哈尔滨西客站高架桥施工组织设计.docx

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哈尔滨西客站高架桥施工组织设计

哈尔滨铁路枢纽新建哈尔滨西客站工程

 

哈西客站西广场高架桥

施工组织设计

编制:

审核:

审批:

中铁建设集团有限公司/中铁二十局集团四公司联合体

2010年11月27日

第1章总则

1、编制依据

1.1、新建哈尔滨西客运站施工图纸。

1.2、国家、铁道部、黑龙江省、哈尔滨西客站建设相关行业及本项目工程专用技术规程、施工规范和工程质量检验评定标准。

1.3、通过对施工场地现场及其周边环境的考察所取得的建筑位置的地形地貌、料源料场、道路交通、水电情况等资料。

1.4、历年来总结形成的有关类似工程施工的科技成果、工法以及既有的施工资源、装备能力、生产经验和管理水平,

1.5、交通部和地方政府颁发的“工程质量管理条例”、“中华人民共和国建设工程安全生产管理条例”、“消防安全法”、“建设项目环境保护管理条例”等政策、法规、条例、规定;

1.6、项目部已经审批的总体施工组织设计;

本施工组织设计是依据《施工图》及《施工合同》中有关条款和技术要求编制,并遵照以下标准和规范:

序号

规范标准名称

标准号、发布文号

1

公路工程技术标准

JTGB01-2003

2

公路桥涵设计通用规范

JTG060-2004

3

公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

JTG062-2004

4

公路圬工桥涵设计规范

JTG061-2005

5

公路桥涵地基与基础设计规范

JTG063-2007

6

公路工程抗震设计规范

JTJ004-89

7

公路桥梁抗震设计细则

JTG/TB02-01-2008

8

公路桥梁伸缩装置

JT/T327-2004

9

公路桥涵施工技术规范

JTJ041-2000

10

公路工程质量检验评定标准

JTGF801-2004

2、编制范围

哈西客站西广场落客平台及匝道桥下部结构、上部结构施工。

3、编制目的

在保证质量、安全的条件下,确保按照哈尔滨西客站总体施工组织要求的节点工期目标完成西广场高架桥施工,特编制本施工组织设计。

第2章工程概况

1、工程概况

哈尔滨西站站前高架桥为站区主要配套设施,供站房上下客流使用,主桥与站房落客平台衔接,并通过引道与两侧市政道路连接。

本桥平面位于直线、圆曲线及缓和曲线上,桥面全宽为9~29.5m,本桥梁全长832m(含A匝道桥71m),桥梁按正交设计,中心桩号为K0+000,共14联(含A匝道桥1联),站房孔跨布置为:

(4×20)m+(18+22+18)m+(2×18.5)m+(3×20)m+(6×12)m+(20+20+19)m+(17+18)m+(2×18)m+(18+22+18)m+(4×20)m,A匝道桥布孔采用与主线对齐方式孔径。

桥梁上部结构形式为:

第一~六、八~十三及A匝道桥联上部结构均采用钢筋混凝土连续箱梁,第七联上部结构采用预应力混凝土连续箱梁。

第一~四、十~十三及A匝道桥上部结构梁高均为1.5m,第五~九联梁高均为1.8m。

桥梁下部结构桥墩采用矩形墩,桥台采用一字台,基础均为钻孔灌注桩基础。

桥梁设计桩长在25~56m之间,桩径为1.3m、1.5m1.8m,桥墩高度在1.8m~10.3m之间。

全桥共有钻孔灌注桩118根,桥墩41个,桥台2个。

2、自然地理特征

2.1、地形地貌

本桥位于哈尔滨西客站西广场,原有地貌为丘陵,在前期站房和地铁建设中已经对原地面进行了平整,施工机械可直接进入施工现场开展施工。

2.2、工程地质特征

该段场地地貌单元相对较简单,为松辽平原北部岗阜状冲积平原区,场区出露地层主要为第四系全新统人工填土、冲积淤泥质粉质粘土、上更新统冲积1黏质黄土、2粉质粘土、2-1粉砂、3中砂及3-1粉细沙。

