杭州市高层住宅土方开挖及基坑支护施工专项方案secret.docx

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杭州市高层住宅土方开挖及基坑支护施工专项方案secret

一、工程概况

1.1工程概况

1.2周围环境条件

1.3场地内工程地质条件

1.4不良地质情况

1.5地基土物理力学指标

1.6场内地下水情况

二、编制依据

三、基坑围护设计情况

3.1基坑围护设计方案

3.2基坑降水方案

四、施工部署

4.1总体部署

4.2项目班子组织和管理

4.3施工准备工作

4.4水平与垂直运输方案

4.5施工机械配备和劳动力组织

4.6基坑施工用电计算

4.7材料供应和管理

4.8基坑总体施工顺序

4.9施工进度计划

4.10施工总平面布置

五、本基坑工程难点和重点

六、施工方案和技术措施

6.1钻孔灌注桩施工

6.2水泥搅拌桩施工

6.3钢格构柱施工

6.4压顶梁、内支撑施工

6.5传力带施工

6.6支撑的拆除

6.7土方开挖方案

七、基坑工程监测

7.1设计要求的施工监测

7.2施工单位的检测措施

7.3专业资质监测单位监测措施

八、基坑支护应急措施

8.1土方开挖的危险源

8.2土方开挖的应急措施

8.3应急预案的启动

8.4应急抢险救援措施

九、工程质量保证措施

9.1质量管理结构

9.2施工准备阶段的质量管理

9.3施工阶段的质量管理

十、施工进度

10.1工期分析

10.2工期保证措施

十一、安全生产保证措施

十二、安全文明保证措施

 

一、工程概况

1.1工程概况

“xx村“xx村”改造农居安置房II标段”位于xx省xx市xx路与xx路交汇处,总建筑面积约59837平方米,其中6#楼建筑面积15992平方米,7#楼建筑面积17161平方米,8#楼建筑面积11395平方米,10#楼建筑面积1120平方米,本单位施工的地下室为2#地下室,建筑面积14088平方米;6#、7#楼为地上22层框架-剪力墙结构,建筑檐高63.7米,8#楼为地上18层框架-剪力墙结构,10#楼为地上2层框架结构,建筑檐高为8.9米,2#地下室为地下2层。

工程桩采用钻孔灌注桩,桩径有Φ600、Φ650、Φ850三种,围护桩也采用钻孔灌注桩,桩径有Φ700、Φ800两种,持力层为-1圆砾层岩(桩端进入持力层2米),工程桩有效长度约37米,围护桩有效长度约19米,沿基坑外围采用Φ600水泥搅拌桩做止水帷幕,长度平均约12米。

本地下室自然地面标高为-0.600米,底板底标高为-10.05m(含垫层30cm,余同),承台底标高-11.65m;主楼浅区底板底标高-3.750~-4.880m,承台底-5.00~-6.030m,设计标高承台底标高为-5.00~-11.00m,设计开挖深度4.40~10.05m。

该工程建设单位为“xx市下城区多层农居建设管理中心”,由“xx建筑设计有限公司”设计,“xx工程监理有限公司”监理,xx建设集团有限公司施工。

1.2周围环境条件

本工程施工场地狭小,土方开挖及材料堆场布置比较困难,且距离用地红线比较近,周边环境条件复杂,两边临路,一边临河。

体环境如下:

1)、场地东侧是xx路。

xx路道路边线距离建筑红线约3.2米,该道路下面分布有电力管线、自来水管等管线,距离建筑红线约5.4~7米,埋深约1~2米,路面有路灯分布。

2)、场地南侧为xx路,道路边线到建筑物约3.5米,该道路下面分布有煤气管线、电缆、自来水管线,距离建筑红线约7~9米,埋深约1~2米,路面有路灯,且沿xx路跨上塘河桥梁距离基坑最近约30米,桥梁下部有直径1m的自来水管。

3)、场地西侧为上塘河,河面宽42~47米左右,其水位比场地自然地面低约1m,河流走向为西南方向,建筑红线到河道上坎线约26.9米,河边与拟建建筑物之间为施工绿化带。

1.3场地内工程地质条件

根据本工程岩土工程勘察报告显示:

勘察场地所在地貌单位属于冲海积累平原,场地用地现状为民宅,已拆除,地势较为平坦。

1.4不良地质情况

本地下室主楼浅区底板与深区底板间存在较大高差,6#楼与二层地下室承台底高差4.22米,8#楼与二层地下室承台底高差6米。

基坑浅区部以杂填土、淤泥质粘土为主,下部及基底主要为淤泥质粘土,土质情况较差,-1层淤泥质土地含水率和孔隙比较大,力学性能差,易引起基坑底涌、流变;基础底均位于该层,土方开挖后极易出现坑底土体隆起现象。

该层对基坑稳定和变形控制极为不利。

1.5地基土物理力学指标

涉及基坑支护工程的土层自上而下有:

、杂填土:

灰褐色,稍湿,松散。

以碎石为主,含建筑及生活垃圾,部分地段表层为混凝土。

全场分布,层厚1.20~5.50m。

-1、粉质粘土:

灰黄色,软塑~流塑。

切面光滑,稍有光泽,无摇震反应,见铁锰质斑点,韧性及干强度较高。

局部缺失,层厚0~3.60m。

-2、粉质粘土:

灰~灰黄色,稍密状。

切面稍粗糙,无光泽,稍有摇震反应,见铁锰质斑点,韧性及干强度中等。

局部分布,层厚0~3.10m。

-1、淤泥质粘土:

切面较光滑,油脂光泽,含腐殖质,见腐烂木屑,韧性高,干强度高。

全场分布,层厚3.50~15.70m。

-2、粉质粘土:

灰~灰黄色,软塑~流塑。

切面较光滑,油脂光泽,无摇震反应,含铁锰质氧化斑,偶见粉土薄层,韧性及干强度高。

局部分布,层厚0~9.20m。

-1、粉质粘土:

灰黄色,硬可塑,切面较为光滑,具油脂光泽,无摇震反应,含铁锰质氧化斑,韧性及干强度较高。

全场分布,层厚5.70~19.50m。

土层物理力学性质指标

层号

岩土名称

含水率

(%)

天然重度(KN/m3)

孔隙比

压缩系数(Mpa-1)

承载力特征值(kPa)

粘聚力

(kPa)

内摩擦角(度)

杂填土

/

(18)

/

/

/

(10)

(8.0)

-1

粉质粘土

33.5

18.7

0.948

0.47

100

26.3(20)

9.8

-2

粉质粘土

28.9

19.3

0.809

0.27

100

18

20.1(15)

-1

淤泥质粘土

46.6

17.5

1.309

0.98

65

18.7(12)

9

-2

粉质粘土

30.5

19.1

0.860

0.35

100

(14)

(10)

-1

粉质粘土

29.1

19.4

0.832

0.29

200

34.3

15.8

注:

力学指标为固结快剪指标,()为经验值。

1.6场内地下水情况

整个基坑地下水为孔隙潜水,土层渗透性不大。

基坑西侧靠近上塘河,上塘河水位在地面下1m,河宽约40m,河流距离基坑最近约20m左右。

根据地质勘查报告本场地土层渗透性较差,整个基坑的周

边的地下水对本基坑的影响不大,基坑采用常规的明排水即可。

 

二、编制依据

三塘xx村改造农居安置房二标基坑围护施工及土方开挖方案编制依据主要有以下技术图纸及文件。

1、xx省工程物探勘察院提供的岩土工程勘察报告;

2、xx建筑设计有限公司提供的本工程总平面图;

3、xx市勘测设计研究院提供的工程基坑围护设计(修改稿);

4、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202——2002);

5、该工程周围地下管线及邻近建筑基础图;

6、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)

7、建筑基坑工程技术规范(YB9258-97);

8、xx省标准《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2000);

9、其它有关规范、规程;

 

三、

基坑围护设计概况

3.1基坑围护设计方案

结合本工程的特点和已有施工经验,按照“安全、经济、施工方便”的设计原则,充分利用基坑周边环境特点,本工程采用钻孔桩外加二道内支撑结合外侧水泥土搅拌桩止水明沟排水的方案。

即本工程基坑采用排桩加内支撑的支护形式:

排桩为钻孔灌注桩,设二道现浇钢筋砼内支撑,采用对撑结合角撑布置形式,采用一排和两排水泥搅拌桩止水及防挤土。

在沿基坑竖向设置二道水平方向钢筋混凝土支撑,第一道支撑顶面标高为-1.900m,压顶梁设置在四周围护桩上,竖向支撑采用钢构立柱,利用工程桩或新增立柱桩,在支撑间增设连系杆件。

浅区地下室为一道支撑。

第二道支撑顶面标高为-6.700m,第二道支撑的围檩也与灌注桩相连,剥开原钻孔灌注的混凝土保护层,采用2Ф22@2200分别与围护桩纵筋满焊搭接,焊接长度不小于250,以作连接第2道支撑的围檩。

竖向支撑采用钢构立柱,利用工程桩和新增立柱桩,在支撑间增设连系杆件。

坑内的钢筋混凝土支撑系统的竖向立柱桩大部分利用工程桩,竖向立柱的上部采用格构式井字形钢构架,缀板与角钢的焊接为围焊。

井字钢构架顶部伸入钢筋混凝土水平支撑400或采取其他锚固措施。

电梯井深坑部位经业主、监理、设计、施工单位协商,决定采用Φ600单管高压旋喷桩。

内支撑的立柱桩为新打800直径钻孔灌注桩和利用工程桩,上部采用格构式井字形钢构架,构架顶部伸入支撑400,下部锚入灌注桩2000。

待基础底板及传力带混凝土强度达到80%设计强度后,拆除第二道支撑;地下一层楼板施工结束且混凝土强度达到80%设计强度,传力带混凝土强度达80%后,拆除第一道支撑。

3.2基坑降水方案

根据勘察报告,土层渗透系数较小,基坑外采用明沟排水,基坑内采用集水井排水。

 

四、施工部署

4.1总体部署

本工程基坑开挖主要的流程为:

基坑两侧水泥搅拌桩施工及局部水泥搅拌桩被动区加固→钻孔灌注桩→土方开挖区域用大功率水泵预降水→土方开挖第一层、凿桩及第一道钢筋混凝土支撑(压顶梁)施工→支撑养护→开挖第二层土方及第二道钢筋混凝土支撑及围檩施工→支撑养护→开挖第三层土方及坑内设置排水沟→地下室底板及承台施工、传力带换撑构件施工→基础底板及传力带混凝土强度达到80%强度后,拆除第二道支撑→依次进行支撑拆除。

结合该工程的场地位置及现场实际情况,基坑土方开挖施工部署为:

支撑部位开挖及支撑施工按照支撑平面布置图分割为五块面积大致相等的施工作业面,第二道支撑完成后基坑底部按照后浇带也划分为5个施工段。

4.2项目班子组织和管理

基坑围护、土方开挖组织通讯录

序号

姓名

职务

联系方式

备注

1

项目经理

总负责

2

项目副经理

现场调度

3

技术负责人

技术负责

4

施工员

现场负责

5

安全员

安全负责

6

土方班组

泥工班长

土方开挖组织机构网

项目经理:

xx

施工人员

土方班组:

xx

材料员:

xx

资料员:

xx

质量员:

xx

后勤:

xx

关砌:

xx

安全员:

xx

施工员:

xx

技术负责人:

xx

项目副经理:

xx

 

4.3施工准备工作

1.组织施工人员进场做准备工作,对场地障碍物及地下障碍物进行全面清理,了解附近地下管道埋设情况,同时必须采取有效的安全监控措施。

2.根据场布及施工要求,确定作业工段,作业流程、材料堆场、

搅拌站、制作场,布设好场区内的宣传牌,管理制度牌以及安全警示标志、消防设施等。

3.组织施工机械进场:

按施工要求进行组装调试,并按施工顺序就位,采购各类工程需用材料,按有关规定进行堆放。

4.根据施工图纸进行内支撑结构放样,并经过有关单位的检验复核,并及时办理复核签证手续。

4.4水平与垂直运输方案

本工程共布置QTZ60塔式起重机3台,其中6#楼南侧1台。

7#楼南侧一台。

8#楼南侧1台。

基础采用4根Φ800钻孔灌注桩安装塔机,锚入4根钢立柱,(锚入桩内深度2.5米),端部露出车库底板面板1.45m,塔机在围护压顶梁及第一道支撑梁完成后并在第二道支撑梁施工前安装,塔身高度控制在24米以下,土方开挖时塔机停止作业,切断电源,有专人负责指挥,用小型挖机沿钢立柱四周匀称开挖,人工配合修土,并随时观测塔身垂直度,施工过程中严格控制挖机,严禁碰撞立柱桩。

