盾构隧道管片施工质量检测技术标准.docx
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盾构隧道管片施工质量检测技术标准
盾构隧道管片施工质量检测技术标准
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1总则
1.0.1为加强盾构法隧道工程施工管理，统一盾构隧道管片质量检测和验收，保证检测准确可靠，制定本标准。
1.0.2本标准适用于采用盾构法施工的盾构隧道混凝土管片和钢管片进场拼装施工前的检测和质量验收。
1.0.3盾构隧道管片质量检测和验收除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语
2.0.1管片
盾构隧道衬砌环的基本单元，包括混凝土管片和钢管片。
2.0.2混凝土管片
以混凝土为主要原材料，按混凝土预制构件设计制作的管片。
2.0.3钢管片
以钢材为主要原材料，按钢构件设计制作的管片。
2.0.4水平拼装检验
将两环或三环管片沿铅直方向叠加拼装，通过测量管片内径、外径、环与环、块与块之间的拼接缝隙，从而评价管片的尺寸精度和形位偏差。
2.0.5渗漏检验
对混凝土管片外弧面逐级施加水压，观察水在混凝土管片内弧面及拼接面的渗透情况，评价管片抵抗水渗漏的能力。
2.0.6抗弯性能检验
对混凝土管片施加抗弯设计荷载，分析混凝土管片在抗弯荷载作用下的变形、管片表面裂缝的产生和变化，评价管片的抗弯性能。
2.0.7抗拔性能检验
对混凝士管片中心吊装孔的预埋受力构件进行拉拔试验，评价管片吊装孔的抗拔性能。
2.0.8粘皮
混凝土表面的水泥砂浆层被模具粘去后留下的粗糙表面。
2.0.9飞边
模塑过程中溢人模具合模线或脱模销等间隙处并留在混凝土管片上的水泥砂浆。
2.0.10拼接面
采用某种方式将盾构隧道管片连接起来，管片与管片之间的接触面。
2.0.11环向
盾构隧道管片拼装成环后，环的切线方向。
2.0.12纵向
盾构隧道管片拼装后，环与环的中心连线方向。
2.0.13渗漏检验装置
在渗漏检验中，用于固定由凝土管片试件，并能在管片外弧面与试验架钢板之间形成密闭区间进行充水加压试验的试验台座。
渗漏检验装置由检验架钢板、刚性支座、横压件、紧固螺杆、橡胶密封垫等组成。
3基本规定
3.0.1盾构隧道管片检测，应在接受委托后，进行现场和有关资料调查，制定检测方案并确认仪器设备状况后进行现场检测，根据计算分析和结果评价判断是否进行扩大抽检，并应出具检测报告（见图3.0.1）。
图3.0.1盾构隧道管片检测工作程序
3.0.2从事盾构隧道管片质量检测的机构，应符合国家规定的有关结构构件检测资质条件要求。
检测人员应经过培训并取得检测资格。
3.0.3盾构隧道管片的检测数据应真实可靠，全面反映管片质量状况。
检测所用的仪器设备应进行定期检定和校准，并应处于正常状态。
仪器设备的测量精度应满足本标准相关章节的要求。
3.0.4盾构隧道管片现场检测时，除应执行本标准的有关规定外，还应遵守国家有关安全生产的规定。
检测区域应设置明显标志，并应采取适当措施保证检测人员和仪器设备安全。
3.0.5混凝土管片外观、尺寸、水平拼装、渗漏、抗弯性能、抗拔性能检验的原始记录可按本标准附录A的格式记录。
3.0.6盾构隧道管片检测报告应包含下列主要内容:
1工程名称、委托单位名称、建设单位、设计单位、施工单位、管片生产单位及监理单位名称；
2检测目的及依据的标准；
3检测项目、检测数量及仪器设备;
4检测结果与数据分析、检测结论;
5检测日期和报告完成日期，检测单位，主要检测人员的签章;
6检测数据图表和照片以及计算资料。
4技术指标
4.1混凝土管片
4.1.1混凝土管片的混凝土强度等级不应小于C50，且应符合设计要求。
