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有内支撑的土方开挖方案

一、编制依据

✧本工程地质勘察报告

✧本工程基坑围护设计图

✧建筑基坑土方外运技术规程

二、工程概况

汉江国际大厦位于汉口新华路与江汉北路交汇处,建筑设计单位为武汉中合建筑设计事务所。

拟建建筑物总平面布置由41塔楼与4层裙楼组成,楼高204m,核心筒结构。

设两层地下室。

规划净用地面积10117.39m2,地下室建筑面积13712m2。

塔楼基础形式为桩筏基础,地下室及裙楼基础为桩承台基础,工程桩为钻孔灌注桩(后压浆),工程设计±0.00=22.00m,基坑呈不规则七边形,基坑底边线承台外边线外扩0.50~0.75m,则基坑底边线总开挖面积约7346.3m2,支护周长332m。

基坑开挖深度见下表。

地下室

主楼筏板

电梯井

设备间

地面相对标高(m)

-0.80~-1.00m

-0.80

-0.80

-0.80

底板面标高(m)

-8.15

-9.10

-10.10

-12.70

承台厚度

1.40

3.20

3.60

4.30

垫层厚度(m)

0.15

0.15

0.15

0.15

基底标高(m)

-9.70

-12.45

-13.85

-16.85

开挖深度

(m)

8.70~8.90

11.65

13.05

15.70

本工程有效使用期12个月。

2、基坑周边环境条件概况

基坑周边环境条件为:

本项目位于新华路和江汉北路交汇处,场区内原建筑物拆除已整平至21.20m左右,场地周边相关的建筑物等环境情况如下:

(1)基坑东侧:

天上人间娱乐场所。

1~3层房屋,天然基础,基坑底边线距现场围墙范围值为3.4~7.1m,距房屋边线20.5m。

(2)基坑南侧:

云湖格调高层住宅楼,楼高20层,桩基础,基坑底边线距围墙3.4m,距房屋边线11.9m。

锦江之星,天然基础,楼高2~10m。

基坑底边线距围墙拐角4.4m,距2层楼房屋边线10.1m。

(3)基坑西侧

新华路与江汉北路交汇处,基坑底边线距围墙边线6.6~13.3m,地下管线沿新华路和江汉北路道路两侧分布场地周围管线,分布情况见下表:

表2场地周围管线分布情况表

位置

管线类别

规格

与基坑最近距离(m)

江汉北路

和新华路

上水管线

Ф100

8.8

煤气管

Ф500

12.9

上水管线

Ф400

15.7

排水管

Ф1350

18.3

排水管

Ф1350

19.3

排水管

Ф1350

23.6

(4)基坑北侧

登月大厦:

桩基础,基坑底边线距围墙5.6~6.5m,距房屋边线25.4m。

8层居民住宅楼:

碎石桩复合基础,基础埋深2.5m,基坑底边线距围墙6.8m,距房屋边线最近为12.4m。

该工程质量目标为:

确保整个工程达到合格等级;“安全生产、文明施工”目标为:

按武汉市安全生产、文明施工的有关规定进行施工,杜绝重大安全事故,一般事故频率控制在1‰。

3.1工程地质条件

根据勘察报告,与本次基坑支护设计有关的地层资料如下:

地层编号

岩土名称

年代

成因

层顶埋深

(m)

层厚

(m)

颜色

状态

湿度

压缩性

包含物及特征

(1)

杂填土

Qml

现地面

2.4

7.1

松散

湿

该层土由于多次回填,回填物较复杂,回填时间跨度较大。

混凝土地坪以上主要以房屋拆迁后散落的砖渣为主,多为近期回填;混凝土地坪以下主要为房屋基础和早期(十年以前)湖塘回填物,主要由砂石、灰渣碎石、块石及一般粘性土等混合构成。

该层成份复杂,均匀性差,结构松散杂乱。

根据推填情况不同,分布厚度不同。

(2-1a)淤泥

Ql

2.4

7.1

0.8

9.8

灰黑

流塑

饱和

含有机质等,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应中等、韧性较差,干强度低。

分布于整个场区。

(2-1b)

淤泥

Ql

8.2

14.5

1.3

3.5

灰黑

褐灰

流塑

饱和

含有机质等,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应中等、韧性较差,干强度低。

分布于整个场区。

(2-2)

