支护施工组织设计.docx
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支护施工组织设计
第一章工程概况
1.1工程概况
拟建场地位于北京市海淀区白颐路北京大学东门外北约200米，拟建项目由2栋5层框架结构教学及纯地下车库组成，整个建筑均设2层地下室，基础底板相对标高-10.91m，整个建筑底板连成一体，采用筏板基础，设计室内坪（±0.00）标高为46.80m。
工程建设单位：
北大科技园建设开发有限公司
工程设计单位：
北京市建筑设计研究院
工程总包单位：
中建一局建设发展公司
1.2工程及水文地质条件
1.2.1工程地质条件
拟建场地地貌上位于海淀台地北郊边缘与古清河沟床交界处。
现地形基本平坦。
参考“岩土工程初步堪察报告（2003-1071）”，本项目地层土质情况如下：
1.人工堆积层：
地面以下已1.40m～3.40m厚的房渣土①层，粉质粘土填土、粘质粉土填土①1层；
2.新近沉积层：
标高42.58m~44.78m以下为粉质粘土、重粉质粘土②层，夹砂质粉土、粘质粉土②1层，粉砂②2层，含有机质粘土、重粉质粘土②3层；
标高39.93m~41.91m以下为砂质粉土、粘质粉土③层，夹粉质粘土、粘质粉土③1层（拟建场区东部缺失该大层）；
标高37.17m~40.64m以下为粉砂、细砂④层及圆砾④1层，粉砂、细砂④层中夹砂质粉土、粘质粉土④2层及粉质粘土、重粉质粘土④3层（拟建场区东部缺失该大层）；
3.第四纪沉积层：
标高41.50m~42.53m以下为粘质粉土、粉质粘土⑤层，粘质粉土、砂质粉土⑤1层，粉砂⑤2层（拟建场区东部缺失该大层）；
标高35.47m~39.10m以下为粉质粘土、重粉质粘土⑥层，夹砂质粉土、粘质粉土⑥1层，粉砂、细砂⑥2层；
标高33.84m~35.44m以下为粉质粘土、重粉质粘土⑦层，夹砂质粉土、粘质粉土⑦1层，粘土、重粉质粘土⑦2层，细砂⑦3层；
标高29.80m~30.94m以下为粉质粘土、重粉质粘土⑧层，夹粘质粉土、砂质粉土⑧1层；
1.2.2工程水文地质情况
在勘察范围内有2层地下水，其静止水位详见下表。
序号
静止水位标高（m）
静止水位埋深（m）
类型
1
40.31～42.57
3.30～5.70
潜水
2
36.68～37.81
8.10～9.70
层间潜水
地下水对建筑无腐蚀性。
1.3工程总体规划
降水：
基坑底设计标高在地下水位以下，故需采取措施降低地下水位，本工程拟采用大口井的降水工法进行人工降低地下水位。
开挖：
基础最大埋深约10.9m，本工程拟采用分层开挖，根据现场工况本项目施工以1:
0.1方式放坡。
支护：
1:
0.1边坡不能满足稳定要求，需对边坡进行加固处理，本工程拟采用土钉墙进行护坡加固。
第二章 基坑降水、支护方案设计
2.1编制依据
1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
2）《建筑地基与基础设计规范》（GBJ7-89）
3）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
4）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）
5）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）
6）甲方要求及附近地区相关施工经验
2.2基坑降水方案的设计
2.2.1基坑降水方案
根据地质勘察报告，拟建场区在勘察深度范围内，在勘察深度内有三层地下水，对本工程有影响的为第一层潜水及第二层层间潜水。
为确保基础结构干槽施工，使地下水位降至基底下1m以下。
鉴于施工基坑不深，基础埋深内地下水仅有潜水及层间潜水,无承压水，采用管井降水工法的方式是本工程最有效的降水方法。
2.2.2降水设计计算
假定把基坑看成以降水井为周边的一口大井。
