深基坑工程专项方案.docx
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深基坑工程专项方案
一、工程概况
1、工程概述
本项目位于杭州市余杭区五常街道工教路南侧，荆常公路西侧，属西溪人家北区块。
工程主要由15幢小高层及整体地下室组成，建筑面积约129713m²，其中地下室面积23969m²。
地下室层高分别为3.80m和5.20m。
±0.00相当于黄海高程为5.15m。
2、地下室结构概述
本工程为框剪结构，地下室为桩承台基础，工程桩为预应力管桩，地下室面积23969m2。
基坑东西向长约237.6m，南北向长约267.1m，周长约1087m。
地下车库底板面标高-0.550m，地下车库底板厚500mm，承台高1200mm，垫层均为100厚素砼；工程桩基为φ500-600预应力管桩；基坑开挖范围内，73#、74#、77#、78#、80#、82-83#主楼基础位于地下车库以外，其基础承台底埋深标高为-1.050m，底板底埋深标高-0.350m，其余75、76、81、85#四幢主楼位于地下车库内，其基础埋深标高同地下车库标高，地下车库承台底埋深标高-2.050m，底板底埋深标高-1.350m，电梯井埋深标高-3.35m，围护设计自然地坪标高均为4.200m，因此至地下车库底板垫层底设计开挖深度为5.25~6.25m，局部坑内外高差达7.75m。
本基坑总土方量约230000立方。
3、工程地质、区域水文地质情况
⑴场地地层结构及特征
根据勘察报告，本基坑土方开挖阶段所涉及的地层主要为：
1-1素填土：
松软，主要粘性土和碎块石组成，在原池塘处，底部混含塘泥。
局部分部，层顶标高0.00~4.09m，厚度0.00~0.80m。
1-2杂填土：
褐灰色，松散，主要由粘性土及碎石、碎砼块等建筑垃圾组成。
局部分部，层顶标高2.05~6.39m，厚度0.00~7.80m。
1-3耕作土：
黄灰色，松软，以粘性土为主，含少量植物根茎及砾石。
主要分布于农田、塘梗，层顶标高0.85~4.37m，厚度0.00~0.90m。
1-4塘泥：
灰色，松软，流塑，以淤泥为主，含腐殖质，具臭味。
主要分布于原鱼塘、河道区域，层顶标高-0.24~2.44m，厚度0.00~2.20m。
2粘土：
灰黄色，软可塑，局部硬可塑。
切面较光滑，无光泽，无摇震反应，干强度和韧性高，含锰质斑及蓝灰色斑。
该层层顶标高-2.05~4.20m，厚度0.00~5.00m。
3淤泥质粘土：
灰色，流塑，厚层状，含较有机质斑和腐殖质。
无摇振反应，切面无光泽，干强度和韧性中等。
该层局部缺失。
层顶标高-3.70~2.60m，厚度0.00~13.10m。
4-1粉质粘土：
灰黄色，软塑~软可塑，切面较光滑，稍具光泽，无摇震反应，干强度和韧性中等，含锰质斑及蓝灰色斑。
少数地段分布，层顶标高-1.51~1.82m，厚度0.00~5.20m。
4-2粉质粘土：
灰黄色，硬可塑，局部软可塑，切面较光滑，稍具光泽，无摇震反应，干强度和韧性中等，含锰质斑及蓝灰色斑。
局部缺失，层顶标高-9.10~1.40m，厚度0.00~8.70m。
4-3粉质粘土：
黄色、灰黄色、局部灰绿色，软塑~软可塑，切面较粗糙，无光泽，无或略具摇震反应，干强度和韧性中等，具层理，层间夹粉土薄层。
局部缺失，层顶标高-11.90~-1.00m，厚度0.00~8.90m。
⑵不良地质作用
场地原为湖沼积平原，主要的不良地质作用为可能存在的暗塘和暗浜，因其均匀性差、力学性质差等因素，对基坑的开挖、围护有一定影响，开挖时易引起滑移、坍塌。
⑶水文地质条件
与本基坑工程有关的浅部地下水为孔隙潜水，水位埋藏较浅，勘察期间测得稳定地下水位卖身在0.00~4.00m,相当于国家高程0.85~4.24m。