4.1.2混凝土管片应进行外观检验，外观的检验项目和质量要求应按表4.1.2确定。
表4.1.2混凝土管片外观检验项目和质量要求
序号
项目
检验项目
质量要求
1
主控项目
贯穿裂缝
不允许
2
内、外弧面露筋
不允许
3
孔洞
不允许
4
疏松、夹渣
不允许
5
蜂窝
不允许
6
非贯穿性裂缝
裂缝宽度允许范围0～0.10mm
7
一般项目
拼接面裂缝
拼接面方向长度不超过密封槽，裂缝宽度允许范围0～0.20mm
8
麻面、粘皮
表面麻面、粘皮总面积不大于表面积的5%
9
缺棱掉角、飞边
应修补
10
环、纵向螺栓孔
畅通、内圆面平整、不应有塌孔
4.1.3混凝土管片应进行尺寸检验，尺寸的检验项目和允许偏差应按表4.1.3确定。
表4.1.3混凝土管片尺寸的检验项目和允许误差
序号
项目性质
检验项目
允许偏差（mm）
1
主控项目
宽度
±1
2
厚度
+3，-1
3
一般项目
钢筋保护层厚度
±5
4.1.4盾构隧道管片应进行水平拼装检验，水平拼装尺寸的检验项目和允许偏差应符合表4.1.4的规定。
表4.1.4盾构隧道管片水平拼装尺寸的检验项目和允许偏差
序号
检验项目
允许偏差（mm）
1
成环后内径
±2
2
成环后外径
+6，-2
3
环向缝间隙
0～2
4
纵向缝间隙
0～2
4.1.5混凝土管片应进行管片渗漏检验，检验结果应满足设计要求。
4.1.6混凝土管片应进行抗弯性能检验，检验结果应满足设计要求。
4.1.7混凝土管片应进行吊装螺栓孔抗拔性能检验，检验结果应满足设计要求。
4.2钢管片
4.2.1钢管片材质应符合设计要求。
4.2.2钢管片应进行外观检验，外观的检验项目和质量要求应按表4.2.2确定。
表4.2.2钢管片外观检验项目和质量要求
序号
项目性质
检验项目
允许偏差（mm）
1
主控项目
裂缝
不允许
2
一般项目
锈蚀
符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上
3
环、纵向螺栓孔
畅通、内圆面平整
4.2.3钢管片应进行几何尺寸检验，尺寸的检验项目和允许偏差应符合表4.2.3的规定。
表4.2.3钢管片尺寸的检验项目和允许偏差
序号
检验项目
允许偏差（mm）
1
宽度
±0.5mm
2
厚度
+3mm，-1mm
3
螺栓孔位及直径
±1mm
4
环面与端面、环面与内弧面的垂直度
2’
5
端面、环面平整度
0～0.2mm
4.2.4钢管片应进行水平拼装检验，水平拼装尺寸允许偏差应符合本标准表4.1.4的规定。
4.2.5钢管片应进行焊缝质量检验，焊缝质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关规定。
4.2.6钢管片应进行涂层质量检验，涂层质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关规定。
5检验方法
5.1强度检验
5.1.1混凝土管片的混凝土强度检验应以检查生产过程的试件强度试验报告为依据，且应采用回弹法或钻芯法对混凝土管片的混凝土强度进行抽样检验。
5.1.2当采用回弹法检测混凝土管片的漉凝土强度时，回弹法检验应按现行行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23的规定执行。
回弹操作面宜选择管片内弧面及管片拼接面。
5.1.3当抽检混凝土管片的混凝土检验条件不符合现行行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23有关规定或对回弹法结果有争议时，应采用钻芯法进行混凝土强度检验。
钻芯法芯样试件制作及试验应符合国家现行有关标准的规定。
