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胜和商住广场工程脚手架施工方案

胜和商住广场工程脚手架施工方案

一、编制依据

1、依据广东华方工程设计有限公司设计的胜和商住广场工程建筑施工图纸;

2、依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ84-2001);

3、依据胜和商住广场工程“施工组织设计”;

4、依据《高层建筑施工手册》要求编制。

二、工程简介

本工程位于东莞市体育路和胜和路交汇处,南靠东莞市电信大楼,交通快捷、便利,毗邻东莞市政府和东莞市体育馆,地理位置优越。

由十四层标准楼和三层裙楼和二层人防地下室车库组成,总建筑面积约141000m2,其中地下车库面积为34660m2。

塔楼总高度77.8m,依据项目部研究决定在三层裙楼以上进行悬挑。

局部采用Ι14工字钢悬挑外架。

三、材料及要求

1、钢管

钢管包括立杆、大横杆、少横杆、剪刀撑、附墙杆等。

钢管采用外经为48mm,壁厚3.5mm,其材料采用国家现行标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)H或《低压流体输送焊接钢管》(GB/T3092)中A3钢的要求。

弯曲变形和锈蚀钢管不得使用。

脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg。

钢管上严禁打孔或有任何破损。

2、扣件

扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。

扣件及其附件应符合GB978-67《可锻铁分类及技术条件》的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁的制作性能,其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定,螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定,垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。

扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证钢管扣紧时接触良好,扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的旋转面间隙小于1mm,扣件表面应进行防绣处理。

脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力达65N·m时,不得发生破坏。

3、钢丝绳

钢丝绳选用6*19+1∮14.0光面钢丝绳,强度极限≥1400Mpa,破断拉力总和≥110KN。

断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。

脚手板采用竹脚手板。

4、按照东莞市安全质量监督总站的有关规定,本工程中的安全网采用密目式安全网。

四、外脚手架构造

本工程外脚手架从第四层开始,采用钢管悬挑及钢丝绳分五次卸荷的方法支撑脚手架。

脚手架的具体构造说明如下:

1、平面布置:

立杆纵向间距1500mm,横向间距1050mm,内排立杆距离建筑物的距离为300mm。

立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧,不得隔步设置和遗漏。

且立杆的直接头应相应错开0.5节长,其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。

2、立面布置

大横杆步距1.8m,上下横杆的接长位置错开布置,错开距离不小于纵距的1/3,扶手杆水平设置于每步1.2m高处。

剪刀撑要求满设,并沿高连接布置,斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧,其与水平杆的夹角在45~60°之间,剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上,其接长必须采用搭接,搭接长度不小于1.0m,且不小于三个扣件,除在两头与立杆和大横杆连接外,中间还增加2~4个节点。

立杆和大横杆交点处一定设小横杆。

3、斜道搭设

斜道坡度为1:

3,宽度不小于1m,斜道脚手板应铺严,上面设厚3cm,间距不小于30cm的防滑条,转弯处搭设休息平台,宽度不小于1.2m,护栏高度1.2m。

斜道设置在便于人员的脚手架外侧。

用安全网封闭,外设踢脚板,通道两侧设置剪刀撑,进出口搭设防护棚,并悬挂标志牌。

4、纵向水平杆的构造

纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。

纵向水平杆采用对接扣件连接,符合下列规定:

纵向水平杆的对接扣件交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不于小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3的。

5、横向水平杆的构造

主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度,不应大于0.4L,且不应大于300mm。

作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。

6、立杆的构造

⑴每根立杆下端设置在木垫板上。

⑵脚手架必须设置纵横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

⑶脚手架底层步距亦为1.8m。

⑷立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。

⑸立杆除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

对接应符合下列规定:

①立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆分两个相隔接头在高度方向错开分距离不宜小于500mm;各接头中心至主节的距离不宜大于步距的1/3;②、搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆顶端距离不应小于100mm。

脚手架构造简图详见附图一、二、三。

五、节点构造

1、连墙杆

为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性,在脚手架于建筑物之间

设置连接杆,设置说明如下:

(1)、连接杆用短钢管制成,长度约

500-800mm,一端用扣件固定于脚手架的立杆上,另一端焊在预埋钢板上或预埋,连接杆采用钢管,连接杆水平间距4.5m,按二步三跨设置。

上下错开,成菱形布局。

(2)连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处,与脚手架架体垂直,如在规定的位置上设置有困难,应在邻近点补足。