场地地下水受周边河网、鱼塘及大气降水补给，地面蒸发、民井用水和侧向径流是其主要排泄方式。
受河道水位及降水影响，地下水水位变化较大，水位年变化幅度一般在1.0~2.5m。
下不砾砂含孔隙承压水，承压水水位大大低于基坑开挖深度，承压水对基础抗浮和工程降水均无影响。
对桩基施工影响甚小。
根据水质分析资料，场地潜水对混凝土结构有微腐蚀性，在干湿交替和长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋均有微腐蚀性。
⑷各土层的主要物理力学参数
岩土工程勘察报告提供的本基坑围护涉及各层土的主要物理力学参数见下表所示。
括号内为对勘察报告提供的力学参数进行折减后的值。
各层土的物理力学性质参数表表1
层号
岩土名称
天然重度
kN/m3
粘聚力c（固快）
kPa
内摩擦角（固快）
度
孔隙比
压缩
系数（MPa-1）
承载力特征值（kPa）
1
填土
（8.0）
（8.0）
2
粘土
18.2
38（30）
10.6（9.2）
0.945
0.42
3
淤泥质粘泥
16.7
14（10）
6..6（5.0）
1.447
1.11
4-1
粉质粘土
18.6
38
14.3
0.887
0.41
4-2
粉质粘土
19.2
55
14.1
0.744
0.29
4-3
粉质粘土
18.5
27
16
0.882
0.35
4、周边环境情况
本基坑周边环境如下：
基坑南面为施工主干道，东面为在建工程用地，基坑西侧有河道，河面水位约为黄海高程3.000m。
本工程用地红线为校区整个校区用地红线，距离本基坑较远。
本基坑周边环境详见现场平面布置图。
5、各责任主体
⑴建设单位：
⑵代建单位：
⑶设计单位：
⑷勘察单位：
⑸围护设计：
⑹施工单位：
⑺监理单位：
⑻质量监督单位：
⑼安全监督单位：
二、基坑支护设计概述
1、基坑支护设计方案
结合附近基坑开挖工程实践，本着经济、安全、合理的原则，根据不同地地质条件和场地环境条件，采用排桩加角撑、对撑、悬臂式排桩结合水泥搅拌桩止水的支护形式。
坑内高差根据实际开挖深度及地质条件分别采用水泥搅拌桩重力式支护及放坡支护。
2、基坑降排水方案
本工程基坑外四周设400×300的排水沟，并在沿排水沟每隔30米设置沉淀池一个，将地面雨水，污水经排水沟的水排向沉淀池沉淀后，再排向城市地下排水管网。
本工程基坑采用止水桩止水，故坑内可采用明沟集水井方式排水。
集水井离围护桩距离不小于4.0米。
3、基坑支护对施工的特殊要求
⑴本工程施工顺序：
工程桩施工→围护桩施工→基坑周边主楼基础施工→基坑开挖
⑵先施工水泥搅拌桩，再施工围护钻孔桩。
⑶在基坑施工过程中如有发现地质情况与勘察报告严重不符应及时告知业主、监理、设计等，以便采取相应措施。
⑷本工程计算超载按15kPa考虑，坑边作为施工通道或堆场处报设计复核，必要时加强。
⑸基坑土方开挖应遵循分层、分段、分部、对称、限时的原则，尽量减少未支护暴露的时间，在支护结构及支撑体系未达到设计要求之前，不得进行下层土方的开挖。
⑹采用机械挖土方式时，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱和围护桩。
挖土机械不得直接压在支撑上，应在支撑两侧先填土，填土须高出支撑顶面，然后在其上铺设路基箱，方可在上面通行机械车辆。
三、编制依据
1、中国航空工业第三设计研究院提供的全套施工图纸
2、浙江省工程物探勘察院提供的本场地岩土工程勘察报告
3、杭州市勘测设计研究院提供的基坑围护设计
4、周围环境情况
5、国家、行业及地方颁布的规范、规程、标准
⑴《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
⑵《建筑基坑工程技术规程》DB33/T1008-2000
⑶《建筑地基基础设计规范》GBJ50007-2002
