脚手架安全施工专项方案落地架槽钢悬挑架.docx
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脚手架安全施工专项方案落地架槽钢悬挑架
脚手架安全专项施工方案
一、编制依据
《钢结构设计规范》GB50017—2003
《钢结构荷载规范》GB50009—2001
《建筑施工脚手架使用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
《混凝土结构设计规范》GB50010—2002
《简明施工计算手册》
《中国建筑科学研究院PKPM脚手架计算软件》
《碳素结构钢》（GB/700）标准
《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-2011）
二、工程概况
华兴·碧水云天2号楼工程为地下3层、地上25层，附楼框架-主楼剪力墙结构。
总建筑面积17000㎡，室内外高差0.3m，建筑长28800m，宽20200m。
地下室高度为13.1m，地上二十五层高度为75.00m，屋面层为5.10m。
则外架搭设高度为75.00m+1.40+0.30m（室内外高差）＋1.4m（出屋面层高度）本工程分5次搭设，1次落地4次悬挑；为了预防高坠事故及人员来往安全，每隔一楼层设一道水平安全网。
三、施工准备
1、单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求，向搭设和使用人员进行技术交底。
2、按规范规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。
3、经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
4、清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。
四、施工部署
1、施工方案
本项目计划投入脚手架搭设主要材料为：
Φ48钢管
扣件
竹架板
密目网
16号槽钢
进场材料质量必须符合国家标准《GB/T700》中Q235-A钢的规定和《GB15831》的规定，不合格产品严禁入场。
构配件按品种、规格分类，堆放时应整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
安全所需用具等一应提前到位，经检验合格后才能使用。
2、施工方案
落地架：
采用常规落地式脚手架从－0.3m处搭设至5层，搭设高度为15.0m。
悬挑架：
由工程六层底板开始悬挑,每五层一挑,悬挑高度为15米.
五、脚手架的结构设计
1、悬挑式脚手架的设计
架体搭设
按工程平面形状,无阳台处悬挑钢梁外挑长度为1.0m，选用16号槽钢，端部斜拉钢丝绳卸荷，钢梁按架体纵向间距按1.5ｍ布置（立杆纵距），架体横距0.75ｍ，里排立杆间距离外墙皮0.2ｍ，步距1.5ｍ。
（图1a、1b、1c）连墙件按设置在立杆交点附近，呈梅花形交错布置，两排连墙点垂直距离为3m，水平距离4m。
挑梁和预埋环制作及连墙杆连接如图（图2a、2b、2c）.外侧搭设连续式剪刀撑，满挂密目网。
（a）
（b）
（c）
图1
（a）
（b）
（c）
图2
架体材料选用[16槽钢，扣件式钢管架体，底部满铺50ｍｍ厚木脚手板．操作层根据需要铺设两层脚手板，每层均设一道扶手栏杆．悬挑钢梁的锚环设置两道，两道锚环的间距应大于50ｃｍ，钢梁在铺设时内置部分的梁端头应距第一道锚环15～30ｃｍ（图4）．
图4
2、施工工艺流程
工字钢加工－设置预埋环－工字钢安装就位－放扫地杆－竖立杆与扫地杆扣紧－安装第一步大横杆和小横杆－连接附墙杆－铺脚手板、围护栏杆、踢脚板、挂网－随主体施工接高架体、加剪刀撑
3、脚手架要求
悬挑架搭设应严格一般落地式脚手架搭设规定，纵向水平杆与横向水平杆的连接，采用防滑扣件连接连接，并按规范要求连续设剪刀撑，斜杆与地面倾斜角为45度～60度．工字钢端部5ｃｍ即立杆生根处焊置高度10ｃｍ的Ф25钢筋，作为生根点．挑架底部满铺脚手板，外架钢管楼层分界、剪力撑均采用红白相间的钢管，立杆均刷黄色油漆的钢管。
脚手架中部脚手板铺设严密，不允许出现探头板，脚手板下拉兜网．脚手板的材质及规格符合规范要求．
材料要求：
I16工字钢材质必须符合国家标准要求．钢管规格Ф48ｍｍ，壁厚3.5ｍｍ，焊接钢管其材质符合YB242-63标准，严禁钢管上打空。
扣件符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》，螺栓、螺母、垫圈符合GB700-79《普通碳素钢技术条件》A3规定，螺栓拧紧扭力达65N.ｍ时，不发生破坏．木脚手板厚度不小于50ｍｍ，对接扣件应朝上或朝内，各杆件端伸出扣件的长度不小于100ｍｍ。
架体防护：
架体外侧用1.8ｍ×6ｍ密目网全封闭，按照临边防护的规定，设置防护栏杆和挡脚杆。
底层、操作层均设高度200ｍｍ挡脚板，并刷斜度为45度黄色油漆，底层和作业层脚手板应铺满、铺稳，并用钢筋及直径3.2ｍｍ的铁丝固定在支撑杆件上，防止人、物的坠落，严格按照建筑施工钢管脚手架规范（JGJ130-2011）执行。
4、脚手架应设置剪刀撑与横向支撑
脚手架应按规范规定设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立柱的根数为5～7根之间。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，不应大于6跨，且不大于9m其斜杆与大横杆水平面的倾角宜在450～600之间。