3.2根据勘探揭示,地下水位埋深19.8-28.7m,标高在116.2-124.6m之间,主要受大气降水的补给,通过地下径流和地表蒸发排泄。

2.3、气象条件

哈尔滨市位于亚欧大陆东部的中高纬度,在北纬44°04′~46°40′,东经125°41'~130°13'之间,气候属于中温带大陆性季风气候,具有明显的季风特征,冬季风强于夏季风,而且来得早,夏季风则来得迟。

冬季严寒干燥,寒潮频繁,冬季漫长;夏季受热带海洋气团影响,温热多雨。

冬夏季风交替时,夏季风由南向北逐步发展,7月下旬至8月上旬夏季风达到鼎盛,是哈尔滨市降雨最集中的时期。

全市历年季平均气温9.4℃;秋季风速较大,仅次于春季,风向以偏南风为主。

冬季(11~翌年2月)在干冷的极地大陆气团控制下,气温很低,降水极少,气候严寒、干燥。

冬季历年平均气温为-14.2℃。

1月份最冷,全市历年平均气温为-19.6℃。

冬季全市历年平均降水(雪)量为23.6毫米;年际变化在6.6-35.4毫米之间,多少相差近5倍。

冬季全市盛行西南风,风速很小。

有时出现暴雪天气。

3、主要工程数量

工程数量见表2.1

表2.1主要工程数量表

序号

项目

型号

上部

结构

下部

结构

垫石

挡块

台后

挡板

超声波

检测管

抗震

螺栓

1

混凝土

(m³)

C50

1796.9

C40

9485.1

8.6

C30

411.4

12789.3

33.6

C20

2865.4

C15

121.8

2

钢筋(t)

HRB235

177.05

86.91

2.39

157.2

HRB335

3212.7

902.95

4.377

5.086

3.14

3

钢材(t)

4.476

4

抗震螺栓(个)

278

5

盆式支座(套)

137

6

锚具(套)

M15-10

36

M15-15

72

M15-9

52

M15-12

12

7

钢绞线(t)

70.012

8

钻孔桩(m)

D=130

806

D=150

2662

D=180

1460

9

满堂支架(m³)

104587.1

10

预压沙袋(m³)

18015.4

11

沥青混凝土(m³)

1289.4

12

FYT改性沥青防水层(㎡)

14327.0

4、工程的难点重点及对策

4.1沙土地质下的钻孔灌注桩施工

从工程地质勘察数据可以得出,从现有地表以下10-13m即进入细砂层带,由于砂土孔隙率大,粘聚性差,抗剪强度低,在水压作用下水分流失过快,一方面难以保持钻孔施工中用水的需求,另一方面由于其难以与孔内泥浆形成内外水压平衡状态,导致孔壁内外压强水压差过大,难以维持孔壁的稳定,极易发生坍孔事故,造成钻机钻进困难,严重者导致埋钻,对施工造成不利影响,增加施工成本及施工难度,因此针对此种地质,以及预防施工中可能发生的不利情况,制定以下施工措施。

a、增加粘土或膨润土的投入量,提高泥浆粘度及内部抗剪强度,使其能够在孔壁上形成厚度更高的泥皮,既阻塞其泥浆水分流失的孔道及途径,又提高内外泥浆与地下水的平衡,对钻孔施工起到良好的辅助作用。

b、适量添加水泥。

掺入的水泥随着水泥的水化反应,与泥浆中的粘土颗粒之间互相粘结产生絮状结构,有效的提高了泥浆的粘结强度,增大了泥浆自身的剪切角,使泥浆护壁的作用得到更大发挥。

c、减慢钻进速度。

在进入沙层以后,减慢钻头的钻进速度,能有效减少钻进过程钻机对孔壁及周围土层的扰动,降低坍孔的可能。

d、降低拔钻速度。

在钻进过程中,钻头在泥浆中作业,随着开挖的进行,泥沙进入钻头的内部,此时如果拔钻速度过快,极易在钻头下方形成真空,由于负压的作用,造成周围砂土层向孔内流动,从而造成坍孔。

e、提高泥浆指标的量测频率。

由于在施工过程中,泥浆会随着钻进而流失减少,且含砂率增加,不利于钻进,且增加成孔保护的难度,所以在施工过程中,应加强对泥浆的检测,时刻控制泥浆的质量及数量。

d、缩短成孔后静停时间。

钻机成孔后,不仅需要移动钻机,还等待混凝土的浇注,在这段时间内,随着时间的延长,孔壁不稳定性增加,坍孔可能性也越来越大,而且孔内沉渣厚度不断增大,故成孔之后须及时浇注混凝土,缩短静停时间。