⑷《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97
⑸《建筑地基基础设计规范》DB33/1001-2003
⑹《混凝土结构设计规范》GB50010-2003
⑺《建筑桩基规范》94-2008
⑻《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
⑼《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）及配套的施工质量验收规范
6、部、省、市级单位发布的有关建筑施工、质量、安全文件
7、建设部（2009）87号文件
8、公司三合一认证体系文件
四、本基坑工程的难点、重点和关键点
1、本工程虽然远离城市繁华区，周边场地开阔，但北面与西面临近河流，基坑与河流之间可用场地几乎没有，只能利用基坑南面及东面的场地出土，加之支护结构及基础分布情况，场地受到一定的限制。
2、场地内原为河道和水塘，土层性质较差，淤泥较深且具备一定的流动性，对土方开挖的顺序、分区分层要求较高，稍有不慎即可能产生土层滑移、坍塌。
3、部分主楼位于地下室以外，其基础大面与地下车库基础大面存在近1m高差，且距离相近，留土区域易产生滑移，这就要求土方开挖及基础施工的顺序必须正确，尽量使土方对工程桩的扰动影响降至最低。
4、西面临近河道，需预防河水渗入基坑内，此处的水泥搅拌桩施工质量要求较高，具有止水和挡土双重作用，尤其是桩间的搭接控制。
5、基坑底均处于淤泥层土中，土层含水量高流动性大，对垫层和砖胎模施工难度较大。
6、局部电梯井等坑中坑深度接近2m，且部分临近坑边，相对于坑外土方高差可达7.5m。
坑底均为淤泥层土，虽然坑中坑采用了水泥搅拌桩围护，但坑底土仍可能出现隆起，即使不出现隆起，坑底高含水率的淤泥质土，对基础施工的质量和进度控制不利。
五、施工组织管理机构、人员配置及职责
1、项目管理组织机构、人员配置
项目经理
技术负责人
现场总负责
施
工
员
施
工
员
施
工
员
质
量
员
安
全
员
资
料
员
材
料
员
土
方
施
工
队
围
护
施
工
队
监
测
施
工
队
2、管理职责
⑴项目经理
贯彻执行国家有关政策、法规；制定项目总体管理方案和施工总体设想，组织精干的项目管理班子；考察确定分包施工单位，并对其在施工过程中进行监督管理、考核验收；合理组织和调度生产各要素按计划到时到位；协调好与各有关方面的关系，对整个项目的质量、进度、安全、文明施工及工程成本全面责任；全权处理管理过程中一切需要解决的问题；确保合同的全在履行。
⑵技术负责人
负责项目部技术、质量方面的活动。
负责编制专题施工方案，并组织实施，及时处理施工中的技术和质量问题。
负责与建设单位、监理单位和设计单位洽谈有关技术质量事项。
组织工程的图纸会审、技术交底和全面质量管理活动，负责工程技术资料（质量记录）审核，使技术和质量活动的进程处于监控之下，确保其质量体系和合同要求的活动有计划的实施。
⑶施工员岗位职责
负责项目的个体实施。
指导、检查、监督、控制现场一切与产品质量有关事项，保证产品一次合格或一次成优。
做好技术交底工作，以及分部、分项和最终产品的技术复核检查。
对观砌翻样的技术工作进行复查，协调生产班组（队）及工种间的施工配合。
⑷质量员岗位职责
协助技术负责人做好工程质量管理工作，根据设计图、工程质量验评标准、施工验收标准、质量计划等参加工程质量监督检验，负责工程质量记录、技术资料的监督和检查，正确及时写质量资料。
⑸安全员岗位职责
负责对进场施工人员的安全教育和安全交底，负责安全生产和消防各项措施的具体落实，定期对现场安全生产情况进行检查，督促生产班组做好安全工作。
及时记好各项安全台帐。
协助施工员做好现场的双标化工作治安管理工作。