架中在每处6跨设置一道横向支撑，支撑斜杆在1～2步内由底至上成之字型连续布置。
剪刀撑钢管的搭接长度不得小于100cm，且每一个搭接处使用的旋转扣件不得小于3个。
5、竹笆片的铺设
竹笆片按照隔步满铺，竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，相交处挤严，四个角应用18#的镀锌铁丝绑扎在内外纵向水平杆上。
6、防护棚
搭设防护棚应进行双层防护。
防护棚两侧加剪刀撑，正面与背面加设八字撑，保持纵横向稳定；防护棚的平面也设置交叉撑，保持平面稳定。
防护棚底下两侧用密目网作围护，上面四周用竹笆围挡，第一层用木板铺设，第二层用竹笆铺设，以防坠物。
7、平网设置方法
安全平网应沿建筑物四周连续设置（施工升降机处除外），安全平网必须采用合格产品，满足GB5725-97《安全网》的标准要求；严禁使用密目式安全代替安全平网使用，为了防止细小物体坠落，可在安全平网上满铺一层密目式安全网。
作为防护措施，从而加强高层施工坠落物的缓冲和防护要求。
张设水平网外水平杆比内水平杆高50cm，水平杆应搭接，不应少于3个转扣，每3m设置一道斜杆，斜杆与外架的夹角应在45度以下，斜杆和水平杆都必须要用6m的钢管，斜杆与外架的外立杆相连接。
每个系绳必须与内外水平杆栓牢，用系绳将相临两网的边绳铰连起来。
在水平网处增加连墙件，水平网在斜杆的支点或平面连墙件按两跨设置，上面再设置一层密目网，密目网与水平网要固定在安全网上，在水平网上的杂物应及时清理。
8、临边与洞口的防护
防护栏杆必须自下而上用安全网封闭，栏杆的下边必须设置严密。
接料平台两侧的栏杆，必须自上而下张挂安全网，或满铺竹笆。
洞口应根据具体情况采取相应的防护栏杆、加盖件、张挂安全网等措施。
同时张贴安全警示标志，除设置防护措施与安全标志外，夜间施工应设置警示灯，特别是
对安全事故比较易发生的洞口进行防护，主要是电梯井、通风井、管道口、门窗洞口等。
边长为20～50cm的洞口，必须用坚实的盖板覆盖，盖板须能保持四周搁置均衡，并有固定其位置的措施；
边长为50～150cm的洞口，必须设置以扣件扣接钢管而形成的网络，并在其上方满铺竹笆或脚手板；
边长在1500mm以上的洞口，四周设防护栏杆并用密目网封挡，洞口下张设安全网。
墙面等处的竖向洞口，凡是落地的洞口应加装开关式、工具式或固定式的安全门，门扇网格的横向间距不大于150mm。
下边沿至楼板或底面低于800mm的窗台等竖向洞口，如侧边落差大于2m时，应加设1.2m高的临时固定栏杆或其他措施防止意外坠落。
9、电梯井防护
电梯井内搭设架体，满铺竹笆片。
电梯口需设置固定栅门，应做到定型化、工具化、其高度在1.5m至1.8m范围内。
安装、拆卸电梯井内架体时，作业人员应按规定佩带安全带。
在电梯井处要设置安全警示标志，安全警示标志要醒目、明显，夜间应设置红灯警示，电梯井口门栅应以黄黑相间的条纹标示。
10、避雷措施:
避雷措施：
钢管架设置避雷针，分置于主楼外架四角和中部立杆之上，并连通大横杆，形成避雷网络。
设置避雷针，采用直径30mm，壁厚3mm的镀锌钢管。
各种防雷接地线和引下线都要同步施工，建筑物的竖向钢筋就是防雷接地的引下线，用直径大于12MM的圆钢把架体与建筑物主体结构的竖向钢筋焊接起来（焊接长度大于接地直径的6倍），从而达到防雷的目的。
在施工期间遇有雷雨时，脚手架上的操作人员需离开脚手架。
接地极：
采用直径为25mm 的圆钢。
按照脚手架每40m 设置一根。
接地线：
采用截面为16mm2铜导线。
接地线的连接保证接触可靠。
在脚手架底部立杆钢管连接避雷导线，引入地下并深埋或与结构避雷设置连接。
11、防火措施：
防火安全管理工作，要按照“谁主管、谁负责”的原则，建全和落实岗位管理责任制，做到一级抓一级，层层抓落实，形成防火安全管理网络。
防火责任人必须认真贯彻执行“预防为主，防消结合”的消防工作方针和消防法规，把防火安全工作纳入日常生产、经营管理的议事日程，要依靠发动群众，本着自救的原则，切实落实各项防火安全管理措施。
施工现场要配备消防器材，如消防灭火器、定期检查标明有效使用期。
重点消防部位要增设防火器材，并设防火警示牌,严禁烟火。
防火安全工作要定期与不定期进行安全大检查，做好防患整改工作。
以及职工要经常进行防火安全法制教育。
五级风以上（含五级风）天气，禁止露天动火作业。
因生产需要确需动火作业时，动火作业应升级管理。
动火作业前应清除动火现场及周围的易燃物品，或采取其他有效的安全防火措施，配备足够消防器材。
动火作业前，应检查电、气焊工具，保证安全可靠。
使用气焊焊割动火作业时，氧气瓶与乙炔气瓶间距不小于5m，二者距动火作业地点均应不小于10m，并不准在烈日下暴晒。
凡在有可燃物或难燃物构件内部进行动火作业时，必须采取防火隔绝措施，以防火花溅落引起火灾。
动火作业时，安全、消防主管部门、主管领导、动火作业与动火作业设施所在单位的安全员应到现场监督检查安全防火措施落实情况。
动火作业前，应通知动火作业设施所在单位生产调度部门及其它相关部门，应制定相应的异常情况下的应急措施。
动火作业现场的通排风要良好，以保证泄露的气体能顺畅排走。
动火作业完毕应清理现场，确认无残留火种后方可离开。
12、外架开口处的处理措施：
脚手架开口处必须满挂安全网；应逐层设置连墙件并从悬挑处到分段处连续设置横向斜支撑。
六、验收使用和管理