4.2高架桥桩基及承台的冬季施工

4.3大规模现浇连续梁的施工

4.4在紧张工期下的施工组织安排

为保证哈西客站2011年10月1日正常接发旅客的目标实现,如何有效组织、合理安排、统筹施工、缩短工期成为该站前高架桥施工的重点。

在面临工程量大,工期短的难题前,项目部各部分应超前规划,提前准备,及时实施,做出有效的施工组织措施。

a、提高材料进场、检验速度

短工期、大工程量的特点决定了高架桥施工在相应的时间内的高度密集性。

项目部物资保障部,做好材料和机械配件的调查、采购、管理、发放及监控工作,保证施工的快速、密集进行,物资材料的供应必须及时准确,有效的保障现场施工的各项材料需求。

在材料采购计划方面,材料采购计划具有超前性,并经工程技术人员确认,防止材料采购的种类、型号出现错误或采购的时间不对导致工期的延误,亦避免出现采购不及时或库存时间过长等现象。

在节假日期间,应提前做好节假日期间的材料计划,此期间的材料采购提前进行,并做好充足的准备,材料库存量满足节假日施工的正常需要。

加强对材料供应单位放假制度的了解,确定他们在节假日期间的业务管理制度,在节假日期间随时保持联系,并做好应急准备工作,确保在非常规情况下保证材料的正常供应。

b、保证机械、设备的施工效率

合理配置先进精良的设备是保证施工的重要条件之一,根据工程需要,配备充足的、先进的、完好的机械设备和检测仪器投入到本工程的施工。

建立有效的设备管理制度,对进行现场施工的机械进行有效管理。

各设备、司机等相关人员进行出勤考核,对保养时间过长、维修次数多,影响现场施工需要的机械设备,及时进行清退处理,并及时补充以满足施工需要。

c、建立高效的技术管理制度

由项目部工程技术部负责本工程的施工技术工作,根据现场实际情况编制符合现场实际的施工方案,并对测量班进行指导并检查其计算及放样的准确性。

对设计图纸进行核对、技术交底、过程监控,解决现场施工技术疑难问题,并负责编制工程相关技术的详细施工方案和操作细则。

在施工过程中,时刻对施工质量和进度进行控制,及时发现和解决施工困难,组织技术人员进行技术讨论,成立QC攻关小组,以缩短工期、提高质量为目标,进行技术攻关。

4、制定切实可行的施工计划

在总工期、总施工计划的前提下,根据现场实际情况,由计划合同部进行节点工期、施工计划的制定,并根据实际发生的情况,对计划进行微调,以更符合进度、工期及质量要求。

第3章总体施工组织及布置

1、工期计划安排

工期安排见附表1

2、机械设备配置

机械设备配置见表3.2

表3.2机械设备配置表

序号

机械设备名称

规格型号

数量

备注

1

吊车

4台

材料垂直运输

2

汽车吊

25T

2台

钻孔桩吊钢筋笼、吊装模板、场地卸料

3

挖掘机

PC220

1台

基础开挖、场地平整

4

载重汽车

15T

2台

模板、材料运输

5

旋挖钻

中联ZR250B

2台

桩基施工

6

反循环钻机

工程钻机

5台

桩基施工

7

发电机组

100kw

1台

备用

8

小型平板车

1台

钢筋拖运

9

钢筋加工设备

2套

钢筋切割、弯曲

10

电焊机

40KW

8台

钢筋焊接

11

氧气割焊设备

2套

模板修整

12

千斤顶

400t

8台

纵向预应力筋张拉

13

混凝土罐车

8m3

6台

混凝土运输

14

混凝土泵车

2台

混凝土浇筑

15

混凝土振捣器

ZN70

15套

混凝土振捣

3劳动力配置计划

根据总体工期要求,现场计划配置3个专业化施工队伍。

同时根据各专业的工程量的大小和作业面的分布差异以及各专业间的协调配合,施工队分别设置不同工班。

各施工队伍工班人员数量如表3.3所示。

表3.3各施工队伍工班人员数量表

名称

工班名称

工班数量

人数(人/工班)