淤泥质粘土

Q4al

7.3

16.6

0.9

5.6

褐灰

软塑

流塑

饱和

含有机质等,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应中等、韧性较差,干强度中等。

分布于整个场区。

(2-3)

粘土夹粉土

Q4al

4.9

20.8

0.8

4.5

褐灰

可塑

饱和

以粘性土为主夹薄层粉土,含有机质等,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应中等、韧性较差,干强度高。

局部分布。

(3-1)

粉砂、粉土、粘土互层

Q4al

6.9

22.8

0.9

4.4

松散

/

软塑

流塑

饱和

以粉砂为主夹薄层粉土、一般粘性土。

含有机质、长石、云母片等,具有轻微的摇震反应,切面粗糙,光泽反应弱、韧性较差,干强度一般。

基本分布于整个场区。

(3-2)

粉砂

Q4al

8.7

20.9

1.5

7.8

青灰

松散

中密

饱和

含长石、石英、云母片等,具有摇震反应,干土手捏易散。

基本分布于整个场区。

(3-2a)

粉质粘土

Q4al

13.5

14.4

1.3

可塑

饱和

含铁锰氧化物、具轻微震反应,切面较一般,光泽反应中等、韧性较差,干强度中等。

局部分布。

(4-1)

粉砂

Q4al

15.7

25.6

2.7

13.5

青灰

中密

饱和

含长石、石英、云母片等,摇震反应较强烈,干土手捏易散。

分布于整个场区。

(4-2)

粉细砂

Q4al

26.7

30.5

0.9

14.9

青灰

密实

饱和

含长石、石英、云母片等,摇震反应较强烈,干土手捏易散。

分布于整个场区。

(4-3)粉细砂混砾卵石

Q4al

41.8

44.6

1.6

4.8

青灰

密实

饱和

以粉细砂为主含云母、石英等,砾卵石分布不均匀,含量在10%左右,砾卵石以石英岩、石英砂岩成分为主,磨圆度较好,直径1~5cm不等。

场区不均分布。

(5-1)

强风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩

Fs

46.1

47.8

0.4

3.4

绿灰

强风化

湿

岩石大部分已风化成土状,局部夹有极少量的岩块,干烧可钻进,岩芯破碎。

分布无规律。

岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为V。

局部分布。

(5-2)

中风化泥质粉砂岩、粉砂质泥岩

Fs

46.8

50.4

3.8

19

绿灰

/

褐黄

中风化

湿

视未不可压缩

岩芯多呈短柱状或块状,可钻性1.2~1.8m/h,取芯率约50%,RQD约20%,泥质、钙质胶结,块状构造,裂隙发育。

分布无规律。

岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为IV。

局部分布。

3.2水文地质条件

根据勘察报告,场地内地下水按其赋存条件分为“上层滞水”和“承压水”两类。

“上层滞水”赋存于地表

(1)层杂填土中,主要接受大气降水和地表散水垂直下渗的补给,无统一自由水面,水位及水量随季节性大气降水,原鲩子湖湖水及周边生活用水排放的影响而波动。

本场区“上层滞水”丰富,勘察期间用反铲开挖时涌水量大,勘察期间测得场地上层滞水稳定水位在地面下0.8m~1.8m之间。

“孔隙承压水”赋存于场地(3)单元、(4)单元砂土层中,水量丰富,因与所在地质区域内的地下水及地表水体有着密切的水力联系,其水位及水量随之变化。

(3)单元层中赋存过渡性孔隙承压水。

根据勘察报告,勘察单位在K2、B9钻孔中进行了承压水稳定水位的观测工作。

测得K2(孔口绝对标高21.28m)孔隙水水位约为地面下3.85m,绝对标高为17.43m;测得B9(孔口绝对标高20.67m)孔隙水水位约为地面下3.52m,绝对标高为17.15m。

三、施工注意事项

1、施工前应与业主、监理单位联系配合,核实现况(如地下水位是否降到位),做好基坑开挖过程中的监测工作和周边环境协调;

2、土方外运应严格按照规程操作,以确保工程质量;

3、严格控制土层开挖基底标高,严禁扰动基底土层;