1、脚手架搭设初步成形前，由施工负责人组织人员进行安全检查，整理好架体材料，报上一级安全管理部门进行验收，并及时向省安检部门备案及验收．确认符合要求后方可投入使用．
2、在施工主体阶段，脚手架只作为防护架体使用，架体上严禁堆放各类设施料，并定期检查各类杆件及扣件螺丝的松劲度，及时清理架板上的建筑垃圾和材料，加强架体的维护和保养，确保脚手架的正常使用。
3、在架体的施工层上配备干粉灭火器，施工层临边焊接作业应有绝燃隔离板。
4、安全员每天要巡视检查架体，严禁任何人拆卸架体上的杆件和设施。
5、在施工前期，对施工人员及操作人员进行技术安全培训，其主要内容为扣件式钢管脚手架安全技术规范、操作规程、现场施工管理制度的学习，本工程架子施工方案技术交底及施工程序，所有操作人员必须持证上岗，符合国家监管部门的规定要求。
七、脚手架的搭设方法及各项安全稳定性设计计算
（一）落地式扣件钢管脚手架计算书（搭设高度15.0m）
根据规范24m以下外架按规定尺寸搭设牢固无需对其进行计算。
（二）悬挑式脚手架搭设方法及各项安全稳定性设计计算
7.1悬挑方法及要求：
A、悬挑梁采用16a#槽钢，槽钢类型为6m、4.5m，常规部位4.5m槽钢外伸1.2m，锚固3.3m；转角部位6m槽钢，外伸1.2m，锚固4.8m，楼梯部位4.5m槽钢外伸1.2m，锚固3.3m。
B、U型环制作与设置：
U型环采用φ16的钢筋加工制作，U型环内径宽度为80㎜，高度为300㎜（见示意图）。
U型环必须在钢筋底板筋下,U型环的两角加横向直筋,增加抗拉力。
安装槽钢与U型环锚卡间隙处用木楔塞紧,再用铁钉固定。
每个悬挑梁部位分别设置三道U型环，第一道U型环预埋在结构梁边,并用木楔加固在槽钢的两侧，防止槽钢侧偏；第三道U型环设置在槽钢的末端20㎝,第二道U型环在第三道环的前30㎝.第二、第三道环用木楔加固在槽钢的上侧与预埋卡环的间隙处,主要增加槽钢的抗压力.预埋时三环要设置在一直线上,便与槽钢穿行。
C、作为安全储备，常规悬挑端用一根φ12的钢丝绳（钢丝绳采用6×19+1，公称抗拉强度1550Mpa）拉吊于上层楼面梁内进行斜拉，转角处、阳台处用两根12#钢丝绳进行斜拉，一根作为安全储备，一根作为卸荷计算。
钢丝绳与槽钢接触点处加一块木板，并用布进行包裹，防止钢丝绳与槽钢的直接摩擦。
楼面梁内预埋圆钢16的吊环，每个钢丝绳的绳头不少于3个卡扣卡紧，每个卡扣间隔15cm，尾部卡扣离绳头预留15cm.卡盖朝主绳安装，并用葫芦收紧。
D、在悬挑梁上搭设脚手架，外伸悬挑梁长度与固定梁长度之比应达到1:
2左右，对于转角部位外伸悬挑梁长度与固定梁长度之比可达到1:
1.5，槽钢口要侧放，悬挑端头需离墙20cm焊φ25的10cm高钢筋做立杆固定点，再间隔800mm焊第二个立杆固定点，以便搭设脚手架。
E、建筑物与结构主梁部位钢挑梁的接触点在悬挑时必须加设木垫板使悬挑端高于内置端，以免在钢挑梁受力时向下弯曲导致外架荷载传递到悬挑建筑物上。
转角部位横向挑梁尾部相交部位采用焊接加固，并在其上方设置纵向槽钢联梁与横向挑梁焊接接牢，用于固定悬挑架体的内外立杆。
F、悬挑梁上的钢管固定方法：
在悬挑钢梁上的钢管根据脚手架立杆布置的宽度在槽钢梁上口焊φ25钢筋柱10cm高,立杆套上钢筋柱,搭设脚手架。
G、悬挑采用16a#槽钢作悬挑梁，悬挑槽钢后端用16圆钢固定在混凝土板上，槽钢穿过锚卡并用木楔塞牢。
常规部位计算：
连墙件采取逐层两跨进行计算。
悬挑水平钢梁采用16a#槽钢对转角、阳台、楼梯进行验算。
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001），双排脚手架，搭设高度19.5米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.20米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为φ48×3.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。
施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用竹笆片，荷载为0.15kN/m2，按照铺设5层计算。
栏杆采用竹笆片，荷载为0.10kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。
基本风压0.35kN/m2，高度变化系数2.09，体型系数1.13。
悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.20米，建筑物内锚固段长度3.3米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，设有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