主要施工任务

钢筋制作

1

35

钢筋加工制作

钢筋安装

3

30

钢筋安装

桩基工班

7

42

桩基施工

支架安装工班

1

40

满堂支架搭设

预应力工班

1

20

预应力钢绞线张拉

模板安装工班

3

25

模板安装

砼工班

3

16

砼灌注施工

普工

1

30

杂活

合计

338

第4章总体施工方案

根据现场地质情况,桩基工程采用旋挖钻结合反循环钻机开展施工,承台采用明挖基坑,竹胶板作为模板浇筑混凝土,梁体采用支架现浇法施工。

因第七联为预应力结构,预应力束张拉混凝土需要等强龄期,且钢绞线张拉两端需要一定的工作空间,因此计划施工开三个作业面,先施工第七联预应力结构,同时两头从0#台和43#台向中间(第七联)施工,下部结构的每一工序必须遵循先施工第七联,再从两端向中间施工的原则。

每一联梁体结构施工完毕紧接着进行桥面附属结构的施工。

第5章分项工程施工方案

1、桩基工程

桥梁下部结构桥墩基础均为钻孔灌注桩基础。

桩基础设计桩长在25~56m之间,桩径为1.3m、1.5m、1.8m。

全桥共有钻孔灌注桩118根,桥墩41个,桥台2个。

为保证高架桥的工程如期完成,以及桩基施工质量,桩基工程

1.1、施工准备

1.1.1场地准备

为保证施工的顺利进行,桩基工程施工前场地内妨碍施工的房舍、高压线杆、低压线杆、以及其他需要迁移的管线等设施应迁移完成,并将场地平整到位,无其他施工影响因素存在。

场地内杂物须清理干净,个别松软地基应该进行换填夯实,以保证钻机平台的稳定,能承受施工作业时的所有静、活荷载。

1.1.2施工用水

由于桩基施工采用泥浆护壁的施工工艺,现场用水量巨大,为保证现场施工用水的数量,在参考地质情况及现场施工布置的情况下,合理选择位置打设水井。

水井的位置选择应遵循以下要求:

(1)最大限度的满足最多数量的桩基施工需要;

(2)尽量减少水井的数量,以避免浪费和使用范围的重复;

在水井的使用过程中,对水井进行保护,并配备备用的潜水泵,防止由于水泵损坏导致水源供应缺失,影响施工需要。

1.1.3施工用电

利用最近变压器用电缆接入工地电箱。

施工现场供电线路采用架空电缆和部分埋设电缆,埋设电缆均采用穿钢管法以保护电缆。

为防止意外停电对工程施工造成的影响,在施工现场配备二台低噪音发电机。

1.1.4设备配备

为配合钻机施工需要,在现场应配备一定数量的配合机械,配合施工的机械如下所示:

挖掘机:

用于场地平整,沟槽和泥浆池的开挖,道路的修缮,以及其他用途,共配置3台。

吊车:

用于钢筋笼、导管及其他物资的倒运和安装,每台钻机配备1台。

装载机:

用于渣土外运,场地修缮,道路平整,物资倒运,共配置5台。

其他小型机具设备:

泥浆泵、消防带等水、泥浆输送等用具,每台钻机配备一套。

d合理选择地点开挖泥浆池,选用膨润土、CMC、PHP、纯碱等配制优质泥浆。

1.2定位放样

场地平整完成后,按设计施工图纸及测量技术规范要求,在对计算结果进行二次复核后,由测量班使用全站仪对桩位进行放样,已放样桩位采用埋设钢筋并绑扎红色醒目布条的方法进行标记。