运土采用自卸式25吨载重汽车水平运土,坑底采用人工配合PC100挖机驳土,修土。

4.5施工机械设备和劳动力组织

4.5.1、挖土机械及出土路基板的准备:

随着各区域的全面开挖,高峰时,需PC200挖机2台,PC100挖机2台,按要求有序增加。

4.5.2、劳动力组织

钢筋工:

25人

混凝土工:

20人

凿桩工:

25人

电焊工:

10人

机电工:

5人

后勤杂工:

10人

挖土机司机:

6人

运土汽车司机:

20人

基底清土人员:

25人

施工调度指挥人员:

6人

标高观测控制:

4人

机械设备投入量见下表

序号

机械或设备名称

规格

型号

数量

国别产地

制造

年份

定额功率(Kw)

生产

能力

备注

1

高压冲洗泵泵

6台

xx

2006

2

满足

2

污水泵

12台

xx

2004

3

满足

3

空压破碎机

8台

xx

2004

3

满足

4

增压泵

2台

xx

2006

3

满足

5

挖土机

PC200

2台

日本

2003

满足

6

挖土机

PC100

2台

日本

2003

满足

7

钢筋切断机

QJ40-1

1

山西

2005

7.5

满足

8

钢筋弯曲机

WJ40-1

1

江西

20025

2.8

满足

9

钢筋对焊机

UN-100

1

上海

2005

10.0

满足

10

塔吊

QTZ63B

2

2002

35

满足

11

台锯

MJ-263

2

四川

2003

2.2

满足

12

压刨

MY-100

2

四川

2003

1.8

满足

13

电焊机

交流

2

上海

2008

20

满足

14

插入振动设备

8套

xx

2008

2

满足

15

4.6基坑施工用电计算

按照地下室施工用电专项方案进行基坑的用电布置,能够满足高峰期间的施工用电,具体详见临时用电专项方案。

4.7材料的供应和管理

测量单位所用的经纬仪、水准仪及控制质量检测设备经过鉴定合格,在使用周期内的计量器具按二级计量标准进行计量检测控制。

钢筋进场即要验收质保书,进场的钢筋和成型钢筋,必须建立挂牌制度,按规格、钢种分别堆放,并做好材料进场记录及原材复试,接头试验,试验合格后方可使用。

水泥进场必须具有质量证明文件,使用前应复核其品种、标号、出厂日期,使用的水泥必须具有水泥准用证,并经复试合格后方可使用。

商品砼进场须验收质量证明书,检测砼的坍落度及和易性等,现场试验员要按规定做好试块及养护工作(试块养护:

水中20℃±3℃),

试块上必须注明构件编号、部位、砼标号、施工日期等便于检查,并按时送实验室试验。

材料员应认真把好原材料关,不合格材料不得使用,原材料到现场要提供质保书,并通知技术人员和试验室按规定进行原材料试验工作。

4.8基坑的总体施工顺序

1、按基坑围护设计意图及现场场地实际情况:

现6、7#楼桩基工程基本施工完毕,砼强度已达设计要求的80%,且基坑监测单位已按要求布置好监测点,因此首先进行1区域土方第一层施工,挖至-2.8米。

然后进行冠梁和支撑施工,同时布置监测点,修正边坡和排水沟砌筑。

依次施工2、3、4、5区块的第一层土方及支撑,其它配套按1区顺序进行。

待支撑和冠梁强度达80%以后再分批、分层、对称、均匀开挖第二层土方,开挖至第二道支撑梁底。

然后进行腰梁和第二道支撑梁的施工。

待腰梁和支撑强度达设计要求值(80%)以后,再分批、分层、对称、均匀开挖第三层土方至坑底,底板底垫层土方,地梁承台位置土方采用小型挖机翻土及人工开挖结合塔吊运输方式进行,最后进行垫层及砖胎膜的施工。