结合工程施工经验可以估算出基坑涌水量。
1）潜水完整井涌水量计算：
影响半径R1：
R1=2S1
式中：
H1取5m；
S1为降深，取5m；
k1为渗透系数，取20m/d。
r0=48m
则R1＝100m
基坑涌水量Q1
Q1=
将以上参数代入上式得：
Q1＝2142m3/d，考虑建于及施工用水影响计划出水量Q＝3000m3/d
2）管井单井出水量能力q：
本工程主要考虑坑内降水，因此根据经验，考虑单井出水q取3m3/h
3）确定管井数量n:
n=1.2
＝50
4）确定管井井间距及调整管井数量
井间距a=
L取500m时，a=10m
综合考虑，a=9m，周边总布置降水井56口。
详细布置见“基坑支护、降水平面布置图”。
根据地质勘察报告提供资料显示，基坑局部电梯坑及集水井位于含水层第④层与不透水层第⑥层，其交界处会有少量残留水需明排处理。
2.2.3降水井的布置
本项目降水井的布置如平面图所示。
确定本工程设计管井井深16.0m，井径600mm，井管内径300mm，井间距9m，井管为无砂水泥滤水管，井管与井壁的环行间隙内填入砾石滤料，滤料直径为2～10ｍｍ。
管井结构见附图“基坑降水井剖面图”。
A）观测井的布置：
可用管井停抽后做观测井。
B）抽水泵的选择：
据井出水能力及地下水位降深要求，选择潜水泵，要求流量不小于6m3/h，扬程不小于20m。
C）降水维护期：
系统联网运行后，应根据水位变化情况，有效的合理启动水泵。
D）坑壁残留滞水的处理：
基坑侧壁在潜水层的底板位置会出现少量的残留滞水，可采取相应位置插入引流管，引入坑底积水坑集中排走的措施进行处理。
E）坑内积水处理：
沿基坑坡脚边线布置宽40cm、深20cm的排水沟。
根据基坑滞水情况设置积水坑，积水坑埋深60cm,采用无砂水泥滤水管过滤、潜水泵将水引入集排水管道。
F）地面防渗措施：
严格控制基坑四周的用水点；基坑四周修筑排水沟或管，防止人工或雨水流入坑内，配合后继工程对边坡周边采取硬化措施，妥善处理各种管道渗漏水。
G）基坑四周地面沉降观测：
在开挖边线放线完成后，根据现场情况设置一定数量有代表性的观测点，以对基坑其地面的沉降进行观测，便于对相关建筑物及时采取相应的保护措施。
2.3基坑支护方案
根据本工程特点，1:
0.1开挖边坡需进行加固处理，加固方式采用土钉墙护坡支护。
（土钉墙护坡较其他支护方式更为经济，而且随着土方开挖同步进行，对工期进度影响很小，因此优选土钉墙护坡）。
2.3.1土钉护坡支护设计
根据现场工况，按1:
0.1放坡，布置7排土钉，设计土钉长度5.8m～11.8m，以1.5×1.5m间距梅花形布置，土钉直径110，土钉与水平方向夹角为50，主筋采用φ20螺纹钢筋。
具体布置见“土钉墙支护剖面图”。
土钉
编号
深度
（m）
长度
（m）
倾角
（）
直径
（mm）
钢筋直径（mm）
钢筋根数
水平间距
1
1
5.8
5
110
18
1
1.5
2
2.5
8.8
5
110
20
1
1.5
3
4
11.8
5
110
20
1
1.5
4
5.5
10.6
5
110
20
1
1.5
5
7
8.8
5
110
20
1
1.5
6
8.5
6.8
5
110
20
1
1.5
7
10
5.8
5
110
20
1
1.5
本工程土钉墙支护运用《启明星基坑支护软件》进行了验算（见计算书）。
基坑支护应采用动态施工，根据现场实际施工情况进行调整。
2.3.2护坡支护所需材料的性能参数
2.3.2.1注浆：
水泥浆体强度20Mpa
水泥浆配比W/C0.5
水泥浆体注浆压力0.2Mpa
2.3.2.2喷射砼：
设计强度：
C20
水泥:
砂:
碎石＝1:
2:
2（此为重量比）
喷射厚度：
80mm±20mm
2.3.2.3钢筋网：
Ф6.5@200×200mm,保护层为30～50mm,另外为保证坡顶稳定，在坡顶做1.0m的钢筋砼翻边。
各锚头水平采取Ф16联系筋相连。
第三章施工工艺、技术措施
3.1基坑降水工程
3.1.1基坑降水工艺流程