桩位放样完成并做好标记后,应及时对施工负责人进行交底,并设置安全防护标志,以防止桩位遭到移动或破坏。

1.3、钻孔

1.3.1钻机就位

钻机就位前,应对主要机具及配套设备进行检查、维修。

在确认钻机各项指标参数均处于正常范围后,设置孔位十字护桩,护桩的设置方法同桩位的设置方式相同,以便于随时校正孔位偏差。

1.3.2埋设护筒

护筒采用钢护筒,厚度为6~8mm,高度2~3m,直径大于桩径20~30cm,直径误差+100.0,-0mm,中心偏差5cm,埋入原土不小于0.5~0.8m,护筒顶高出地面30cm,周围用粘土夯实,护筒中心要和桩中心重合。

1.3.3泥浆的制备

泥浆制备,采用泥浆搅拌机进行拌制,钢板焊接成的5m×3m×2m泥浆箱储存,泥浆制备选用优质膨润土、分散剂和增粘剂搅拌而成,并备用一定量的水泥,由专职检查人员每天按规定时间对泥浆进行检查,每天检查不少于两次,泥浆的技术指标符合:

a、旋挖钻

比重:

1.1~1.2;

含沙率:

不大于4%;

粘度:

18~24s。

b、反循环钻

比重:

1.06~1.1;

含沙率:

不大于4%;

粘度:

18~28s。

填写泥浆试验记录表。

根据地层情况及时调整泥浆性能,保证成孔速度和质量,施工中随着孔深的增加向孔内及时、连续地补充泥浆,维持护筒内应有的水头,防止孔壁坍塌。

孔内泥浆水位始终高于地下水位1m以上。

1.3.4钻进

开钻时宜低挡慢速钻进,钻至护筒以下1米后再以正常速度钻进。

使用反循环钻机钻孔,应将钻头提离孔底20cm,待泥浆循环通畅后方可开钻。

开始钻进时,适当控制进尺,使初期成孔竖直、圆顺,防止孔位偏心、孔口坍塌。

钻进过程中及时滤渣,同时经常注意地层的变化,在地层的变化处均应捞取渣样,判断地质的类型,记入记录表中,并与设计提供的地质剖面图相对照,钻渣样应编号保存,以便分析备查。

在钻进过程中应经常检查泥浆的各项指标,并及时作出调整。

1.4成孔检验

在钻进过程中及时检查垂直度。

在钻至设计高程后对孔位、孔径、孔深、垂直度进行检查,质量标准见表5.1。

表5.1钻孔桩成孔质量标准

项目

允许偏差

孔的中心位置(mm)

群桩:

100;单排桩:

50

孔径(mm)

不小于设计桩径

倾斜度

钻孔:

小于1%;挖孔:

小于0.5%

孔深

摩擦桩:

不小于设计规定

支承桩:

比设计深度超深不小于50mm

沉淀厚度(mm)

摩擦桩:

符合设计要求,当设计无要求时,对于直径≤1.5m的桩,≤300mm;对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩,≤500mm

支承桩:

不大于设计规定

清孔后泥浆指标

相对密度:

1.03~1.10;粘度:

17~20

Pa·s;含砂率:

<2%;胶体率:

>98%

注:

清孔后的泥浆指标,是从桩孔的顶、中、底部分别取样检验的平均值。

本项指标的测定,限指大直径桩或有特定要求的钻孔桩。

1.5钢筋笼制作、起吊和就位

1.5.1钢筋笼的制作

制作前,进场钢筋原材料、套筒等连接件要进行二检合格后,方可进行加工制作。

制作时,按设计尺寸做好加强箍筋,并标出主筋的位置。

把主筋摆放在平整的工作平台上,并标出加强筋的位置。

焊接时,使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记,扶正加强筋,并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度,然后点焊。

在一根主筋上焊好全部加强筋后,用机具或人转动骨架,将其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架阁于支架上,套入盘筋,按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上,点焊牢固。