⑹材料员岗位职责
制定采购文件，并按批准的采购文件进行采购，接收物资进场（入库），并按规定进行检验试验或验证，做好记录和标识。
对项目施工过程中的材料消耗进行管理，建立台帐。
按现场平面布置要求，对各类材料开展定位管理。
根据接收物资的质量性采用适宜方式、环境妥善贮存，确保接收物资质量不因保存不当而受损。
做好电动工具的保管、借用等工作。
⑺资料员岗位职责
负责项目部的有关技术资料的收集、整理工作，办理竣工验收手续，并及时做好竣工工程图纸、技术资料归档工作。
六、资源配置计划
1、机械设备配置
施工机械配备计划
序号
机械名称
规格功率（KW）
数量（台）
1
切断机
10
2
2
弯曲机
7.5
2
3
电焊机
28.8
2
4
电焊机
16
3
5
对焊机
100
2
6
200挖土机
1m3
5
7
120挖土机
0.6m3
1
8
土方运输车
15T
40
9
砂浆搅拌机
3
3
10
切割机
6
1
11
潜水泵
1.5
.5
10
12
发电机
155
1
13
钻机
30
0
1
14
钻孔桩机
55
8
15
搅拌桩机
38
2
经计算，总用电量未超过变压器容量
上述机械配备为暂定数量，具体施工时可稍作调整。
2、劳动力配置
劳动力安排计划
工种
每班人数
班组数
合计人数
钢筋工
30
2
60
木工
20
2
40
电焊工
4
3
12
泥工
15
3
45
桩基工
12
1
12
凿桩工
10
2
20
现场电工
2
1
2
砼工
20
2
40
普工
10
2
20
挖土工
20
4
80
上述劳动力配备为暂定计划，具体施工时可稍作调整。
3、材料配置
主要材料配置计划
序号
材料名称
单位
数量
1
各类钢筋、线材
t
80
2
水泥
t
2000
3
碎石
t
100
4
黄砂
t
70
5
商品混凝土
m3
1400
6
毛竹
m
500
上述材料配备为暂定计划，具体施工时可稍作调整。
4、监测仪器配置
监测仪器配置计划
序号
仪器名称
数量（台）
1
水准仪
2
2
经纬仪
2
3
全站仪
1
其余专业监测仪器由专业监测单位提供。
七、总体施工部署
㈠施工准备工作
⑴工前准备
①组织管理人员和劳动力按需分批进场施工，组织场地清理等前期工作，并进行施工现场总平面布置。
②安排施工用各种机具设备，分批调度进场，根据平面布置就位，并接通施工用水用电。
③办妥各项有关施工证件手续，执行国家和当地有关规定条例办法，做到有准备开工，按规范施工。
④计划主材来源，对各种材料、半成品等材料征得分包方同意后，进行订货供料合同和手续，并按施工进度计划提前进料供货，按指定地点堆放或进仓入库。
⑵施工技术准备
①技术资料准备
在开工前及时收集和编制各种技术资料，包括工程地质资料、建筑红线图、建筑许可证、施工图、施工组织设计和预算、材料工要分析或成本分析等前期准备工作。
②施工技术准备
组织落实工作人员进行施工图熟悉，施工图会审及技术交底工作，编制和讨论施工方案及措施部署，安排出分段分期的施工计划目标和措施，做好图纸翻样工作。
⑶物资准备
材料构（配）件、预制品、机具和设备是保证施工顺利进行的物资基础，这些物资的准备工作必须在开工之前完成，根据各种物资的需用计划，分别落实货源，提前订货，安排运输和储备，使能满足连续施工的需求。
⑷劳动组织准备
建立工程项目的领导机构，设立现场项目部，调集精干施工队伍进场，进行施工组织设计、计划及技术交底，并建立健全各项管理制度。
⑸测量定位准备
根据建设单位提供的测量基准点和水准点，建立适合本工程的测量定位网络和标高控制网络。
⑹混凝土级配资料准备
针对本工程所用的不同等级的砼进行配合比优化设计，做好试配工作。
对本工程所采用的主要原材料将严格按规范要求进行检验，取样等工作，把好原材料质量关。
㈡总体施工顺序
本基坑工程主要由三个部分组成：