5.1.4钢管片材质强度检验应检查生产过程的检验报告或生产厂家出具的产品质量证明文件，并应符合设计要求。
5.2外观检验
5.2.1混凝土管片裂缝检验应先采用目测，当发现裂缝时，应记录每条裂缝的位置、最大宽度和长度，并应按本标准表4.1.2判定裂缝类别。
裂缝的最大宽度应采用读数显微镜或裂缝宽度检测仪测量，精确至0.01mm;裂缝长度宜采用钢直尺或钢卷尺测量，精确至1mm。
5.2.2混凝土管片内外弧面露筋检验应采用目测，发现露筋时应记录外露钢筋的位置及数量。
5.2.3混凝土管片表面孔洞检验应采用目测，发现孔洞时应记录孔洞的位置及数量、每个孔洞的最大孔径和最大深度。
孔洞的最大孔径应采用钢直尺或钢卷尺测量，精确至1mm；最大深度应采用钢直尺和深度游标卡尺测量，钢直尺沿着管片的纵向轴线紧贴在管片表面，然后用深度游标卡尺测量孔洞底部至管片表面的最大距离，精确至lmm。
5.2.4混凝土管片疏松、夹渣检验应采用目测，发现缺陷时应记录疏松、夹渣的位置及数量。
5.2.5混凝土管片蜂窝检验应采用目测，发现蜂窝时应记录蜂窝的位置及数量。
5.2.6混凝土管片麻面、粘皮检验应采用目测，发现缺陷时应记录麻面、粘皮的尺寸。
应采用钢直尺或钢卷尺测量麻面、粘皮的尺寸，精确至lmm.并应按本标准附录B计算其面积。
5.2.7混凝土管片缺棱掉角、飞边应采用目测，发现缺陷时应记录缺棱掉角、飞边的位置及数量。
5.2.8钢管片表面裂缝应采用目测，当发现裂缝时，应记录每条裂缝的位置、最大宽度和长度。
裂缝的最大宽度应采用读数显微镜或裂缝宽度检测仪测量，精确至0.01mm；裂缝长度宜采用钢直尺或钢卷尺测量，精确至lmm。
5.2.9钢管片表面锈蚀应采用目测，发现锈蚀时应记录锈蚀的位置及数量。
5.2.10螺栓孔检测应先采用目测，再采用螺栓对混凝土管片和钢管片环向、纵向螺栓孔进行穿孔检验，并应记录螺栓穿孔检验、内圆面平整和螺栓孔塌孔情况。
5.3尺寸检验
5.3.1混凝土管片及钢管片的宽度检验应采用游标卡尺在内、外弧面的两端部及中部各测量1点，共6点，精确至0.1mm。
5.3.2混凝土管片及钢管片的厚度检验应采用游标卡尺在管片的四角及拼接面中部各测量1点，共8点，精确至0.1mm。
5.3.3混凝土管片的钢筋保护层厚度检验应符合现行行业标准《混凝土中钢筋检测技术规程））JGJ/T152的规定。
当采用钢筋探测仪进行测量时，应在内弧面和外弧面各测量5点，精确至lmm。
当有争议时，可凿开混凝士保护层，应采用深度游标卡尺进行钢筋保护层厚度测量，精确至0.1mm。
5.3.4钢管片螺栓孔位及直径检验应采用游标卡尺测量，精确至0.1mm。
5.3.5钢管片的环面与端面、环面与内弧面的垂直度检验应采用靠尺和塞尺测量，并应计算钢管片环面与端面、环面与内弧面的夹角，精确至30"。
5.3.6钢管片的端面、环面平整度检验，应采用靠尺分别紧贴钢管片端面、环面的中部及端部，用塞尺塞人钢管片检验面与靠尺间的缝隙，精确至0.02mm。
5.4水平拼装检验
5.4.1盾构隧道管片水平拼装检验时，可采用二环拼装或三环拼装，拼装时不应加衬垫。
环宽大于或等于2m的管片宜按二环水平拼装进行检验，环宽小于2m的管片宜采用三环水平拼装进行检验。
5.4.2盾构隧道管片成环后内径和成环后外径检验，应采用钢卷尺在同一水平测量断面上选择间隔约45o的四个方向进行测量（见图5.4.2），精确至1mm。
5.4.3盾构隧道管片的环向缝间隙和纵向缝间隙应全数检验，应先目测管片拼接处，选择较不贴合的接缝，然后用塞尺进行测量，两环之间的环向缝间隙应测量不少于6点，纵向缝间隙应每条缝测量不少于2点，精确至0.1mm。
5.5渗漏检验
5.5.1混凝土管片渗漏检验装置（见图5.5.1）应采用刚性支座，横压件、紧固螺杆及检验架钢板应有足够的刚度。