1.5.2钢筋骨架保护层的设置方法

钢筋笼主筋接头采用机械套筒连接,每一截面上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。

钢筋笼的材料、加工、接头和安装,符合要求。

钢筋骨架的保护层厚度采用焊接定位筋的方式。

设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个。

1.5.3钢筋笼的起吊和就位

根据钢筋笼的长度,选择吊车的类型,普通的钢筋笼,使用20t汽车吊吊装。

钢筋笼制作完成后,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。

采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。

对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。

起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二吊同时起吊。

待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。

随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。

解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。

1.5.4钢筋笼的制作允许偏差

项目

允许偏差

项目

允许偏差

主筋间距

±10mm

笼径

±10mm

箍筋间距

±20mm

笼长

±100mm

1.6导管安装

在下导管前,事先对导管做水密、承压、接头抗拉试验,以检验导管的密封性能、接头抗拉能力,符合规范要求后方可下导管。

导管采用φ300的无缝钢管,每节4m,最底节6m,配2节1m,2节2m的短管,用来调节导管高度。

1.7清孔

由于钢筋笼吊装时间较长,孔底又会产生较多沉渣,所以待安放钢筋笼就位后,进行二次清孔。

利用泥浆泵向孔内注入比重<1.05的泥浆,进行稀释,确保孔底沉渣厚度≤500mm。

灌注混凝土前孔内泥浆应达到下列要求:

距孔底0.5米处的泥浆容重为1.15~1.25,泥浆的粘度为20~28s,含沙量不大于8%。

清孔用泥浆泵循环换浆,直到松碴厚度符合规范要求为止,必要时进行二次清孔。

松碴厚度≤500mm,监理工程师同意后方可浇注混凝土。

1.8砼灌注

1.8.1混凝土供应及运输

混凝土采用拌合站集中拌制,混凝土输送罐车运输,导管灌注,混凝土坍落度必须在施工现场对每车进行标定。

1.8.2混凝土灌注

桩体混凝土采用水下灌注法施工。

每车混凝土要现场复测坍落度。

每根桩要制作一组标养试块,每150~200m3留置一组同养试块,并做好同样的条件。

导管为内径250mm的钢管,导管接口采用橡胶垫密封。

导管下入前,在地面做拼接,过隔水球胆和充水检验,合格后方可使用。

导管下入时,保持位置居中,轴线顺直,最下面一节导管长度大于4m,导管下口距孔底的高度控制在0.3~0.5m左右。

灌注混凝土,需复测孔底沉渣厚度不大于500mm,大于设计要求允许值,要采用泥浆泵抽取。

满足要求后,在导管上端漏斗下口处放隔水球,待漏斗储备的混凝土数量足够封底后开始灌注。

混凝土的初灌量应能保证混凝土灌入后,导管一次性埋入混凝土深度不小于1m。

灌注水下混凝土速度要快,一经开始灌注必须连续完成,灌注过程中要按要求进行坍落度测定,要求坍落度控制在18~22cm。

随着灌注延续及混凝土面上升,埋深应逐渐增大,导管埋深控制在2~6m,要相应地适时提升。

拆卸导管,填写好“钻孔水下混凝土灌注记录表”。

灌注中发现某段混凝土灌注是与该段体积极不相符时,要查明原因,是否扩孔或塌孔。

严禁盲目强行灌注。

要控制最后一次混凝土灌注量,桩头保护高度控制在0.5-1.0m,保证凿除浮浆后,桩头混凝土强度达到设计要求。

1.8.3灌注要求

混凝土运输至灌注地点后,应检查其均匀性和坍落度,如不符合要求,应进行二次拌合,二次拌合后仍不符合要求时,不得使用。

在灌注过程中,应经常检测孔内混凝土面的位置,及时调整导管埋深。

在灌注即将结束时,应核对混凝土的灌入数量,以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。

1.9泥浆清理

钻孔桩施工中,产生大量的废弃的泥浆,为保护当地的环境,这些废弃的泥浆,必须由装载机及时清理并运往指定的废弃泥浆的堆放场地,并做妥善处理。

1.10施工质量保证措施

1.10.1成孔工艺的保证措施

孔位准确,孔间距误差符合规范、设计要

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