桩基工程、支撑梁（包括压顶梁）、土方开挖。
在施工过程中，各个部分相互穿插进行，缺一不可，不能单独施工。
基坑支护是土方开挖的前提，只有在稳定的基坑支护下，土方开挖才能顺利的进行，共同完成整个土方工程。
支护结构施工顺序：
工程桩施工→围护水泥搅拌桩→围护钻孔灌注桩→桩基养护→79#楼部位土方开挖，79#楼基础结构施工→基坑挖土至压顶梁标高，施工压顶梁→地下室外主楼基础土方开挖，地下室外主楼基础施工→地下车库土方开挖至底板底→人工修土、坑中坑挖土、垫层浇筑
㈢施工进度计划可行性分析
1、施工总体设想
根据本工程基坑开挖面积大、基底软土层厚、土方量大等特点，提出以下几点设想：
⑴根据围护设计方案的要求进行围护施工，确保钻孔灌注桩和水泥搅拌桩的成桩质量，使坑外排桩和重力式挡墙能起到有效的挡土作用，止水水泥搅拌桩能形成有效的帷幕效应，因此围护桩的成桩质量是本基坑围护的关键。
⑵土方开挖需在围护桩达到设计强度后，先逐段挖除上皮土，优先保证压顶梁及支撑梁的尽早浇筑，待支护结构达到设计要求后，开挖地下车库外主楼部位的土方，地下车库部位则先不开挖，当开挖至主楼基础底标高后，进行主楼基础结构的施工。
⑶针对地下车库大面积的基坑开挖，必须将整个区块化整为零处理，以充分展开施工的平台面，通过合理安排施工区块间的流程。
Ａ区土方按从北往南的顺序后退开挖，最后从南面坡道处收口；Ｂ区土方按从西往东的顺序后退开挖，最后从东面坡道处收口。
两大区块的详细划分情况及施工顺序详见地下车库部位土方开挖顺序示意图。
⑷土方开挖期间计划开设两个出入口，原则上可安排两路挖土班子同时开挖，先期开挖尽量在原土上筑路，必要时铺设宕渣和路基板。
2、平面布置与区块划分
本工程因地理位置及周边道路情况，土方开挖阶段共设一个出入口，分别位于场地东南角，详见基坑施工阶段现场平面布置图。
土方开挖工程断面上可分为3个阶段，第一阶段：
土方开挖至压顶梁、支撑梁底标高，进行压顶梁、支撑梁及护坡的施工（期间穿插79#楼的土方开挖及基础施工）；第二阶段：
73、74、77、78、80、82-84#楼部位土方开挖（区域土方挖至黄海高程-1.050），进行8幢主楼基础结构施工；第三阶段：
地下车库部位土方开挖（该区域土方挖至黄海高程-2.050），进行人工修土、垫层施工等后续施工。
各个阶段平面划分详见各阶段施工平面图。
3、进度计划及可行性分析
⑴分项进度计划安排：
①工程桩施工共安排75天（从2011年2月1日至2011年4月13日）。
可行性分析：
共安排2台桩机同时进场施工。
②围护桩施工共安排50天，在工程桩施工后期插入（从2011年3月24日至2011年5月12日）。
可行性分析：
在工程桩施工后期安排搅拌桩机进场插入施工，安排四台钻孔桩机紧跟搅拌桩机施工，在总用电范围内尽量开足桩机同时施工。
③2.50m标高以上土方开挖安排35天（从2011年4月23日至2011年5月27日），期间插入79#楼部位的土方开挖及基础施工，安排25天完成（从2011年4月23日至2011年5月17日）。
可行性分析：
总土方量约40000立方，由于围护桩分段完成养护期有所先后，因此安排两台挖机分段开挖，并保证压顶梁区域开挖，为压顶梁的施工和养护提供空间，79#楼部位土方安排一台挖机，基础施工在土方开挖后紧跟。
④压顶梁浇筑、养护，共安排40天（从2011年4月28日至2011年6月6日）。
可行性分析：
压顶梁区域的土方优先开挖，压顶梁可提前分段制作和养护，钢筋可提前下料，模板采用定型模板快速装拆。
⑤地下室外主楼位置开挖至-1.05标高，安排30天（从2011年5月18日至2011年6月16日）。
可行性分析：
此阶段总土方量约为30000立方，共安排两台挖机同时进行，坑中土则只需让挖机大面倒退开挖。
⑥8幢主楼基础结构施工，安排40天（从2011年5月23日至2011年7月3日）。