4、施工机械、车辆严禁碰撞工程桩、立柱桩、管井;

5、严格接受业主及监理单位的技术监督、检查。

四、施工总体目标

汉江国际大厦工程土方开挖外运工程,施工快慢将直接影响到工程的总体施工目标,建设方的投资能否尽快产生效益,因此需要质量过硬、信誉可靠、有实力的土方外运单位来承担土方外运。

因此,对汉江国际大厦工程土方外运,我项目在土方外运中将精心组织,严格管理,在施工队伍的选择上严格把关,在施工期上精心计划安排,在生产中注意安全,并以良好的态度服务于项目建设。

本工程的项目目标如下:

✧质量目标:

严格按照业主、监理要求进行土方开挖和外运;

✧安全目标:

确保安全生产、文明施工,杜绝安全事故;

✧工期目标:

在40个日历天内完成。

五、施工总体部署

1、施工组织管理

为在工程中有效的协调工作,按期优质完成土方工程施工,并取得良好的社会效益、经济效益,本公司将选择具有丰富施工经验、与本公司长期合作的专业土方施工队进场施工;项目经理部有关人员成立土方施工管理组,确保工程顺利实施。

本土方工程管理组由项目经理任总指挥,其下设施工负责人(由项目土建施工员担任)2名、技术负责人(由项目技术负责人担任)1名,项目部其它各职能人员均为土方施工管理小组成员。

如图:

项目经理

 

 

施工负责人

技术负责人

机修班

调度室

驾驶班

基坑土方开挖顺序

场地平整→第1层土方开挖锁口梁与内支撑施工→内支撑达到设计强度第2层土方开挖→分三层土方开挖至地下室顶板面标高-8.15m→开挖主楼筏板土方→施工主楼桩筏基础至-8.15m→开挖裙楼筏板土方→施工地下室承台和基础梁

基坑土方开挖条件

为确保基坑及周边环境的安全。

在具备以下条件时,方可进行土方开挖工作:

(1)、围护结构施工或水平支撑结构施工完毕,同时其强度达到设计强度要求;

(2)、基坑内水位已降至开挖面以下下不少于50cm;

(3)、基坑监测反映各项指标正常;

(4)、已制定抢险措施,遇紧急情况能立即进行有效处理;

(5)、已办理有关施工手续,设备机械人员已就位,开挖方案已制定并经业主、监理审批。

1.2第一层土方开挖及支撑施工

第一层土方开挖采用大挖机开挖,将整个基坑范围内土体进行大面积开挖,从自然地面开挖至-3.60标高,随挖随施工第一道支撑、围护顶圈梁,形成挖土栈桥;

第一道钢筋混凝土支撑的施工总体时间控制在15天以内。

土方开挖与支撑施工密切配合,第一次土方开挖平面流向、开挖剖面及支撑

分段施工顺序1→2→3→4详见下图

1.3第二层土方开挖及支撑施工

待第一道钢筋混凝土支撑强度达到设计强度的80%后开始第二层土方开挖,本次开挖依然采用盆式开挖,分二个阶段完成:

首先将第一层土方开挖留设的盆边部分土体分层开挖至-8.55,随挖随施工第二道支撑、围檩,在此阶段土方分三次开挖,每次开挖范围详见附图;本次土方开挖深度超过3m,因此必须进行分层开挖,分层厚度小于3m。

其次,采取两级放坡开挖:

即以距周圈围护体11m范围内(即距周边支撑及栈桥两侧2m范围内)土体作为盆边土,由第二道砼支撑底按1:

1.5比例放坡开挖至-11.55标高,留置3m宽放坡平台后,以1:

1.5放坡开挖盆中部分土体到-14.55,保证开挖面高差控制在3m以内。

第二道支撑施工方法同第一道支撑。

开挖平面、开挖剖面及支撑分段施工顺序详见下图:

1.4第三层土方开挖及支撑施工

待第二道钢筋混凝土支撑强度达到设计强度的80%后开始第三层土方开挖,本次开挖顺序、平面流程同第二次土方开挖。

采用盆式开挖,分二个阶段完成:

首先将第二层土方开挖留设的盆边部分土体分两层开挖至-14.55,分层厚度小于等于3m,随挖随施工第三道支撑,围檩,在此阶段土方分三次开挖,每次开挖范围详见附图;其次,以距周圈围护体11m范围内土体作为盆边土,按1:

2放坡开挖,由第三道砼支撑底挖至-19.90m标高,另人工捡底200mm,挖土标高-14.55~-20.10m。

本次盆中部分土体开挖到基底标高后随即浇筑底板混凝土垫层。

本次支撑施工方法、分段施工顺序同第二道支撑。

开挖平面流向及开挖剖面详见下图:

1.5第四层土方开挖

待第三道钢筋混凝土支撑强度达到设计强度的80%后开始第四层土方开挖,本次土方开挖主要是将第三层土方开挖留设的盆边部分土体(包括第三道支撑中间对撑下土体)分层开挖至-19.90,分层厚度小于3m,另留200mm人工捡底。

此次土方开挖仍然分三次完成,每次开挖范围详见附图。

人工捡底到设计标高后随即浇筑底板混凝土垫层。

开挖平面流向及开挖剖面详见下图:

1.6第五层土方开挖

第五层土方开挖主要为加深坑土方开挖,本次土方开挖需待大面积垫层浇捣完,达到设计强度后再挖。

由于设计在加深坑四周采用水泥土搅拌桩加高压旋喷桩作围护,因此对于加深坑土方开挖仍然采用放坡开挖,坡度为1:

2之间。

开挖剖面详见下图:

第二、三、四、五层土方开挖均利用钢筋混凝土栈桥。

采用2m³大挖机在栈桥上取土装车,坑下小挖机传土至栈道边。

1.7土方开挖及支撑施工注意事项

(1)挖土前必须先行进行降水,并保证基坑地下水位控制在开挖面以下0.5-1m范围内。

(2)所有挖土机械必须由持证上岗的工人操作、指挥,严禁无证人员使用。

(3)挖土应遵循先撑后挖的原则分层开挖,挖土顺序应严格按施工组织设计进行,不得超挖,开挖面的高差应控制在3米以内,当开挖深度超过4m时,采取两级放坡开挖,中间设置3m宽放坡平台,并按1:

1.5放坡;挖土机械如需在非栈桥的支撑上运作,必须覆土高于支撑顶面30厘米及铺设走道板,另外严禁在底部掏空的支撑构件上行走与操作。

严禁超挖,当超挖时应进行回填。

(4)土方开挖过程中挖机按指定路线行驶,严禁挖机在基坑内随意行驶以增加对土体的扰动。

土方开挖过程中严禁挖机碰撞格构柱及已经浇注好的支撑。

(5)基坑土方开挖应确保机械、车辆作业连续和利用率,降低成本,更利于土建搭节施工,挖土方法比较常规,按施工现场实际情况布置道路和机械配备。

利用设计栈桥,停靠大型机械装车,坑下若干台小型机互相传递土,配合好人工凿桩和人工扦土,确保基坑安全。

(6)挖土单位与凿桩、扦土单位之间的紧密和有效配合,是控

(4)土方开挖过程中挖机按指定路线行驶,严禁挖机在基坑内随意行驶以增加对土体的扰动。

土方开挖过程中严禁挖机碰撞格构柱及已经浇注好的支撑。

制基坑变形最直接关系。

挖土施工确保日、夜二班(日班备土,包括利用裙楼场地;夜班外运),尽量满足支撑单位施工,有影响支撑的土方及时清理,留出最佳位置,让支模及时形成。

(7)挖土过程中加强基坑监测,发现异常立即通知业主及监理、总包,共同研究处理方案。

1.8土方开挖工期

类别

开挖范围

面积(m2)

深度(m)

土方量(m³)

日均外运土(m³)

工作日(天)