下管填料
3.1.2基坑降水技术措施
1）放线：
由测量人员按设计要求，沿基坑周边及坑内一定距离布设井位标识。
2）地下管线调查：
依据甲方提供的资料，及时请作技术交底，不清楚区域需挖探坑探明地下管线布设情况后再进行施工。
3）钻机就位：
井位测设后，将成井机械对准孔位，由质检人员复检合格后，方可开钻。
4）钻孔：
使用反循环钻机（小正循环钻机）钻孔，孔内自然造浆护壁成井工艺，成井的孔径为Φ600mm，孔深由质检人员通知机台工作人员。
5）清孔：
钻孔结束后，机组人员应彻底清掏孔内比重较大的泥浆，直至泥浆比重为1.05－1.1，然后由质检人员对孔深、孔径、孔内泥浆比重统一验收，合格后方可进行下道工序。
6）下管：
成孔完毕应立即下无砂水泥管，下管前要用竹片绑紧，采用钻机卷扬下管，下管时要垂直居中。
7）验孔结束后，运用反循环钻机将井管下入孔内，沿井管周围静水填砾，以保证抽水井质量。
8）洗井：
用空压机气举法洗井,要从上至下逐节逐层吹洗，将井底泥砂吹净、洗出清水为止。
空压机洗井，直至水清砂净。
9）铺设集排水管：
根据现场条件，以千分之三的倾斜度沿井外线布设集排水管道。
10）全面抽水：
将潜水泵下入孔内，距离孔底1.5米左右，试抽水合格后正式抽水，通过集排水管排至甲方指定出水口。
11）排水系统的安装：
a）地面排水管为Ф300钢管，布置在基坑四周，经沉淀箱沉淀后排至市政污水或雨水井内。
具体排放口根据现场情况再定。
抽水：
用潜水泵抽水，水泵下至距井底1.50米，其下部为沉淀用。
b）水泵的安装与运转：
水泵采用胶皮软管引至地面排水管道，应根据出水量及降深调整水泵的位置。
要先打井、接着洗井、装泵、试抽水、水泵一旦启动即要24小时连续运转，争取早日将水位降到设计要求，定时通过水位观测孔观测水位，以确定水泵的停与用。
12）封井：
根据设计规范要求停止抽水后时封井。
3.2基坑支护工程
3.2.
制作排水孔
1土钉墙护坡施工流程
3.2.3土钉墙护坡施工技术措施
1）边坡采用反铲挖土机挖土，预留20cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，预留成孔工作面宽度保证8～10m，以确保土钉成孔工具的工作面。
土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖，按顺序施工，上层作业面的土钉及喷混凝土强度未达到设计强度以前，不得进行下一层土方的开挖。
2）定位放线：
按设计图纸由测量人员用Φ6.5长30cm的钢筋钉入每个土钉的位置，若土钉正对降水井位置，施工应注意避让。
3）成孔：
根据土层条件，采用人工洛阳铲成孔。
4）土钉主筋制作及安放：
主筋按设计长度加20cm下料，外端弯钩与联系筋焊牢，确保端部的主筋抗拉强度，主筋每隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心。
5）注浆：
采用搅拌机造浆，质检人员应严格配置水泥浆，注浆采用注浆泵，注浆时，可采用重力、低压（0.2～0.6Mpa）注浆,孔口设置止浆塞,注满后保持压力3～5min，初凝前补浆一次,将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出。
遇有漏失严重的钻孔，应及时补浆。
6）挂网及锚头安装：
喷射混凝土前，将钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3-4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，并不少于两点点焊。
钢筋网片借助于Φ16的联系筋与土钉外端的弯钩焊接成一个整体。
7）喷射砼：
喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（土质松散时），喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2～0.5Mpa，喷头水压不应小于0.15Mpa，喷射距离控制在0.6～1.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5～10min。
混凝土配比严格按照设计要求进行，水泥：
砂：
石子：
水=1:
2:
2:
0.4。
8）养护：
根据施工时间采取养护措施。
3.3土方挖运工程
3.3.1开挖基本情况
根据对现场多次踏勘和甲方的要求，对现场现有场容场貌、周边围挡情况、场区内原有建筑物情况和拆迁现状有了初步的了解。
本工程基坑开挖最大深度约为10.9m；基坑按1:
0.1进行放坡。
3.3.2土方工程的指导思想
1）要紧密结合工程的特点和要求，充分考虑现场条件、运输条件、分阶段施工步骤和工程总体部署等各种因素，安排好各工序的穿插施工，有效投入与合理安排足够的土方工程的机械设备，合理安排土方开挖的先后顺序、分阶段的开挖部位和深度、以及运输坡道的合理布置，以满足工期要求。
2）根据基坑不同部位的施工情况留设土方运输坡道，宽度10m，坡度为1:
6。
3）土方工程要为土钉及后续结构施工提前创造工作面。
4）土方工程必须完全符合北京市环境保护要求，科学组织以减少交通拥堵和噪音对市民生活的影响等。
3.3.3土方开挖总体施工流程
本工程基坑开挖深度约11.9m，开挖分为两大步开挖，第一大步开挖至-5.3m,第二大步开挖至-10.6m，最后留0.3m人工清底。
3.3.3.1土方开挖总体施工流程
施工准备（前期场地清理）
降水井施工
1、2、3层土钉墙施工
第一部土方开挖至-5.3m
第二次土方开挖至-10.6m
4、5、6、7层土钉墙施工
人工清底施工
坡道收尾
3.3.3.2土方开挖
1）第一层挖运主要为上层房渣土和回填土，土体比较松散，易造成土体路面遗撒，装运时应注意。
第一层开挖应预留部分房渣土作为坡道渣土。
2）第二层开挖主要为粘土和粉土局部为细粉砂和砾石，土体较饱和，部分区域可能残留有部分上层滞水，应根据实际情况将第一层的预留房渣土铺垫到相关部位，防止误陷车辆。
3）施工时要为土钉墙施工创造工作面，应留出8m宽的工作面。
4）土方坡道：
在场地内设置循环道，本工程坡道进出口位置设置在基坑东北侧。
5）收坡：
基坑土方收尾采用长臂挖土机直接进行。
3.3.4卸土场选择
该工程采用反铲挖掘机机挖土，自卸汽车运土，现场不存土，土方的外运是关键，针对本工程所处的地理位置，选择相关卸土场。
同时维护好交通秩序，尽量减少对市民的影响，从而保证运土路线的畅通。
针对本工程所处的地理位置，经过深入的调查，决定黑白班施工。
与北京市交通管理局及地方主管部门进行密切合作，以保证施工的顺利进行。
3.3.5现场准备
1）出口设专人清理车身、车胎。
2）设专人清扫门前路段。
3）平整场地，清除障碍，若遇到大的障碍用破碎炮将其破碎再装车运走。
4）基坑四周布置太阳灯，做好夜间照明准备。
5）每日提前完成土方开挖线，并随时跟进测量，保证开挖线尺寸与标高。
6）疏通所有交通，作好开工前的防扰民工作。
第四章施工总体布署
4.1工程目标
✧质量目标：
土方挖运、降水、护坡施工质量目标为“优良”。
✧工期目标：
合理安排、科学施工，满足总体部署要求。
✧安全文明施工目标：
根据甲方要求争创北京市安全文明施工工地
✧管理目标：
实行现代化管理，保证工程在安全、质量、进度、文明上创出一流水平
4.2施工组织机构
由我公司派出精兵强将组成项目部，在业主及监理方的监督、配合下，对基坑支护、降水、土方工程进行全面管理并对施工阶段的安全、质量、工期、环保、文明施工等负责。
机构设置如下：
机动施工部
说明：
各责任工程师兼任质量检查员；施工部由各专业施工队按统一的人员编制自行组建，设队长一人、工长一人、质检一人；机动施工部主要负责除土方工程、基坑支护以外的基础施工阶段的其他工作。
项目经理部设专人进行环保、文明施工、扰民及民扰问题处理等工作。
