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高边坡专项施工方案参考

高边坡专项施工方案

第一章工程概况

本合同段起讫桩号为YK38+800~K46+020,路线全长7.23公里。

设计行车速度为80公里/小时,整体式路基宽度24.5米,分离式路基宽度12.25米。

对于土质挖方边坡高度20m以上、石质挖方边坡高度30m以上,这些边坡称之为高边坡。

本标段路堑高边坡11处。

K41+252-K41+445右侧边坡为岩质边坡,上覆粉质粘土,厚度约1m;其下碎块状强风化黑云母花岗岩,厚度约6m;下伏中风化黑云母花岗岩。

同时边坡小里程接太宝山隧道出口,且该处边坡施工时间迟于太宝山隧道进洞时间,需控制爆破震动,岩质坡面采用光面、预裂爆破。

K41+500-K41+660右侧边坡为岩质边坡,上覆薄层粉质粘土,厚度约1.8m;其下碎块状强风化变粒岩,厚度约11m;下伏中风化变粒岩。

边坡左侧2根电力杆线,爆破时需控制震动、飞石,岩质坡面采用光面、预裂爆破。

K42+010-K42+410左侧边坡为二元结构边坡,上部坡积粉质粘土,厚度约4.7m;其下砂土状强风化变粒岩,厚度约6m;碎块状强风化变粒岩,厚度约8.3m,下伏中风化变粒岩。

边坡右侧有零星住户,爆破时应减少震动,防止石头滚落,坡面爆破采用光面、预裂爆破。

K42+980-K43+315左侧边坡为土质边坡,上部坡积粉质粘土,厚度约1.7m;其下为含碎石粉质粘土,厚度约2m;全风化石英片岩,厚度约5.2m;砂土状强风化石英片岩,厚度约10.3米;下伏碎块状强风化石英片岩。

右侧有零星住户,需注意施工安全。

K43+420-K43+720右侧边坡为二元结构边坡,上覆残积砂质粘性土,厚度约9.2米;其下为全风化石英片岩,厚度约4.4米;碎块状强风化石英片岩,厚度约18米;下伏中风化石英片岩。

附近没有道路和住户。

K43+770~K43+870右侧边坡为二元结构边坡,上覆坡积粉质粘土,厚度约3米;其下为全风化变粒岩,厚度约2.5米;砂土状强风化变粒岩,厚度约3米;碎块状强风化变粒岩,厚度约2.5米;下伏中风化变粒岩。

附近没有道路和住户。

K44+200~K44+430右侧边坡为土质边坡,上覆薄层坡积粉质粘土,厚度约4.7米,其下为全风化变粒岩,厚度约6.2米;砂土状强风化变粒岩,厚度约12米,碎块状强风化变粒岩,厚度约12米;下伏中风化变粒岩。

左侧有村庄,边坡开挖需注意安全。

K44+700~K44+935右侧边坡为土质边坡,上覆粉质粘土,厚度约6米;其下为全风化石英片岩,厚度约8米;砂土状强风化石英片岩,厚度约18米;下伏碎块状强风化石英片岩。

左侧有村庄,边坡开挖需注意安全。

K45+675~K45+890右侧边坡为二元结构边坡,上覆坡积粉质粘土,厚度约2.1米;其下残积粘性土,厚度约1.8米;全风化变粒岩,厚度约7.4米;砂土状强风化变粒岩,厚度约6.9米;碎块状强风化变粒岩,厚度约3.5米;下伏中风化变粒岩。

K45+940~K46+020右侧边坡为二元结构边坡,上覆坡积粉质粘土,厚度约4.5米;其下为残积砂质粘性土,厚度约1米;碎块状强风化变粒岩,厚度约8.7米;下伏中风化变粒岩。

左侧为X801,边坡施工需注意安全。

AK0+446-CK0+125段右侧边坡为类土质边坡,上覆粉质粘土,厚度约0.6米;其下为全风化石英片岩,厚度3.3米;砂土状强风化石英片岩,厚度约17米;下伏碎块状强风化石英片岩。

路堑高边坡一览表

编号

起讫桩号

长度(米)