2、卸荷三次

1)、▽15.00预埋工字钢全卸荷;2)、▽34.00半卸荷;3)、▽53.00预埋钢管全卸荷。

3、吊环

吊环是卸荷钢丝绳与结构的连接件,用Φ25钢筋制成,预埋在混凝土内,水平间距1.5m,上部各卸荷点水平间距3.0m,采用双股钢悬绳拉接。

卸荷装置详见附图四、五。

卸荷平台装置祥见附图六。

钢管悬挑详见附图七。

六、脚手架的设计计算

1、斜拉钢丝绳卸荷设计要点

⑴、斜拉吊点竖向距离最大为15.6m。

⑵、吊点水平间距以2个立杆纵距为宜,该列L=2*1.5=3.0m。

⑶、为减少斜拉引起的水平力,避免立杆与小横杆连接扣件发生滑移而引起立杆向里弯曲变形,应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角a尽量大,本工程层高为3.9m,钢丝绳投影长度为3.9m。

钢丝绳水平斜角为70.5°。

⑷、斜拉钢丝绳用花蓝螺栓拉紧,做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同,避免钢丝绳受力不均匀。

同时采用双锁扣锁紧。

⑸、吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处,钢丝绳必须连成大横杆底部兜紧。

2、荷载计算

卸荷一次的荷载计算:

卸荷按3层(高度为15.00m)

初步设计为:

立杆横距b=1.00m,立杆纵距I=1.50m,内立杆距建筑物墙外距离b1=0.30m;脚手架步距h=1.80m。

同时铺竹棚板式脚手板层数为2层,同时进行施工层数为1层。

脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距H1=2h=2*1.80=3.6m,水平距离L1=3I=3*1.50=4.5m,钢管为Φ48*3.5。

搭设高度为15.00m。

凡到卸荷楼层需加设一道水平横杆与埋设的卸荷小横杆兜紧斜拉钢丝绳。

采用双排扣件式钢管脚手架,根据施工要求搭设高度为77.8m,立面采用全钢管脚手架,安全网全封闭,并全程满设剪刀撑。

用于结构作业时为一层作业,用于装修作业时为2层同时作业。

脚手架立杆纵距为La=1.5m,立杆横距Lb=1.0m,步距H=1.8m,连墙杆为二步三跨设置,脚手板为满铺竹棚板。

计算参数:

钢管截面积A=489mm2,截面抵抗矩W=5.08*103mm3,回转半径i=15.8mm,挡风面积An=1.54m2,相应的迎风面积Aw=1.5*1.8=2.7m2,钢质抗压强度设计值fc=205N/mm2,连墙杆横距Lw=4.5m,连墙杆竖距hw=3.9m,设计基本风压值ω0=0.6KN/m2。

1恒载的标准值Gk:

Gk=Hi(gk1+gk3)+n1Lngk2

查表得gk1=0.111KN/m,gk2=0.3762KN/m,gk3=0.0753KN/m

则有a、当取Hi=77.8m时。

用于结构作业Gk=77.8*(0.111+0.0753)+1.5*0.3762=15.058KN

用于装修作业Gk=77.8*(0.111+0.0753)+2*1.5*0.3762=15.63KN

b、当取Hi=53.0m时。

用于结构作业Gk=53.0*(0.111+0.0753)+1.5*0.3762=10.44KN

用于装修作业Gk=53.0*(0.111+0.0753)+2*1.5*0.3762=11.01KN

c当取Hi=34.0m时。

用于结构作业Gk=34.0*(0.111+0.0753)+1.5*0.3762=6.70KN

用于装修作业Gk=34.0*(0.111+0.0753)+2*1.5*0.3762=7.47KN

d当取Hi=15.0m时。

用于结构作业Gk=15.0*(0.111+0.0753)+1.5*0.3762=3.36KN

用于装修作业Gk=15.0*(0.111+0.0753)+2*1.5*0.3762=3.93KN

②活荷载的标准值Qk

Qk=n1Laqk

查表得:

用于结构作业时qk=1.5KN/m和用于装修作业时qk=1.0KN/m

则有用于结构作业时Qk=1.5*1.5=2.25KN

用于装修作业时Qk=2*1.5*1.0=3.0KN

③、风荷载的标准值ωK

ωK=Laφωk

ωk=0.7μsμzω0

φ=An/Aw=1.5/2.7=0.556

查表得:

μs=1.3φ=1.3*0.556=0.722

离地15.0m,μz=1.14;离地34.0m.μz=1.435;离地53.0m,μz=1.7.