竣工验收
4.3施工流程
4.4施工准备
在施工前，由项目经理主持前期施工准备会议，听取项目经理部对整个工程及其各分部分项工程的施工准备工作计划，该计划主要反映开工前、施工中必须做的有关工作，内容如下：
4.4.1技术准备：
熟悉、审查施工图纸。
4.4.2施工现场准备工作：
地上、地下各种管线及障碍物资料的索取及核实；施工现场的平整；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装。
4.4.3劳动组织准备：
建立各施工部的管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。
4.4.4材料、机械准备：
根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；签定材料供应合同；组织材料按计划进场和保管。
4.4.5施工场外协调：
由项目经理部对外协调交通、环卫、市容的关系。
4.5施工设备及劳动力计划
4.5.1设备配备
1）降水井施工及抽排水机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
泵吸反循环钻机
QZ300
2台
小正循环
2台
泥浆泵
4台
潜水泵
1.5KW
80台
2）护坡施工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
空压机
12m3
2台
砼喷射机组
Pz-5
2台
注浆机组
2套
3）钢筋加工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
卷扬机
3吨
1台
钢筋弯曲机
WJ40-1
1台
电焊机
BX-300
4台
钢筋切割机
GJ51-32
1台
4）测量设备一览表
设备名称
设备型号
数量
水准仪
S3
1
经纬仪
J2
1
5）土方机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
反铲挖土机
EX300
3～4台
自卸汽车
斯太尔
30～40台
装载机
ZL50
1台
4.5.2人员配备
序号
部门
所需人数
1
土方施工部
50
2
基坑支护施工部
40
4
降水施工
30
5
机动施工部
15
4.5.3水电需要量计划：
需200KW电量，最大用水量200m3/天
4.6施工进度计划
4.6.1工期计划
本工程计划施工工期35天，见附图表中的施工进度计划表。
4.6.2实行工期目标保证措施
为了确保工期目标，本工程必须严格执行进度计划，做好以下几项工作：
1）根据总计划，编制月进度计划、周计划、日计划并认真逐级交底。
2）加强施工调度，做好实际施工进度记录，积累计划管理信息。
3）落实各项施工准备，保证各种资源的正常供应。
4）全面掌握施工动态，及时向甲方报告施工进度情况，调整施工中影响进度的各种情况。
4.6.2.1材料供应保证措施
✧及时做好各类材料的使用计划，按公司项目管理办法“材料计划规定”执行。
✧根据工程特点及时掌握市场信息，采用多渠道、少环节，供需方直接洽谈的方法，按工程进度签订材料供应合同。
✧加强周转材料管理，按计划及时组织周转材料设备的进退场，并做到堆放整齐，现场无散落。
4.6.2.2技术保证措施：
及时组织施工图纸会审交底，事先解决施工图纸中的技术问题，编制合理的施工工序流程图，及时解决施工中的技术质量问题。
4.7施工布置
4.7.1降水
本工程降水与场地清理同步进行，降水的质量是影响整个工期的关键，因此在降水施工中切不可盲目抢工期，尤其在洗井的工序上必须达到水清砂净，降水井施工及排水干管的铺设计划工期为10天。
4.7.2护坡施工
本工程护坡主要以土钉墙为主，土钉护坡施工，有7层土钉，土方开挖时，优先考虑土钉护坡的作业面，边开挖土方，边施工护坡。
本工程护坡支护为控制性进度。
4.7.3土方