7.2、大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800/3=0.040kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.040=0.094kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.094+0.10×1.120）×1.5002=0.269kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.094+0.117×1.120）×1.5002=-0.316kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.316×106/4491.0=70.365N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.040=0.078kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.078+0.990×0.800）×1500.04/（100×2.06×105×107780.0）=1.927mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
7.3、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/3=0.060kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.200kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.060+1.4×1.200=1.821kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×0.8002/8+1.821×0.800/3=0.489kN.m
=0.489×106/4491.0=108.955N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×800.004/（384×2.060×105×107780.000）=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.060+1.200=1.318kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1317.600×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.06×105×107780.0）=1.078mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.088mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
7.4、扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.090+1.4×1.800=2.665kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
7.5、脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1070
NG1=0.107×19.500=2.086kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×5×1.500×（0.800+0.200）/2=0.563kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.10
NG3=0.100×1.500×5/2=0.375kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×19.500=0.146kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.170kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值NQ=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表D.4的规定采用：
W0=0.350
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：
Uz=2.090
Us——风荷载体型系数：
Us=1.130
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×2.090×1.130=0.579kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.170+0.85×1.4×3.600=8.088kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.170+1.4×3.600=8.844kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.579×1.500×1.800×1.800/10=0.335kN.m
7.6、立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.844kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；
——由长细比，为3118/16=196；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
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