5.5.2渗漏检验装置应将混凝土管片外弧面等分为三个检验区域（见图5.5.2），每个检验区域应分别布置进水孔和排水孔。
检验架钢板与管片外弧面之间应采用橡胶密封垫密封，橡胶密封垫应沿三个检验区域边界布置。
橡胶密封垫内侧距离管片侧边不应大于100mm。
5.5.3混凝土管片在检验台上应安放平稳，密封橡胶垫应紧贴在管片外弧面上，管片内弧面与横压件间应垫放橡皮条。
管片内弧面宽度方向上的横压件应采用紧固螺栓与下支承座上的横压件连接，用扭矩扳手从中间开始向两边逐级对称拧紧。
5.5.4混凝土管片渗漏检验仪器技术指标应符合表5.5.4的规定。
表5.5.4渗漏检验仪器技术指标
仪器名称
技术指标
量程
分度值
精度
压力表
2.5MPa
0.05MPa
1.6级
电子秒表
＞3h
1s
1级
加压水泵
能保证连续加压
5.5.5渗漏检验前，应酋先安装连接好渗漏检验装置，打开泄压排水孔，接通进水阀门，注人自来水，当泄压排水孔排水时关闭泄压排水孔，启动加压水泵，分级施加水压。
检验应符合下列步骤:
1按0.05MPa/min的加压速度，加压到0.2MPa，稳压10min，检查管片的渗漏情况，观察侧面渗透高度，作好记录；
2继续加压到0.4MPa、0.6MPa……，每级稳压时间10min，直至加压到设计抗渗压力，稳压2h，检查管片内弧面的渗漏情况，观察侧面渗透高度，作好记录；
3稳压时间内，应保证水压稳定，出现水压回落应及时补压，保证水压保持在规定压力值；
4混凝土管片渗漏检验过程中，若因橡胶密封垫不密实出现渗漏水时，应判定试验失败，重新检验。
5.6抗弯性能检验
5.6.1混凝土管片抗弯性能检验装置（见图5.6.1）应符合下列规定：
1加载反力装置所能提供的反力不得小于最大试验荷载的1.2倍；
2支承混凝土管片两端的活动小车车轮应能沿地面轨道滚动；
3宜采用油压千斤顶进行加载、卸载；
4施加给混凝土管片的抗弯荷载应通过荷载分配梁来实现，加载点取1/3管片跨度；
5加压棒的长度应与管片宽度相等。
5.6.2混凝土管片抗弯性能检验设备的安装应符合下列规定：
l管片应平稳安放在检验架上，加载点上应垫上厚度不小于20mm的橡胶垫；
2管片检验过程中，应布设挠度和水平位移测点（图5.6.2）。
5.6.3混凝土管片抗弯性能检验仪器技术指标应符合表5.6.3的规定。
表5.6.3检验仪器技术指标
仪器名称
技术指标
量程
分度值
精度
荷载测量系统
500kN
0.5kN
1%
读数显微镜
10mm
0.01mm
0.01mm
百分表
30mm
0.01mm
1级
电子秒表
＞2h
1s
1s
油压千斤顶
500kN能保证连续加压
5.6.4混凝土管片抗弯性能检验仪器的选用应符合下列规定：
1荷载测量系统可采用荷载测试仪直接测读，也可通过千斤顶油压表测量得到，油压表可采用指针油压表或数字压力表；
2位移宜采用百分表测量，百分表可为机械百分表或数字百分表；
3裂缝宜采用读数显微镜测量。
5.6.5混凝土管片抗弯性能检验应采用分级加载方式，每级加载值应符合表5.6.5的规定，每级恒载时间不应少于5min，应记录每级荷载值作用下的各测点位移，并施加下一级荷载。
表5.6.5抗弯性能检验加载值
分级
荷载值
一级
二级
三级
四级
五级
六级
七级
分级加载值
20%
20%
20%
20%
10%
5%
5%
设计荷载值
累计加载值
20%
40%
60%
80%
90%
95%
100%
设计荷载值
5.6.6当混凝土管片出现裂缝后，应持续荷载lOmin，观察混凝土管片裂缝的开展，并应取本级荷载值为开裂荷载实测值。
5.6.7当加载至设计荷载时，应持续荷载30min，观察混凝土管片裂缝开展，记录最大裂缝宽度，随后卸载，终止检验。