本工程土方施工主要为土钉墙施工创造工作面，同时，由于土方量不大，应合理安排工序，争取及早为主体施工创造条件。
土方计划施工工期20天，土方施工为非控制性工期，其应贯穿土钉施工整个过程。
设备完成能力计算：
基坑土石方开挖约8万m3，计划挖运工期20天，
每天：
v=8÷20=0.40（万m3）
挖运土松散系数取1.2，每辆车计划装土10m3,
车数：
s=4000×1.2÷10=480（车）
该工程计划投入车辆40台，按出勤率90％，
则每天可出t=40x90%=36（台）
每车每昼夜完成：
S=480÷36=13.3（趟）
根据类似工地的实际工程运输经验，在正常情况每车每昼夜可保证完成15趟运渣任务，因此本项目的挖运任务可以得到保证。
4.8质量保证措施
4.8.1质量保证体系
质量方针：
“同心协力，共注辉煌”。
施工阶段设专职质量总监，以设计方案和相关规范为依据，全面落实质量方针。
4.8.2质量管理程序
基本要素质量工作质量
产品
质量
保证
4.8.3组织保证体系
项目经理
4.8.4各分项工程质量标准
1）土钉墙质量标准
内容
标准
坡面平整度的允许偏差
±20mm
孔深允许偏差
±50mm
孔径允许偏差
±5mm
孔距允许偏差
±100mm
钢筋保护层厚度
≥25mm
土钉倾角偏差
±5%
挂网时网片距坡面
3-4cm
注：
未尽事项参见现行的有关规范、标准
2）土方质量标准：
国家有关建筑施工规范（GBJ301－88）
国家有关建筑施工规范（GBJ123－88）
工程设计对土方的质量要求
4.8.5各分项工程质量保证措施
4.8.5.1降水井质量保证措施
1）成孔深度由专人进行测量,达不到设计深度不许下管。
2）降水井井身应圆正、竖直,顶角的偏斜不得超过20cm。
3）井管安装时，滤管的连接处应采用60－100目纱网包裹紧，并且采用四道竹片绑扎牢。
4）井管安装后，应及时沿井管四周均匀连续填入滤料，当发现填入量、深度与计算有较大出入时，应找出原因，加以排出。
5）降水井填滤料封闭外围后，应及时用压缩空气洗井，洗井效果的检查，宜满足抽出水的含砂率接近1／50000（体积比）的要求。
6）集水总管布置要整齐美观；
7）洗井时要从上至下逐节逐层吹洗，将井底泥砂吹净、洗出清水为至。
8）洗井结束后，应进行抽水试验，出水量不宜小于管井的设计出水量。
4.8.5.2护坡质量保证措施
1）修坡时专人进行测量,确保不吃槽。
喷射砼时由专人检查网长及标志杆的安装。
2）插入钢筋时由专人检查,若插入深度不足,则继续取土成孔，插入钢筋时要将注浆管绑在距孔底0.5m处。
3）注浆时要严格按配比搅浆,并随成孔随注浆,注浆渗漏较多时,要进行二次、三次补浆直到注满。
4）向孔内注入水泥浆体的充盈系数必须大于1，每次向孔内注浆时，宜预先计算所需的水泥浆体的体积，并根据注浆泵的冲程数求出实际向孔内注入的浆体的体积，以确认实际注浆量超过孔的体积。
4.8.5.3土方开挖质量保证措施
1）土方施工设专人指挥，技术员进行书面交底，严格执行施工方案。
2）挖土机司机必须要按照开挖灰线施工。
3）测量员随时测量，保证基底标高，槽底土壤不得扰动。
4）夜间施工有足够的照明。
4.8.7质量问题的处理
如发生质量问题，立即口头上报甲方，并在4小时内递交有关质量问题的书面详细报告，包括时间、部位、细节描述、产生原因、处理的措施等。
土方开挖过程中，若基坑变形突然加大，应立即停止开挖，并及时回填，也可以在其背后进行挖土卸荷，以保证基坑的稳定。
施工队
4.9安全生产与文明施工
4.9.1安全组织机构
4.9.2安全生产措施
1）现场要设健全的安全领导小组。
2）全体人员应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。
3）施工现场人员必须佩戴安全帽。
4）施工前，施工负责人要向操作人员做专项技术安全交底，关键部位要
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