细则,报驻监理批准后实施。

、施工现场的文明施工管理细则以泸州市市政工程文明施工标准及管理规定为基本准则并加以细化。

、加强宣传教育工作,提高管理人员及各施工班组文明施工的意识和自觉性,并定期对现场文明施工情况进行评比,找出不足,重点改进。

、做好施工现场总平面设计,报请监理工程师审批,施工中,严格按总平面图布置,不得随意改变。

同时根据工程进度,适时地对施工现场进行整理和整改,或进行必要的调整。

、施工沿线范围除予留路口外全部采用彩钢板围蔽,以降低施工对周围的干扰与影响。

、现场机械机具分类堆放停置。

、施工现场设置施工铭牌,标明工程项目名称、建设单位、项目监理单位、施工单位、设计单位、项目经理和施工现场管理代表人的姓名、开竣工日期、施工许可证批号等。

、加强施工范围地上、地下管线及公用设施的保护;

、开挖基坑地段设置护栏,有明显的警示及交通导向标志;

、及时修复因施工遭到破坏的行车路面,确保行车顺畅;

、加强施工沿线的夜间照明;

、保持场内排水系统处于良好的使用状态,保持场地的整洁、道路畅通,随时清理生产、生活垃圾。

第七章应急救援预案

九、应急救援预案

、应急预案的方针与原则

发生事故时应遵循保护人员优先,防止和控制事故的蔓延为主;统一指挥、分级负责、区域为主、单位自救与社会救援相结合的原则。

达到控制事故,有效地抢救伤员,减少事故损失,防止事故扩大。

、应急预案工作流程图

根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。

其应急准备和响应工作程序见下图:

 

危险源及环境因素辩识、评价

编制应急预案

成立抢险领导小组

组建抢险队、救护车

配备应急物资、设备

应急知识教育培训

定期评审

实施应急预案

进行评审、修订

未发生

发生

 

 

、明挖深沟槽和基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施。

危险因素:

①违规违章作业、安全防护措施缺陷,基坑发生坍塌滑坡。

②支护桩侧向位移

③受到应力的影响基坑坑底隆起。

④地质复杂发生涌砂涌水。

⑤高空坠物

应急准备和响应工作程序

Ⅰ基坑坍塌滑坡

、预防措施

①严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。

②如果遇到特殊情况,需要基坑停工较长时间,应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑,并派专人抽水值班,并对基坑边坡面进行喷射素砼保护。

③在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式,避免暴露太多的基坑工作面。

④坡顶严禁堆积荷载,

⑤基坑四周设置砖砌或砼排水沟;分层开挖,层间设台阶,每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡,必要时坡面喷射砼保证稳定。

⑥开挖期间加强监测频率,对监测报表中的数据进行认真分析总结。

、应急措施:

①出现险情时,现场人员从安全通道有序疏散,同时对可能造成影响的周边的人员进行疏散。

②通知相关管线单位,根据影响程度进行管线监护和处置。

③会同相关部门对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。

④在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑,并对坡脚处进行土方回填。

⑤尽量减少动载、进行坡顶卸载。

⑥杜绝任何流入基坑边坡内的水源。

Ⅱ支护桩侧向位移

、安全预防措施。

①基坑开挖过程中,边开挖边架设钢支撑,支撑连接处要可靠,每层开挖深度不超过设计深度,确保支撑体系稳定。

②施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置,确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。

③在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑轴力超过警戒值时,立即停止开挖,分析原因,制定对策。

④开挖期间加强监测频率,对监测报表中的数据要进行认真的分析。

⑤支撑施工要严格按设计要求架设。

对支撑材料要严格把关,杜绝使用有缺陷的支撑材料。

应急措施:

①出现险情时,现场人员立即从安全通道有序疏散,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

②在失稳的钢支撑旁加设钢支撑,进行坑底加固,如采用注浆、高压喷射注浆等,提高被动区的抗力,同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即采取加固措施。

③如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌,立即对基坑坍塌处回填土方,并清理基坑周边的超载,如果围护结构背土发生土体流失,要立即填充砂或砼,同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即加垫木楔,防止失稳现象扩散。

Ⅲ基坑坑底隆起

、安全预防措施

①基坑开挖过程中加强基底隆起监测,对监测报表中的数据要进行认真的分析。

②地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。

③基坑周边防止过多的超载。

④开挖前对围护质量摸底、祥查,对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。

、应急措施:

①立即疏散险情现场作业人员,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进

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