则:

ωk1=0.7*0.722*0.8*0.6=0.24KN/m2ωK1=0.20KN/m2

ωk2=0.7*0.722*1.14*0.6=0.34KN/m2ωK2=0.284KN/m2

ωk3=0.7*0.722*1.435*0.6=0.435KN/m2ωK3=0.363KN/m2

ωk4=0.7*0.722*1.7*0.6=0.516KN/m2ωK4=0.43KN/m2

3、脚手架整体稳定验算

1)、确定材料强度附加分项系数γm

因组合风荷载取γm=1.5607

计算轴心力设计值N/N/=1.2(NGk+NQk)

a、验算底部截面

用于结构作业时N/=1.2(15.06+2.25)=20.772KN

用于装修作业时N/=1.2(15.63+3.0)=22.356KN

b、验算▽53.0m时

用于结构作业时N/=1.2(10.44+2.25)=15.228KN

用于装修作业时N/=1.2(11.01+3.0)=16.812KN

c、验算▽34.0m时

用于结构作业时N/=1.2(6.70+2.25)=10.74KN

用于装修作业时N/=1.2(7.47+3.0)=12.564KN

d、验算▽15.0m时

用于结构作业时N/=1.2(3.36+2.25)=6.732KN

用于装修作业时N/=1.2(3.93+3.0)=8.316KN

2)、计算风荷载弯矩Mw

Mw=0.12qwkh2

a、验算底部截面时

Mw=0.12*0.2*1.82=0.078KN·m=78KN·mm

b、验算▽53.0m时

Mw=0.12*0.43*1.82=0.1672KN·m=167.2KN·mm

c、验算▽34.0m时

Mw=0.12*0.363*1.82=0.1411KN·m=141.1KN·mm

d、验算▽15.0m时

Mw=0.12*0.284*1.82=0.1104KN·m=110.4KN·mm

3)、稳定系数φ确定

查表得μ=1.5得λ=μh/i=1.5*1.8/0.0158=171

查表得φ=0.243

4)、验算稳定

N//φA+Mw/W≤fc/0.9γm=0.205/0.9*1.5607=0.146KN/mm2

将以上验算情况的数据分别代入上式进行验算,其结果如下表:

验算截面

使用类别

Φ

A

(mm2)

W

(mm3)

N/(KN)

M

(KN·mm)

N//φA+Mw/W

验算

结果

▽±0.0

结构作业

0.243

489

5.08*103

20.772

78

0.19

不合格

装修作业

22.356

0.203

▽53.0

结构作业

15.228

167.2

0.161

不合格

装修作业

16.812

0.174

▽34.0

结构作业

10.74

141.1

0.118

合格

装修作业

12.564

0.134

▽15.0

结构作业

6.732

110.4

0.0784

合格

装修作业

8.316

0.0917

5)、验算结果分析和设计调整

在15.00m和53.00m全卸荷采用Φ14:

6*19+1钢丝绳、I14工字钢两跨一斜拉,在53.00m以上为确保安全采用限制施工荷载不超过2.5KN(通过限制上架人数和堆载进行严格控制),则可减少荷载和相应的作用效应0.025,确保安全。

并严格按二步三跨进行硬性连接。

4、验算钢丝绳及悬挑钢管抗拉强度

1、手架结构自重(包括立杆、纵向水平杆、横线水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重):

查表由插入法得:

当纵距为1.5m,步距为1.8m时每米立杆结构自重标准值:

gk=0.1248KN/m。

NCIK=15.0m*0.1248KN/m=1.872KN

式中:

NCIK——为结构自重标准值。

⑵、构配件自重(包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等):

查表得:

NC2K=1.715/2=0.86KN

式中:

NC2K-构配件自重标准值。

活荷载:

⑴施工荷载:

QK=3.0KN/m3, 查表得:

NQK=2.25KN

式中:

NQK—活荷载标准值.