5.6.8抗弯性能检验的数据处理应符合下列规定：
1每一级加载后的位移变量，应按下列公式计算：
W1=D1-（D4+D5）/2（5.6.8-1）
W2=（D2+D3）/2-（D4+D5）/2（5.6.8-2）
W3=（D6+D7）/2（5.6.8-3）
式中：
W1——中心点竖向计算位移（mm）
W2——荷载点中心点竖向计算位移（mm）
W3——水平点计算位移（mm）
D1——中心点测量位移（mm）
D2、D3——荷载点竖向测量位移（mm）
D4、D5——端部中点竖向测量位移（mm）
D6、D7——端部中点水平测量位移（mm）
2应绘制中心点位移、荷载点位移、水平点位移与荷载的关系曲线图。
3应提供每级荷载作用下裂缝位置、长度和宽度的图表。
5.6.9当出现下列情况之一时，检验失败，应重新检验：
1位移变量曲线出现异常突变；
2混凝土管片在加载点处出现局部破坏。
5.7抗拔性能检验
5.7.1混凝土管片应采用穿心式张拉千斤顶进行管片吊装孔的预埋受力构件抗拔性能检验。
抗拔性能检验装置（见图5.7.1）中的承压钢板开孔直径应大于吊装孔直径5mm；橡胶垫厚度及承压钢板厚度不应小于lOmm；管片内弧面与橡胶垫之间的空隙应填细砂找平。
5.7.2混凝土管片抗拔性能检验设备的安装应按下列步骤进行：
1先将螺杆旋人吊装孔螺栓管内，检查螺栓的旋人深度及垂直度；
2将橡胶垫及承压钢板套进螺杆，然后安装穿心式张拉千斤顶，旋紧螺母，使管片、螺栓、螺杆、千斤顶、螺母连接成一整体；
3安装荷载测试系统。
5.7.3混凝土管片抗拔性能检验仪器的技术指标应符合表5.7.3的规定。
表5.7.3检验仪器技术指标
仪器名称
技术指标
量程
分度值
精度
荷载测试系统
500kN
0.5kN
1%
读数显微镜
10mm
0.01mm
0.01mm
百分表
30mm
0.01mm
1级
电子秒表
＞2h
1s
1s
油压千斤顶
500kN能保证连续加压
5.7.4混凝土管片抗拔性能检验应采用分级加载方式，每级加载值应符合表5.7.4的规定，每级持荷时间不应少于5min，应记录每级荷载作用下螺栓的位移量。
表5.7.4抗拔性能检验加载值
分级
荷载值
一级
二级
三级
四级
五级
六级
七级
分级加载值
20%
20%
20%
20%
10%
5%
5%
设计荷载值
累计加载值
20%
40%
60%
80%
90%
95%
100%
设计荷载值
5.7.5当抗拔性能检验加载达到设计荷载时，应持续荷载30min，每5min测量一次位移，记录荷载和位移，终止试验并观察混凝土管片裂缝开展情况。
5.8焊缝检验
5.8.1钢管片焊缝缺陷检验应采用目测或放大镜观察，当发现缺陷后应采用游标卡尺或钢尺测量缺陷的长度，精确至0.1mm，并应记录缺陷的类型、位置及数量。
焊缝几何尺寸偏差检验应采用焊缝量规测量，精确至0.1mm。
5.8.2钢管片焊缝内部缺陷检验应采用超声波法进行探伤检测。
焊缝内部缺陷检验的操作应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203的有关规定。
5.9涂层检验
5.9.1钢管片涂层外观质量宜采用目测的方式进行检测，钢管片涂层厚度宜采用干漆膜测厚仪进行检测。
5.9.2钢管片涂层检验应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关规定。
6验收标准
6.1检验数量
6.1.1盾构隧道管片的检验，应合理划分检验批，制定抽样检验方案。
检验批宜根据工程验收需要按施工标段划分。
抽样检验方案应在检查管片的规格、型号及性能检测报告的基础上制定。
6.1.2混凝土管片质量检验项目应包括：
混凝土强度、外观、尺寸、水平拼装、渗漏、抗弯性能及抗拔性能，抽样检验数量应符合表6.1.2规定。