可行性分析：
基础施工随挖土进行，由于挖土在各个主楼间以流水的形式进行，所以基础施工有足够的劳动力及施工面。
地下车库部位土方开挖至-2.05标高，安排40天（从2011年6月7日至2011年7月18日）。
可行性分析：
此阶段总土方量约为100000立方，共安排4台挖机同时进行，坑中土则采用挖机大面倒退开挖。
坑底人工修土、垫层、砖胎模在机械土方后期插入施工，持续工期为45天（从2011年6月12日至2011年7月28日）。
可行性分析：
虽然工程量较大，但由于整个基坑的土方是分阶段开挖到底，各区块间形成一定的时间差，因此只需立足抢浇垫层，一旦垫层浇筑完成，便形成了施工的工作面，此时只需加大劳动力的投入，加强施工的协调管理。
⑵工期保证措施
①根据基坑围护及土方开挖总体进度计划，编制出详细的月计划、旬计划、周计划及各分项计划，对计划的实施进行监控，当发现进度计划执行受到干扰时，立即采取相应的调整措施，确保计划按时完成。
②精心安排施工布局，合理编排施工顺序，使场地始终能够充分得到利用。
③项目部负责协调施工班组的搭接关系，积极营造融洽的工作氛围，保证施工正常进行。
④加强职工思想教育、落实控制进度措施具体到执行人、目标、任务、检查方法和考核办法，采取激励、奖罚措施，提高职工的生产积极性。
⑤当遇到较大的施工难题，安排公司总工程师到现场解决，以保证工程施工顺利进行。
㈣施工进度计划表
见附图，挖土及地下室阶段施工进度计划
八、施工方法及技术措施
㈠围护钻孔灌注桩施工
1、测量定位
根据建设方提供的红线区和水准点资料，由专职测量员用全站仪布设场区内控制点，用J2经纬仪依照设计图纸建立轴线控制网，并埋设半永久性标志。
控制点尽量布设在非施工区域内，再依据设计图纸准确地测定桩位，用S3型水准仪测定桩位所在处地坪的标高。
2、护筒埋设
护筒埋设保护孔口、隔离杂填土的必要措施，也是定位控制、标高控制的基准点。
因此，每个桩孔就位前必须埋护筒，护筒选用大于桩径10cm的钢制护筒，埋设深度必须能隔离杂填土层，护筒的中心与桩位的中心重合，护筒四周用粘土回填并捣实，以确保筒的稳定，防止地表土的坍塌，复核桩位，在地面划上十字线，十字线交点处插上定位钢筋，定位钢筋中心即为桩位中心。
3、泥浆护壁
根据建设方提供的本工地岩土工程勘察报告，钻孔钻进过程泥浆性能控制不当易出现缩径、坍塌等不良现象，因此在施工进程中我们采用原地层自然造浆调节泥浆的性能来护壁，同时根据不同的地质情况，选用不同的泥浆性能参数，来平衡地层的侧压力，以抑制孔壁的缩径和坍塌，确保成孔质量，减少孔底沉渣，提高单桩承载力。
4、钻机成孔
1、钻机就位：
钻机移机就位，钻头中心对准桩位中心，四周垫实、垫平、天车、桩心、盘心成铅垂线，放入钻头，接上主钻杆，挖好泥浆池、循环槽沟、连接好泥浆循环系统（泥浆池—泥浆泵—皮管—主钻杆上水龙头—主钻杆—钻杆—孔底—孔口—砂石泵—管路—泥浆沉淀池—泥浆池）。
2、桩孔钻进：
为保证成孔质量，提高钻进效率，根据本工程桩端进入强风化蚀粉砂岩，该工程选用我公司特制的两种钻头钻进，该两种钻头对全风化蚀变粉砂岩和强风化蚀变粉砂岩层分别具有良好的可钻性，已在以往几个类似工程地质特征的地层中取得了很好的钻进效率。
在钻头钻进过程中经常测定护壁泥浆的比重、含砂率和PH值，每10米测定一次泥浆比重，根据穿越的土层控制泥浆含砂率为4—8%，泥浆粘度为18—20秒，PH值为7—9。
孔内泥浆应高出地下水位以上，保证孔壁稳定。
开钻时，采取轻压慢转，控制泵量；正常钻进时保证合理的钻进技术参数；钻压10—20Kpa，转速40—60R/min，泵量50m3/h，根据不同的地层控制相应的钻进速度，并逐步调整泥浆性能参数，确保有良
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