⑵风荷载:

ωK=0.7·βZ·μZ·μS·ωO

式中:

ωK—风荷载标准值(KN/m2),

βZ—风振系数,取1.0;

μZ—风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB19)规定采用。

地面高度为77.8m,取值为1.68。

μS——脚手架风荷载体系系数,对全封闭脚手架μS=1.3φ,为按脚手架情况确定的挡风系数,φ查表得φ=0.092。

所以μS=1.3*0.092=0.120

ω0——基本风压(KN/m2),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》采用。

该地区取0.6KN/m2。

ωK=0.6*1.5*0.12*0.7=0.0756KN/m2。

4、横向水平杆计算

1、小横杆强度验算:

最不利荷载组合条件下的计算简图如下:

因为q恒所占比重较小,因此可偏安全简化,按下式计算Mmax:

Mmax=1/8(q活+q恒)b2

=1/8qb2

q=1.2(GK·C+gK)+1.4KQQM·C

式中GK—脚手板自重,查表得,GK=0.35KN/m2;

C—小横杆间距,C=0.75;

gK——钢管单位长度的自重,查表得,gK=38.4N/m2;

KQ——施工活荷载不均匀分布系数,一般取KQ=1.2;

QM——施工荷载标准值,取3.0KN/m2;

q=1.2(350*0.75+38.4)+1.4*1.2*3000*0.75=4141N/m;

Mmax=1/8*4141*1.02=517.625N·m

验算抗弯强度:

σ=Mmax/W≤f

式中:

W—小横杆钢管净截面抵抗矩,由钢管规格ф48*3.5,查表得W=5080mm3。

所以:

σ=517625/5080=101.89<205N/mm2

安全。

2、小横杆扰度计算

扰度按下式进行近似计算,可偏于安全:

v=5qb4/384EI

式中,E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩,查表得:

E=2.06*105N/mm2,I=121900mm2,b为小横杆跨度,为1050mm。

V=5*4141*10-3*10504/384*2.06*105*121900=2.609mm<7mm

小横杆扰度满足要求。

3、扣件抗滑验算

小横杆支座处的剪力为:

V=4141N*1.00=2071N=2.071KN<8KN

每个扣件抗滑按8KN进行验算。

5、纵向水平杆计算

1、纵向水平杆强度计算

可近似按下图进行计算:

按三跨连续梁计算。

图中F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值。

F1=bq/2=1.00*4141/2=2070.5N

因为活荷载约占90%,因此可近似全按活荷载考虑:

Mmax=0.213FL=0.213*2070.5*1.50=651.52N·m

σ=661520/5080=130.22<205N/mm2

安全。

⑵大横杆扰度验算

v/b=1.65*FL2/100EI=1.65*2070.5*15002/100*2.06*105*121900

=1/306<1/150

扰度满足要求。

2、扣件抗滑验算

3、抗滑最大力为:

2070.5N*2=4141N=4.141KN<8KN

满足抗滑要求。

6、连墙杆验算:

1、稳定性验算:

2、由风荷载产生的连墙杆的轴向力设计值为:

NW=1.4ωkAw=1.4*2*1.8*3*1.5*0.09=2.04KN

连墙杆轴向力设计值按下列公式计算:

N1=NW+3=2.04+3=5.04

连墙杆计算长度,按最不利考虑为:

l0=立杆横距+内立杆距外墙的距离=1.00+0.3=1.3m。

λ=l0/I=1300/15.8=82.3,根据λ查表得φ=0.712。

N1/φA=5.04*1000/0.712*489=14.48≤205N/mm2

3、连墙杆抗滑验算:

根据N1=5.04KN<8KN

满足抗滑要求。

7、悬挑钢梁及钢丝绳卸荷计算:

钢丝绳每二跨一斜拉,间距3.0m,钢管每一跨悬挑,间距1.5m。

计算简图如下图:

1、先计算架子一个卸荷段荷载设计值:

按高度为15.00m。

N=1.2(NGIK+NG2K)+1.4NQK=1.2*(1.947+0.86)+1.4*2.25=6.52KN。

2、求每个吊点所承受的荷载,吊索拉力及吊点位置小横杆所受压力。

所卸荷载,宜考虑架子全部荷载由卸荷点承受,这样即使架子要下塌,钢丝绳也能把它吊起来。

实际架子处于被吊状态,这是很安全的。

每根立杆设斜拉点,即架子每隔1个纵距,设一个斜拉点,每个斜拉点由两根钢丝绳(两个吊点)承担。

每个吊点所受荷载p1按下式计算:

p1=1*N*KX

式中K1—荷载不均匀系数,取1.5。

p1=1*6.84*1.5=10.26KN

因为C点没有垂直反力,因此A、B两点斜拉钢丝绳的垂直分力与该点作用荷载p1相等。

钢丝绳计算:

按下列公式

PX≤aPg/K

式中:

Pg—钢丝绳计算拉力,为14.4KN;

PX—钢丝绳的

a—考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数,取0.85;

K—钢丝绳使用安全系数,取3.5。

若采用6*19+1钢丝绳:

Pg≥KPX/=3.5*14.4/0.85=59.3KN

选用ф14的钢丝绳,Pg=131.4>59.3KN安全。

悬挑钢管计算:

支座处的弯矩及剪力为:

MC=110.4KN·mm

NC=6.84*2=13.68KN

抗弯强度验算:

选择Φ48*3.5钢管。

M/́γW≤ƒ

110400/1.2*5.08*103=18.11N/mm2≤205N/mm2,满足要求

七、脚手架的搭设

1、准备工作

技术人员应熟悉上部图纸,熟悉各个部位及高度的结构变化,项目部应组织必要的物料进场,其中包括I14工字钢、ф48*3.5钢管、对节口、直角扣件、旋转扣件和安全网等,以备外脚手架搭设使用;有关作业班组应组织足够的作业人员,准备外脚手架的搭设;同时在施工前,应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。

架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件,经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。

2、基础处理

采用悬挑钢梁的方法进行处理,详见附图七。

3、脚手架搭设要求

外脚手架搭设的基本要求是:

横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、;连接牢固、受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。

4、外脚手架的搭设顺序

外脚手架的搭设应严格遵循以下顺序:

铺钢梁→摆放扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→安立杆→加设室外地评夯实后,再铺木方。

5、脚手架的搭设

脚手架的搭设除了按顺序搭设处,还得注意下列事项:

1按照规定的构造方案和尺寸进行搭设;

2及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全;

3拧进扣件(拧进程度要适当);

4有变形的杆件和不合格的扣件(有长度、扣接不紧等)不能使用;

5搭设工人必须佩挂安全带;

6随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大;

7没有完成的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,以免发生意外;

6、建筑物出入口处脚手架的搭设

建筑物出入口处的脚手架,应根据出入口的高度和宽度采用平行弦桁梁结构形式在开口处的两边要采用双立杆,悬空立杆要设安全扣件,此处的连接要加密,每步设置,同时在洞口边及其上设置剪刀撑。

出入口脚手架的上方要有安全可靠的隔离防护设施,一般为在出入口处的外侧设置双层防护棚,防止物体坠落伤人,保护出入人员。

7、安全网

脚手架的外侧要满挂安全立网,立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于50cm,下边沿设挡脚板,上下两网之间的拼接要严密。

立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得10cm。

8、搭设的一般规定

1、架子工应熟悉图纸,熟悉现场具体情况,了解技术交底意图和施工操作方法,并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场,分类存放,搭设前清除障碍物。

2、架子工作业时,必须佩带好安全帽、系好安全带,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业,工具及了;零件应放在工具包内,护从指挥,集中思想、相互配合,拆除下来的材料不乱抛、乱扔。

脚手架作业下方不准站人,架子工不准在脚手架上打闹、嬉笑。

3、凡遭遇六级上大风或下雨天气时,不得进行作业。

雨后作业应待脚手架上雨水吹干后进行,防止滑落。

4、在靠近电源处拆除脚手架时,必须将电源先切断或严密防护,必要时边变更位置后方可进行作业,不允许将电源线拉在脚手架上,防止漏电伤人。

5、不在脚手架上附装机械设备,悬挑平台拉缆风绳及搭(接)卸料槽(斗)等。

9、搭设规定

1、搭设双排脚手架,先立里排立杆,后立外排立杆,立杆的垂直偏差不得大于1/200架高,相邻两根立杆接头错开500mm,并不在同一步距内。

2、大横杆架设在立杆内侧,在同一水平面的内外大横杆接头错开一跨距。

大横杆水平偏差控制在50mm内。

3、小横杆垂直置于大横杆之下,用扣件与立杆紧固连接,小横杆伸出大横杆之外,不应小于100mm,靠近一面,距离100~500mm,小横杆应水平、不得内高外低。

4、剪刀撑的位置从脚手架两端开始连续设置,竖向全高。

剪刀撑的斜杆设在立杆外侧,与大横杆成45°~60°交角。

5、为保证架子的稳定性,搭设剪刀撑时将斜杆间隔

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