表6.1.2混凝土管片质量验收检验数量
序号
检验项目
抽样检验数量
1
混凝土强度
采用回弹法，回弹法抽样数量不少于同一检验批管片总数的5%
2
外观
每200环抽检1环，不足200环时按200环计
3
尺寸
4
水平拼装
每1000环抽检1次，不足1000环时按1000环计
5
渗漏
每1000环抽检1块，不足1000环时按1000环计
6
抗弯性能
7
抗拔性能
注：
外观及尺寸的检验应按标准块、邻接块、封顶快三种类型管片分别抽检，渗漏、抗弯性能检验宜选用标准块。
6.1.3钢管片质量检验项目应包括:
外观、尺寸、水平拼装、焊缝及涂层，抽样检验数量应符合表6.1.3规定。
表6.1.3钢管片质量验收检验数量
序号
检验项目
抽样检验数量
1
外观
每100环抽检1环，不足100环时按100环计
2
尺寸
3
水平拼装
每500环抽检1次，不足500环时按500环计
4
焊缝
每100环抽检1次，检验该环焊缝的1%，不足100环时按100环计
5
涂层
每100环抽检1环，不足100环时按100环计
注：
外观及尺寸的检验应按标准块、邻接块、封顶快三种类型管片分别抽检
6.2判定标准
6.2.1当采用回弹法对混凝土管片强度进行抽检时，应按现行行业标准《回弹法检测：
混凝土抗压强度技术规程））JGJ/T23的规定，计算混凝土强度推定值。
当生产过程的、混凝土试件强度试验报告评定为合格且回弹法抽检推定值或钻芯法芯样强度试验值满足设计强度要求时，应判定该检验批管片混凝土强度合格。
6.2.2混凝土管片外观检验应按本标准表4.1.2指标判定，当主控项目无缺陷且一般项目缺陷不超过2项时，应判定该检验批管片外观质量合格。
6.2.3混凝土管片的几何尺寸应按本标准表4.1.3规定的允许偏差进行判定。
当混凝土管片宽度、厚度和钢筋保护层厚度检验均符合下列规定时，应判定该检验批管片几何尺寸合格:
1管片各个测点的宽度检验结果不超过允许偏差，宽度的检验结果应判为合格。
2管片各个测点的厚度检验结果不超过允许偏差，厚度的检验结果应判为合格。
3管片钢筋保护层厚度检验应符合下列规定：
1）当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果应判为合格；
2）当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率小于90%但不小于80%时，可再抽取相同数量的管片进行检验；当按两次抽样总和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检验结果仍应判为合格；
3）每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差均不应大于本标准表4.1.3规定允许偏差值的1.5倍。
6.2.4混凝土管片水平拼装检验应按本标准表4.1.4规定的允许偏差进行判定，当成环后内径、成环后外径、环向缝间隙和纵向缝间隙的各个检测结果均符合本标准表4.1.4规定的允许偏差时，应判定该检验批管片水平拼装性能合格。
6.2.5混凝土管片的抗渗性能应按以下规定进行判定：
在设计抗渗压力下稳压2h，管片内弧面不出现渗漏水现象，侧面渗水高度不超过50mm，应判定该检验批管片抗渗性能合恪。
6.2.6混凝土管片的抗弯性能应按以下规定进行判定：
加载达到设计荷载并持荷30min后，没有观察到裂缝或裂缝宽度不大于0.2mm，应判定该检验批管片抗弯性能符合设计要求。
6.2.7混凝土管片的抗拔性能应按以下规定进行判定：
设计荷载下的最后三次所测位移，相邻两个位移差均小于
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