位置

最大边坡高度(米)

处置措施

1

K41+252-K41+445

193

右侧

51.7

第一级系统锚杆+TBS植草灌;第二级TBS植草灌;第三级预应力锚索地梁;第四级交错预应力锚杆框架;第五级交错预应力锚杆框架,框架间设置系统锚杆结合TBS植草灌。

2

K41+500-K41+660

160

右侧

55.2

第一级系统锚杆、TBS植草灌;第二级TBS植草灌;第三级预应力锚杆地梁;第四、五、六、七级TBS植草灌。

3

K42+010-K42+410

400

右侧

65.2

第一级非预应力锚杆框架、系统锚杆,TBS植草灌;第二级预应力锚杆地梁、预应力锚杆框架,TBS植草灌;第三级系统锚杆,TBS植草灌;第四级预应力锚杆框架,TBS植被防护;第五、六级预应力锚索框架;第七、八级液压客土喷播植草灌。

4

K42+980-K43+315

335

左侧

51.0

第一级采用C15片砼挡墙、拱形骨架植草灌;第二级采用预应力锚索框架;第三级采用预应力锚索框架结合临时土钉防护;第四、五级采用交错预应力锚索框架;第六级采用液压喷播植草防护

5

K43+420-K43+720

300

右侧

49.7

第一级采用A型半挡墙,拱形骨架植草灌;第二级采用预应力锚索框架,TBS植草灌;第三级采用预应力锚索框架;第四、五、六级采用TBS植草灌、液压客土喷播植草灌。

6

K43+770-K43+880

110

右侧

29.7

第一、二级采用TBS植被防护,第三、四级采用液压喷播植草防护

7

K44+200-K44+430

230

右侧

58.6

第一级系统锚杆、TBS植草灌;第二级预应力锚索框架与拱形骨架植草灌交错布置;第三级预应力锚索框架、框架液压客土喷播植草灌;第四级预应力锚索框架与液压喷播植草灌交错;第五级预应力锚索框架,两侧设置拱形骨架植草灌;第六、七级拱形骨架植草灌。

8

K44+700-K44+935

235

右侧

34.1

第一级4米高的C15片石砼挡墙、拱形骨架植草灌;第二、三级预应力锚索框架,拱形骨架植草灌;第四级拱形骨架植草灌、液压客土喷播植草灌。

9

K45+675-K45+890

215

右侧

35.8

第一级TBS植草灌、液压客土喷播植草灌;第二、三级预应力锚索框架、拱形骨架植草灌;第四级液压客土喷播植草灌。

10

K45+940-K46+020

80

右侧

46.5

第一级系统锚杆、TBS植草灌;第二级TBS植草灌;第三、四级预应力锚杆框架;第五、六级液压客土喷播植草灌。

11

AK0+446-CK0+125

150

右侧

50.5

第一级4米高C15片石砼挡墙、A型半挡墙,拱形骨架植草灌;第二、三、四、五级预应力锚索框架,拱形骨架植草灌,同时在第二阶平台处设置锚索抗滑桩;第六级拱形骨架植草灌。

坡体抗滑桩工程数量表

起讫桩号

工程数量

工程名称

抗滑桩尺寸

抗滑桩桩身

抗滑桩桩坑锁口、护壁

桩长(m)

桩截面(m)

Ⅱ级钢筋(kg)

C25砼(m3)

Ⅱ级钢筋(kg)

C20砼(m3)

b

h

CK0+027-K0+029

1#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+033-K0+035

2#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+039-K0+041

3#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+045-K0+047

4#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+051-K0+053

5#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+057-K0+059

6#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+063-K0+065

7#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+069-K0+071

8#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

CK0+075-K0+077

9#

28

2

2.5

18454

140

1971

59.66

合计

252

2

2.5

166086

1260

17741.7

536.9

第二章编制依据

1、《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)

2、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)