第一层土

大面积开挖到-3.20

5100

2.2

11220

3000

4

盆中部分土体挖到-8.40

1400

5.2

7280

2800

3

第二层土

盆边土体到-8.55

3700

5.35

19795

2500

8

盆中土体挖到-14.40

1400

6

8400

2800

3

第三层土

盆边土体到-14.55

3700

6

22200

2000

12

盆中土体挖到-20.10

1400

5.7

7980

2200

4

第四层土

盆边土体到-20.10

3700

5.7

21090

1800

12

第五层土

加深坑放坡开挖到-23.7

200

3.6

720

6

合计

98361

52

1.9土方开挖期间栈桥和顶板区域注意事项

(1)对撑上的栈桥至多停放两台挖土机,且两台挖土机不得在同一跨及相临跨作业;不得有两台以上的土方车在栈桥上,且土方车不得在同一跨及相临跨停留,土方车不得在栈桥上交会。

(2)角撑上的栈桥只能有一台挖土机和一台土方车作业。

(3)土方装车作业应轻放,尽量减少装车冲击。

(4)限载吨位:

等效均布荷载不大于25KN/M²。

(5)土方车在栈桥上应平稳慢速行驶和制动,不得出现紧急制动情况发生,特别是满载土方车。

(6)土方施工期间栈桥区域内除允许的作业机械和相应人员外,不得有其他堆载,栈桥上无挖土机及土方车等重型机械作业期间,应尽量限载,钢筋等材料须散铺轻放。

挖土工程质量保证措施

1、挖土施工前即编制挖土工程专项施工组织设计,提交公司、监理和业主审定后才能进行施工;

2、严禁超挖,用水准仪控制好挖土标高;

3、基坑土方收底施工方法

1)机械开挖标高达到离设计高度300时,必须采用人工开挖,并对坑底标高进行控制。

2)基坑底标高的控制应根据基准点,由测量技术人员将水平高度引测到基坑周边较稳定的结构上,并做好明显的标志。

3)施工技术人员将水准标高引测到近基坑底标高处的周边工程桩上,并作好标记。

4)挖土施工人员根据测量标记采用固定丈量的量具,将坑底土方修理平整。

5)坑底土方开挖若有超深时,必须采用碎石填平,严禁采用松土回填。

6)地梁开挖应按施工方案的要求,严格控制梁底流水方向。

基坑临边防护

基坑施工时沿混凝土围檩周边布置安全栏杆,栏杆采用φ48×3.5钢管搭设1.5m高,面刷红白相间安全警示漆,栏杆外用密目安全网进行全封闭,立杆底焊4mm厚200×200的钢板,用膨胀螺栓与围檩连接,基坑附近挂警示牌、责任牌。

深基坑应急预案及管线保护措施

深基坑应急预案

基坑开挖主要危险因素控制及预防措施:

1、土方开挖

·由于本工程基坑较深,需要开挖三层土方,做二道支撑才能挖至底板,每层土方开挖对基坑控制变形和基坑安全非常重要。

因此挖土必须按照项目部制定的方案进行。

项目副经理应根据施工情况及监测分析结果来制定施工计划,做好围护结构突发变形、渗水等情况应急措施和机械设备、劳动力准备。

·控制开挖面围护墙无支撑暴露长度,严格按设计要求,使围护灌注桩无支撑暴露长度≤30m,如发现围护灌注桩暴露超长时,立即停止挖土,待做完支撑后,方可继续开挖。

·控制支撑浇注时间,在开挖后48小时内,将支撑浇注完成。

·做好信息化施工,根据监测数据,及时调整施工流程和施工进度,每层土方开挖完成后,根据监测数据,会同设计、业主、监理研究下一层土方的开挖方案。

2、支撑施工

·待每道支撑系统整体形成并达到设计强度的80%后,方可进行下一层土方的开挖,每道支撑浇注时,做好同条件养护试块。

·支撑施工要结合挖土顺序和挖土进度,跟进施工,将支撑对撑及时形成。

并保证支撑在平面内形成稳定的结构体系。

·严格控制施工栈桥荷载,避免荷载过于集中。

均布荷载及最大荷载不得超过提供给设计的荷载。

·待每道支撑对应层面的结构梁板全部达到设计强度的80%后,将基坑外侧与围护桩之间的空隙用粗砂回填密实,做好楼板换撑带,验收合格后,方可拆除支撑。

3、降水作业

·降水单位要将每日的降水日报,报项目部。

每层土方开挖前,降水单位上报水位标高,项目部确认后,方可进行土方开挖。

·降水单位要编制详细的应急预案报项目部,项目部负责检查。

·在开挖主楼区底板处土方和落深处土方时,由项目部复核观测井的水头标高,确认标高是否满足开挖要求。

4、遇到大雨、暴雨等情况排水作业

如遇大雨或暴雨等情况的发生,基坑会出现大量地表水。

分两种情况进行排水工作。

当开挖第一和第二层土时,在基坑四周和栈桥下开挖明沟,沿明沟每100米设一个临时集水坑。

明沟以0.5%的坡度坡向集水坑。

地表水汇入明沟,流入临时集水坑。

用潜水泵将集水坑内的水抽至基坑外的沉淀池,最后流入市政下水道。

当开挖第三层土时,将建筑设计的集水坑、电梯井等落深区做临时集水坑,以明沟辐射四周。

明沟以0.5%的坡度坡向集水坑。

地表水汇入明沟,流入临时集水坑。

用潜水泵将集水坑内的水抽至基坑外的沉淀池,最后流入市政下水道。

5、坑内发生流沙,坑底突涌等情况处理

因基坑有淤泥粉质粘土,粉砂,淤泥质粉质粘土等渗透性较大的土层,有发生流沙等事件的可能。

平时加强降水井的监测和记录。

如坑内发生流沙,坑底突涌等情况的发生,立即停止挖土施工,在坑外采用高压旋喷桩注浆,固结周围粉砂层使形成防渗帷幕。

6、民房位移过大,民房倾斜等的处理

在挖土整个过程中,对基坑周围的建筑位移进行监测和记录。

防止基坑变形过大而引起民房的倾斜开裂。

如开挖过程中如果围护结构变形过大,引起坑外土体开裂,采用压密注浆的方法进行土体加固。

7、坑壁漏水处理方法

如外壁有渗漏情况时,在坑外采用压密注浆固结粉砂层使形成防渗帷幕

8、基坑落深区土方开挖

·由于落深区开挖是本基坑开挖工程重中之重的工作,编制专项的开挖预案及抢险方案,由项目部负责检查验收。

抢险人员组织结构

·本工程成立以项目经理为首,公司专家组为技术支持的应急领导班子,项目经理负责应急人员及抢险物质的组织调度,项目工程师负责组织专家组抢险方案的制定。

应急抢险领导组长:

项目经理

负责技术的副组长:

项目工程师

负责材料的副组长:

项目副经理

组员:

安全员

组员:

施工员

组员:

质检员

组员:

测量员

管线保护措施

1、在围护结构外侧做三轴搅拌桩槽壁加固,防水。

防止开挖时,围护结构渗水,引起周围路面塌陷,影响周围环境及周围地下管线的安全。

2、基坑开挖前对坑内被动区土体采用多头水泥搅拌桩进行加固,防止围护结构在开挖过程中变形过大影响周围环境。

3、施工过程应切实配合监测工作,根据监测结果适时调整施工进度及工作流程,一旦出现异常情况马上停止施工,组织技术及施工力量进行分析研究,并采取相应措施,确保管线和建筑安全后方可恢复施工。

4、工程施工监测以仪器监测数据为主,目测为辅,观测人员应是专业人员,仪器固定,所有数据及时绘成图表,观测数据变化大时,观测次数增多,有危险征兆时,连续监测。

当发现监测指标超过预警值时,及时向建设方和设计院汇报,采取相应措施,将变形控制在允许范围内

5、基坑挖深范围内透水性较好时,易塌方、冒水,极易形成流砂,因此当发生较大水位下降并引起地面沉降时,找出原因,并考虑采用人工回灌补充地下水。

6、对重要保护的管线除在开挖前采取有效加固措施外,还应备好注浆材料,根据监测数据采用双液跟踪控制注浆,调整管线曲率和控制沉降。

7、开挖过程中定期召开周围管线各单位协调会,及时向各单位汇报施工监测情况,征求意见,拿出可靠措施后,方可继续施工。

 

节能与环保

节能措施

根据建设部关于组织实施国家“十一五”科技规划的城镇化与城市发展重点项目和国家“建筑节能工程”,启动低能耗、超低能耗及绿色建筑示范工程项目,以建筑节能、可再生能源开发利用、建筑设计施工、垃圾处理、污水处理及资源化技术领域为重点的要求.我项目部在

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