地梁、承台及底板钢筋绑扎完成且验收后,开始浇筑底板,并按设计要求施工换撑构件,待换撑构件达设计要求强度后拆除第二道支撑。

然后施工二层地下室,换撑构件与地下室施工同步进行,。

待地下室二层换撑构件达设计要求强度后拆除第一道支撑;第一道支撑拆除后施工一层地下室,在地下室一层各区块施工完成后立即进行侧壁防水施工,然后进行土方回填。

2、

按大基坑小开挖原则,整个基坑划分为五个施工段,支撑梁施工时土方开挖按照支撑布置划分为五个施工段,底板第三层土方开挖按照底板后浇带布置划分为五个施工段,便于基坑垫层及砖胎膜、底板的施工。

区段中间修筑施工便道,因受场地条件和基坑的支撑布置制约,所以施工便道的设置原则为a、尽量避开支撑梁位置b、离出口大门最近。

-2.80m以上土方开挖随着开挖的推进及时调整临时车道。

-2.80m以下出土便道按1:

3~1:

5的坡度设置成缓坡,第一道和第二道支撑中间设置二条运土坡道。

3、因基坑浅区部以杂填土、淤泥质粘土为主,下部及基底主要为淤泥质粘土,土质情况较差,-1层淤泥质土地含水率和孔隙比较大,力学性能差,易引起基坑底涌、流变;基础底均位于该层,土方开挖后极易出现坑底土体隆起现象。

克服施工人员进坑施工造成坑底土质软化、液化,挖至坑底铺200厚碎石或砼块料,然后再施工砼垫层;并且对于下翻梁部位及承台部位按1:

1放坡挖土(砖胎膜操作面为300mm),克服因淤泥质土的坍塌造成砖模变形;并在砖模施工后立即按设计要求回填。

4、由于出土口大部分在基坑东侧,为减少坑内运土路程,减少对工程桩的影响。

汽车坡道坡度1:

3~1:

5,其上填500厚的建筑垃圾,并在进入基坑处遇支撑位置铺设路基板以利汽车通行。

(所有施工道路遇支撑位置均铺设路基板,严禁路基板直接压在支撑梁上)。

1)1、2、3区出土道路为A通道号大门,4、5区出土道路为B通道、号大门。

经由xx路运出。

2)

据现状,在土方工程施工前必须做好围墙及道路的日常观测,并由专人负责,发现异常情况及时上报监理、业主、设计进行协调处理。

3)由于受场地限制,所有土方均外运。

土方开挖分段进行,挖土的平面分段示意图(略)。

4)土分层:

主要分三层。

第一层开挖至支撑底下20cm,第二层挖土至-7.7m,第三层为挖至基坑底,基底的20cm土方均为人工开挖。

5)混凝土全部采用商品混凝土。

桩采用混凝土运输车直接入导管浇注,压顶梁、支撑采用汽车泵浇注,局部翻斗车运输浇注和固定泵浇筑;垫层采用固定泵和汽车泵浇注,地下室底板采用拖式混凝土固定泵浇注。

4.9施工进度计划

1、平整场地,清除障碍物,查清地下管线走向,钻孔桩和搅拌桩施工,A、B出土便道施工;

2、布置沉降观测点、布置测斜管;(基坑检测由业主另行委托)

3、开挖第一层土方至第一道支撑梁底部下20cm,施工冠梁和支撑,修正边坡,砌筑排水沟;

4、待支撑及冠梁强度达设计要求后开挖第二层土方至第二道支撑梁底;施工腰梁和第二道支撑;

5、待第二道支撑及腰梁强度达设计要求后开挖第三层土方至坑底;

6、底板垫层土方开挖,承台、地梁人工挖土,修土;

7、浇筑底板、换撑施工;

8、拆除第二道支撑;

9、地下室二层施工,换撑施工;

10、拆除第一道支撑;

11、地下室一层施工;

12、外墙防水、土方回填。

土方各层开挖及支持施工进度安排详见进度计划表,按现场实际需要可能需及时进行调整。

4.10施工总平面布置

1、基坑开挖、地下室施工阶段的现场平面布置图。

对于基坑周边临时施工荷载较大的部位,如钢筋加工堆放场地,塔吊布置位置,混凝土泵车停放位置等,按设计意见不采取补强措施,平时加强观测,特殊情况另行处理。

2、施工道路及坡道设置:

1)、施工道路平面布置图主干道道路宽5.3~6.4米,采用临时砼道路。

2)、坡道设置:

本工程采用多层段流水作业,基坑开设二个二层的施工坡道,采用坑内外相结合的方法,A号坡道基坑内长约30米,坡度1:

5,宽度5米;B号坡道基坑内长30米,坡道基层素土压实,用500厚建筑垃圾填筑。

坡道设置处围护压顶梁上增加1m厚的覆土保护层。

土方开挖完成后,即挖除基坑内坡道,开挖时应将坡道分段削平。

挖机下卧,防止挖机倾覆过大。

3、临时边坡的控制:

根据地质资料,基坑内土层为粉质粘土,临时边坡高差要求适当控制。

4、空车与重车交会,施工道路按单车道设置,空车与重车交会在直道上,严禁坡道上交会。

5、重车外出冲洗的地点,分别设置在三个出口处。

6、工人上下基坑的通道,用架子钢管、脚手板搭设斜道,坡度1:

1.5,并在中间设置1.5米宽平台。

 

五、本基坑工程难点和重点

1、由于本工程6#,7#楼先施工,临A通道距离较小,土方开挖深度较深,因而对基坑围护的可靠性要求较高,土方开挖时必须加强围护结构的监测,制定相应的应急措施,确保基坑周边围护结构和道路的安全。

2、由于本工程采用钻孔灌注桩,而开挖土层处于粉质粘土层且厚度较大,对于机械开挖的分层放坡及车辆道路和走向必须有合理可靠的计划安排,避免工程桩由于土体挤压扰动而产生偏移等现象的产生。

3、由于本工程所处地理位置周边均为低洼、河道,开挖期间又正值xx地区雨季,故对降排水要有切实有效的方案。

4、由于本工程总体工期较短,对于土方工期也不例外,而土方开挖总量较大,故应制定详细的机械、人员、车辆、道路等可行性方案。

5、由于本工程两个坑中坑落差较大,基底和电梯井底落差有2.6米,因此对挖土机械的施工带来较大不便,部分采用人工挖土时,安全防护措施极为重要,指定切实可行的安全防护措施。

 

六、施工方案和技术措施

6.1钻孔灌注桩施工

6.1.1钻孔灌注桩施工方案

(一)、成孔

1、测量

根据桩位设计图纸和测量基准控制点,采用极坐标法(使用全站仪)放出桩位,待开挖后,再进行复核。

2、钻机就位

(1)、钻机就位时场地要平整,机台木放置稳妥,确保在钻进过程中不发生倾斜、移动。

(2)、钻机就位后必须仔细调整,使钻机底座水平,使天车中心、磨盘中心、桩位中心在同一垂线上。

(3)、就位后,进行复测,使磨盘中心与桩位中心偏差不大于20mm;并测量钻机底座高程,作为钻进、灌注砼测量时的依据。

3、钻具检查

(1)、采用带护圈的三翼钻头,钻尖成45~60,翼与垂线倾角15~20;钻头直径比钻孔直径小20mm,在砂土层钻进时采用疏齿刀片。

(2)、对水龙头、钻杆、锁接头逐一检查,发现问题及时调整,弯曲的钻杆要立即更换。

(3)、对泥浆泵、砂石泵、高压皮管、排浆管进行试机检查,发现问题,立即调整。

4、钻进

(1)、开孔

扶正钢丝绳要绷紧,使主动钻杆不产生大的晃动,防止钻孔倾斜。

(2)、钻进

A、在1-1杂填土层和1-2素填土层钻进时,采用粘土造浆(添加高塑性粘土或膨润土)。

泥浆比重控制1.30~1.50,转速控制在70r/min左右,钻压控制在3~5KN。

B、在2、3、5粘土层钻进时,采用原土造浆。

泥浆比重控制1.20~1.30,转速控制在120r/min左右,钻压控制在5KN左右。

(3)、终孔条件

达到设计桩底,全孔通孔顺畅,中间没有遇到阻力,表明孔垂直度良好,垂直度偏差≤0.5%。

(4)、泥浆选用

a、泥浆性能要求达到:

粘度:

20S左右

比重:

1.20~1.30g/cm3

PH值:

7-8

含砂率:

≤10%

b、施工

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