3、交通部《公路水运工程施工安全标准化指南》

4、《福建省高速公路施工标准化管理指南》

5、本工程招投标文件、设计图纸等有关资料

第三章施工准备

一、施工进度计划

根据本公司的实际情况,结合现场考察,高边坡施工工期计划为

二、主要机械设备计划

项目部设专职机修人员负责机械、设备的管理、维修、保养,以高度机械化施工保证高边坡施工工期、质量、安全等各项目标的全面实现。

投入高边坡施工的主要机械设备见下表

序号

设备名称

规格型号

数量

备注

1

大型钻机

KQG120

2

2

小型钻机

KQ90Y

2

3

空压机

ZR/ZT55-90

2

4

发电机

SZN162

3

5

注浆机

ZBYSB

2

6

电焊机

BX3-400

5

7

切割机

3

8

张拉设备

YC-60A

4

9

材料提升机

2

10

振捣棒

HX.19-27

3

三、劳动力计划

本标段高边坡施工路段比较多,施工难度比较大,工期安排比较紧迫,所以对劳动力要求更加严格。

劳动力配置一览表

序号

主要工种

计划人数

备注

1

机械操作工

15

特殊工种

2

钢筋工

12

3

模板工

8

4

爆破工

5

特殊工种

5

架子工

18

特殊工种

6

钻工

10

7

压浆工

6

8

砼工

5

9

普工

50

四、主要施工材料计划

高边坡施工主要材料为水泥、砂、石、钢材、钢绞线、排架钢管、锚杆(索)等。

物资采购人员到达现场后,立即与水泥、砂、石、钢材等材料供货商进行联系,取样送检,并与取样检验合格的供货商签订供货协议,明确材料标准、单价、供料方式、数量及验收、结算方式等事宜,确保材料供应满足施工需要。

所选水泥为福建水泥股份有限公司南平顺昌炼石水泥,所选砂为古田县黄田镇鹰盛砂场,所选石子为黄田镇洋上丁坑垅城。

第四章施工技术方案

一、路堑高边坡开挖方案

路堑高边坡施工选择正确的开挖方法是保证边坡安全质量、施工安全的前提,及时有效的监控量测是边坡稳定的保证。

高路堑分台阶开挖,原则上每层台阶开挖到位后,随即进行边坡防护施工,高路堑的边坡防护施工由上向下进行施工,以确保开挖后的边坡稳定。

1、土方开挖

施工前应先完成截水沟及临时排水设施施工,确保施工作业面不积水;截水沟在坡口5米以外设置,并与排水系统连接畅通。

开挖后首先完成各级平台水沟及坡面急流槽的施工,确保水流畅通。

挖方高边坡开挖严禁掏底开挖,杜绝因开挖不当而造成的堑坡塌滑等现象。

开挖应与装运作业相互错开进行,严禁双层作业。

松动的土块应及时清除,弃土下方危及范围内的道路,应设警示标志。

根据现场的地形,采用以下两种开挖方案:

(1)当深挖方地段沿路线纵向地形相对较缓,则采用自卸汽车配合挖掘机直接开挖。

沿路线方向开施工便道,便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶,为施工安全,在路线左右幅各开一条施工便道,上下汽车分道行驶。

挖掘机从高至低分层分幅开挖,每层开挖深度控制在3-4m,每幅宽度控制在8-10m。

具体的开挖顺序见:

路堑开挖顺序图。

(2)当深挖方地段沿路线纵向地形相对较陡,汽车无法抵达时,则利用推土机将山顶降低5-6m,再利用挖掘机开挖;在汽车可以抵达的位置处设一工作平台,用推土机将山顶的土推至平台处,挖掘机或装载机装车。

挖至挖掘机能够装车的位置后,再用第一种方法施工。

无论采用那种方法,施工都必须严格控制边坡坡率,在坡口处设置明显标志,以防侵线。

边坡修整时预留0.3m用人工修整。

每降低两层重新测量放样。

挖至土石分界线时,经监理工程师现场确定后,按石方爆破施工。

当挖到边坡碎落台位置时,采用机械整平后,在施放的坡口桩位置往下继续开挖。

深路堑路基施工遇到雨季时,并修建一部分临时排水设施,防止边坡被冲刷。

2、常规路段的石方开挖

(1)爆破总体方案

本段开挖断面有二种典型断面,即半挖半填断面的开挖和全挖断面的开挖。

根据不同施工断面及岩性情况,并充分考虑工效及安全制定爆破方案见:

石方爆破总体设计方案。

石方爆破总体设计方案

项目类型

半填半挖

全挖断面

岩性

风化岩

风化岩

爆破总体方案

浅孔爆破

浅路堑浅孔爆破,深路堑深孔爆破

工作面方案

分层横向台阶方案

分层纵向台阶方案

“留靴”槽式堑沟方案

爆破

软岩

W=1.1m,a=1.2m

W=1.1m,a=1.2m

参数

次坚石

W=1.0m,a=1.1m

W=2.6m,a=2.6m

凿岩机

7655

7655及KQDl00

炮孔直径

Ф38mm

Ф38mm,Ф90mm

炮孔深度

≤2.0m

2m,11~12m

炸药

2#岩石硝铵炸药

2#岩`石炸药及铵油炸药

起爆器材

电毫秒雷管

电毫秒雷管及导爆索

(2)半挖半填开挖方案

半挖半填断面开挖根据工作面情况,采用横向台阶爆破法、纵向台阶爆破法以及边坡的光面爆破方案:

①分层横向台阶爆破法

分层横向台阶爆破方案适用于挖方较窄处,且对飞石要求严格控制地段。

爆破布眼方案见:

分层横向台阶布眼图。

②分层纵向台阶爆破法

分层纵向台阶爆破方案适合于地势较平缓,离公路、河流较远路段,爆破布眼方案见:

分层纵向台阶布眼图。

(3)深挖路堑开挖方案

①施工顺序

首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟;然后再爆破剩余部分,即所谓“留靴”爆破见:

(“留靴”爆破最终效果图),以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。

爆破上部岩体时,采用微差控制爆破形式以控制爆破抛石方向。

②I部分岩体爆破参数的确定

a、堑沟宽度如:

(“留靴”爆破最终效果图),考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素,挖掘成10m宽的堑沟。

b、炮孔直径d如图:

(爆破参数示意图),凿岩设备采用KQDl00潜孔钻,开挖爆破与预裂爆破穿孔设备最好一致,以利于现场操作,拟采用d=90mm,w=2.6m,a=2.6m。

c、布孔方式及微差间隔的确定,布孔形式采用等三角形布置,以利于炸药能量均匀作用于岩石,实现理想的破碎效果,起爆顺序依次为0-l-2-3-4,如:

I部分岩体爆破孔起爆顺序图,首先起爆的炮孔位于上部山坡一侧,以控制爆堆前移方向,改善破碎效果,降低爆破震动。

采用我国生产的毫秒微差雷管,排间时间间隔采用25ms。

③II部分岩体施工顺序

由于地形对爆破施工的影响,钻孔机具,施爆顺序必须考虑山体的坡度,II部分总体爆破施工顺序见:

II部分岩体台阶爆破顺序图,由上到下依次为1-2-3,每一部分又分为压碴爆破和预裂爆破。

(4)边坡控制方案

为确保边坡的稳定,不产生超挖和欠挖,边坡采用光面爆破;在节理裂隙较发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。

为获得良好的光面效果,宜采用低密度、高体积威力炸药,以减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间,使爆破作用呈准静态状态,拟采用国产2#岩石专用光爆炸药,以获得预期效果。

①光面爆破参数的确定

参照国内外岩石光面爆破施工经验,光面炮孔参数确定如下:

a、最小抵抗线W:

W=(0.5--0.8)H=1.0--1.6m

本工程中取W=1.5m,式中H为阶梯高度,此时取2.0m。

b、炮孔间距:

a=b×W=(0.6--0.8)×1.5=0.9--1.2m,

本工程取a=1.1m

c、光面炮孔装药量:

Q=q×a×w=0.6×1.5×1.1=0.99kg/m

式中q一松动爆破单位炸药消耗量,取0.6kg/m3

光面爆破示意图如下所示:

②光面爆破装药结构

a、药包制作:

为保证在光面爆破时,不使药包冲击破碎炮孔壁,有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心,见光面爆破装药结构图。

将药卷捆绑于竹杆上,各药卷间用导爆索相连,药包一端绑上起爆雷管即成。

操作时将药包置于孔内,上部填塞好。

b、堵塞:

良好的堵塞要保证高压爆炸气体不泄露所必须的堵塞长度,取炮孔直径的12--20倍,现场根据孔间距和光面厚度适当调整。

③预裂爆破参数

炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m,装药密集系数取为2.5,装药量为:

Q=2.75[σ]

=2.75×[1200]×0.53×45×0.38=500g/m

式中:

[σ]--岩石权限抗压强度,取1200kg/cm2;

r--炮眼半径45mm。

预裂爆破装药结构与光面爆破相同,但预裂缝一定要比主爆区超长4.5--9m,比主爆孔提前75--150ms起爆,硬岩取小值,松软岩石取大值。

(5)爆破块度控制

因石方爆破后部分作为填方材料,爆破块度要求控制在10--35cm,为了达到良好的块度要求,可采取如下措施:

①根据实际岩性情况,不断优化炮孔参数;

②采取压碴挤压爆破,即在施爆岩体前面依次留下2--4m厚前次爆破的岩碴,这样有利于阻止施爆岩体前移和促使岩体充分破碎,见:

压渣爆破最终效果图。

③采用孔内微差爆破技术,可加强孔底爆破作用,改善爆破效果,并且减震效果好。

④工作面开阔地带,可采用格式布孔,对角微差起爆,其布眼方式、起爆顺序见:

格式布眼、对角微差起爆顺序图。

这种起爆方式,岩石抛掷距离双排间微差减少30%左右,大块率可下降到0.9%并可大幅度降低地震效应。

(6)爆破安全

①爆破震动

根据《爆破安全规程》规定:

对于一般砖房,非抗震的大型砖砌块建筑物,震速V<2--30m/s,建筑物距爆破点不小于50m,以此计算:

V=K(Q1/3/R)a。

式中:

Q一—最大装药量(kg);

R--距爆源中心距离(m);

K--与介质特性有关系数,取为180;

a--与地形,地质等有关系数,取为1.8;

由上述公式计算得Q=136kg,可见,对于50m外的一般建筑物,当某段起爆药量达136kg时,不会产生震动破坏。

又由于爆源位于地势高处,待保护建筑物位于山脚,实际的爆破震动要比计算允许值低得多,因而本工程爆破震动不是主危害。

②爆破飞石

爆破场地位于山坡上,极易产生爆破飞石,对于飞石距离的计算公式,我国常用经验公式:

R=20Knw=20×1.5×0.752×2.4=40.5m

式中:

K--安全系数,与地形、风向等有关,取1.5;

n--爆破作用指数,松动爆破时取n=0.75;

W--抵抗线,取W=2.4m;

可见,爆破飞石在一般地段在控制范围内,但在某些要求高的路段还未达到要求,还必须采取如下措施:

a、采用“V”型工作面;

b、预留隔墙和“留靴”等方式;

c、山坡下部(河道上方)做好挡墙,阻挡滚石落入河道;

d、施爆过程,根据具体情况调整药量和布孔参数,保征良好的堵塞质量,结合微差及压碴爆破,保证岩石产生松动破碎,而非抛掷爆破。

(7)爆破工作面组织

根据本段路基开挖高度及开挖工程量,设立两个作业面,两个深孔、一个浅孔爆破作业点。

①爆破设备配置

a、浅孔凿岩机台班效率60m3/台班,每个浅孔爆破作业点安排1台凿岩机作业。

b、深孔凿岩机台班效率300m3/台班,考虑与推土机之间的干扰,每个作业点配备2台KQDl00型潜孔钻,另还配备1台用于浅孔7655型凿岩机破碎大石块及隔墙打眼爆破。

②劳动力配备:

浅孔凿岩机每台配1台机械手,1名助手;潜孔钻每台配2名机械手,2台助手;爆破工每个作业面安排3人。

总共安排凿岩工11人,助手11人;爆破工6人。

具体情况见:

凿岩爆破劳动力安排表。

凿岩爆破劳动力安排表

项目作业点

作业点数

每个作业点凿岩机数

凿岩工

辅助工

爆破工

浅孔爆破

1个

1台7655

1×1=1人

1×1=1人

1×2=2人

深孔爆破

作业点

2个

1台7655

2台KQDl00

2×2×2+2×1

=10人

2×2×2+2×1

=10人

2×2=4人

(8)主要设备材料需要量

本段路基土石方爆破所需设备见:

石方爆破主要设备表。

石方爆破主要设备表

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

潜孔钻机

KQDl00

4

2

浅孔凿岩机

7655

3

3

空压机

EP200

1

20m3

4

VY-12/7

1

12m3

5

DY-9/7

1

9m3

6

V-6/8

1

6m3

(9)一般施工安全技术措施

①必须严格遵守国家现行的《爆破安全规程》,主动接受当地公安部门的监督管理,光面爆破应严格控制钻眼间距和炸药用量。

②施工机械作业时,除按规范操作外并应按事先设计的行走路线进行,其工作位置应平坦稳固,并应有专人指挥,指挥人员不得进入机械作业范围内。

③挖方高边坡实行“随开挖、随加固、随保护”,施工时严格按照设计方案进行施工;高边坡施工人员必须戴好安全帽,系好安全带,绑挂安全带的绳索牢固地拴在可靠的安全桩上,绳索应垂直,不得在同一个安全桩拴2根及以上安全绳上拴2人以上。

④高边坡施工应设置安全通道;开挖工作面应与装运作业面相互错开,严禁上、下交叉作业,边坡上方有人工作时,边坡下方不准有人停留或通行。

⑤清理边坡上突出的块石和整修边坡时,应从上而下顺序进行,坡面上的松动土、石块必须及时清除。

严禁在危石下方作业、休息和存放机具。

⑥施工中如发现山体有滑动、崩塌迹象危及施工安全时,应立即停止施工,撤出人员和机具,并报告总包部、总监办和项目公司理。

⑦滑坡地段的处理,应从滑坡体两侧向中部自上而下进行,严禁全面拉槽开挖。

施工中要设专人观察,严防塌方。

⑧遇有大雨、大雪、大雾及六级(含六级)以上大风等恶劣天气时,应停止作业。

高边坡路堤下方有道路的,施工时应设置警示标志。

⑨施工机械靠近路堤边缘作业时,应根据路堤高度留有必要的安全距离(距离边缘1米以上),并设专人指挥,指挥人员不得进入机械作业范围内。

⑩弃土下方和有滚石危害范围的道路,应设警告标志、作业时禁止下方车辆、行人通行。

3、临近X801段的石方开挖

(1)施工方法

YK41+520-YK640段左侧紧邻X801,挖石方计73296方。

为确保安全,采用人工风枪打眼,纵向台阶法爆破,台阶长度为4m左右,高度为2~2.5m,三到五个台阶为一组同时起爆。

炮孔排距为0.9~1.1m,采取梅花型布置,炮孔间距为1.0~1.4m。

采用普通乳化炸药,装药量为0.3~0.4kg/m3,间隔装药,即把装药量的2/3装在炮孔底部,其余1/3装在炮孔中部,中间装药距炮孔口的的深度为0.8~1.0m。

采用电导爆管混合网络,孔内装非电毫秒雷管,孔外电雷管引爆。

起爆完成后,检查X801沿线飞石、防护网和盲炮等情况,确认不影响X801的正常行车。

每次爆破开挖的石方数量为400~450m3。

爆破后的石方采用人工配合机械清运,机械可以到达的部位采用机械挖装,机械无法到达的部位采用人工搬运至机械可以到达的位置后,再用机械装车运走。

(2)安全防护措施

①防滚石沟槽

施工前,先测放道路左侧征地线,在征地线右侧2m处开挖1m宽、1.5-2m深的防滚石沟槽,沟槽顶端表面应平实,无危石,防止受到震动后滚入既有X801范围内。

沟槽开挖长度应不小于120m。

②立面铁丝网防护排架

为确保既有X801运营安全,根据山体地形特征

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