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T梁预制场施工方案报告

 

梅大高速公路第2标段

 

T梁预制施工技术方案

 

编制:

审核:

 

河南省路桥建设集团有限公司

梅大高速公路2标项目经理部

二○一一年十二月十二日

 

T梁预制施工技术方案

 

一、桥梁工程概况

1、龙坑大桥左幅跨径组合为15×25米,右幅跨径组合为13×25米;上部结构采用预应力钢筋混凝土T形梁,先简支后桥面连续,预制吊装法施工,全桥有25米T梁140片(其中:

端部边梁24片、端部中梁36片、中部边梁32片、中部中梁48片)。

2、下郑大桥左幅跨径组合为7×40米+10×30米,右幅跨径组合为6×40米+10×30米。

全桥40米T梁65片(其中端部边梁16片、端部中梁24片、中部边梁10片、中部中梁15片);全桥30米T梁100片(其中端部边梁24片、端部中梁36片、中部边梁16片、中部中梁24片)。

全桥共有T梁165片;先简支后结构连续,预制吊装法施工。

T梁预制主要工程数量表

项目

数量

(片)

C50混凝土(m3)

钢筋

(t)

钢绞线

(t)

波纹管

(m)

锚具

(套)

备注

40mT梁

65

3068

527.3

122.9

11583

880

30mT梁

100

2811

549.9

101.0

10324

1160

25mT梁

140

3030

586.9

99.6

6915

560

合计:

305

8909

1664.1

323.5

28822

2600

二、施工计划与安排

1、T梁预制分项工程工期总体安排:

2012年5月1日至2012年11月30日,工期为7个月(预制场建设等准备工作除外)。

2、计划先预制龙坑大桥25米T梁,后预制下郑大桥T梁。

见附件(2标T梁预制计划横道图)。

三、施工准备情况

项目部建设T梁预制场,设立T梁预制施工工区,负责T梁预制施工。

T梁预制场位于龙坑大桥、下郑大桥之间的路堑路基上,起止桩号K8+300~K8+650段,长350米,此处建预制场可兼顾两座桥的T梁纵向运输与安装。

1、管理人员:

管理人员,施工人员,全部落实。

主要管理和技术人员配备表

序号

姓名

职务

职称

备注

1

黄晓奇

项目经理

高工

2

江山平

总工程师

高工

3

黄强峰

质检工程师

工程师

4

湛诗良

桥梁工程师

工程师

现场负责

5

莫守仲

测量主管

工程师

6

钟伟忠

安全主任

工程师

7

黄丽莉

环保工程师

工程师

8

罗文浩

试验室主任

工程师

2、材料:

预制场修建施工便道,施工材料随时可进入施工现场。

3、设备:

设备可直达,机械设备已到位。

4、主要施工人员配备:

拟配备施工人员81人:

⑴钢筋班组20人;⑵模板班组20人;⑶砼班组16人;⑷张拉压浆班组10人;⑸吊装班组15人。

四、放样测量、标准试验、施工图等情况

1、桥梁导线网布置完毕,水准测量闭合其精度符合测量规范要求;测量放样可满足施工需要。

2、各种材料试验报告单,标准试验资料符合设计及规范要求。

3、施工图纸,设计资料已复核,施工技术规范,评定标准已熟悉。

五、主要施工方法

(一)工程特点、重点及对策

本标段桥梁T梁特点:

龙坑大桥、下郑大桥上部构造均为预制T梁,长度有25米、30米、40米三类,底座宽度有50cm、60cm两种,龙坑大桥为直线桥、桥面连续,下郑大桥为结构连续、直线曲线结合,等等。

预制施工前,我们将对下郑大桥曲线部分T梁的梁长进行复核,并将复核情况报监理工程师批准。

T梁的预制及吊装施工将是制约桥梁施工进度的决定性因素。

由于工期紧、预制梁数量多,预制T梁的施工成为本项目桥梁工程的重点。

我们将适当多做预制台座,另一方面增加T梁钢模板的投入数量。

具体方案:

计划设置25米预制台座11个,30米预制台座9个,40米预制台座8个。

拟准备25米T梁中梁钢模板2套、边梁钢模板1套,准备30米T梁中梁钢模板2套、边梁钢模板1套,40米T梁中梁钢模板1套、边梁钢模板1套,并合理安排钢模板使用顺序来满足T梁预制的需要。

为了避免桥梁下部构造施工进度滞后影响T梁预制进度,一方面考虑利用生产空闲的台座和施工通道上暂存少量T梁;另一方面考虑在预制场的一端设置储梁区(25米、30米T梁共用),按双层存梁考虑,该存梁区储量为25米或30米T梁14片。

存梁区根据需要可适当增设。

(二)前期准备

1、预制场的建设

预制场设在主线K8+300~K8+650段路基上(预制场布置详见附图)。

预制场内安装2台80-100吨龙门吊。

预制场内布设运梁通道(兼作运送砼及其它材料的便道),同时设钢筋棚、工具仓库。

在预制场安装二、三级配电装置,另备发电机组作为预制场备用电源。

预制场用水将从附近打井抽取,设蓄水、管道供水系统,大梁采用喷淋养生。

场内设纵横向排水沟网,并设沉淀池,施工废水经沉淀后外排。

预制场内的钢筋场地、台座区、运梁(砼)通道将全部作砼硬化处理。

2、预制台座

施工预制台座,应考虑曲线桥不同梁长的需要。

施工台座前将梁长验算数据报总监办审批后实施。

由于预制场部分段设在填方路基上,在采用钢筋混凝土台座的基础上,尚需进行以下处理措施:

(1)沿预制场四周开挖出排水沟,保证场地排水系的畅通,确保台座地基承载力免受水的侵蚀而降低。

(2)位于填方范围的台座设置双层双向钢筋网片,以保证台座的刚度,避免台座因地基不均匀沉降而开裂。

(3)支承范围浇筑砼扩大基础,砼基础内设两层钢筋网片和两道横梁,以免预应力张拉后T梁两端地基因荷载加大而发生不均匀沉降而影响预制T梁质量。

(4)台座施工时应根据钢模板螺栓孔位置而预留地脚拉杆孔。

(5)为防止张拉后T梁上拱过大而影响桥面铺装,台座底模根据设计要求设置向下的二次抛物线反拱(hn=h中-h中·Xn2/(0.5L)2,其中hn为所求n点的二次抛物线反拱值,h中为设计要求的跨中反拱值,Xn为所求n点与台座跨中的距离,L为预制梁的长度。

25米T梁台座12个,长度按25.2米制作,宽度比T梁底面宽小1cm(两边各贴0.5cm橡胶带防渗)。

跨中预拱按边跨边梁-3.2cm,边跨中梁-2.5cm,中跨边梁-2.9cm,中跨中梁-2.5cm;坐标计算见下表

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Xn

0.00

1.25

2.50

3.75

5.00

6.25

7.50

8.75

10.00

11.25

12.50

hn

边跨边梁

3.2

3.2

3.1

2.9

2.7

2.4

2.0

1.6

1.2

0.6

0

边跨中跨

2.5

2.5

2.4

2.3

2.1

1.9

1.6

1.3

0.9

0.5

0

中跨边梁

2.9

2.9

2.8

2.6

2.4

2.2

1.9

1.5

1.0

0.6

0

中跨中梁

2.5

2.5

2.4

2.3

2.1

1.9

1.6

1.3

0.9

0.5

0

30米T梁台座10个,每个台座长30.2m,宽度比T梁底面宽小1cm(两边各贴0.5cm橡胶带防渗)。

预拱度(跨中预拱按边跨边梁-4.2cm,边跨中梁-2.7cm,中跨边梁-3.3cm,中跨中梁-2.3cm)坐标计算见下表。

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Xn

0.00

1.50

3.00

4.50

6.00

7.50

9.00

10.5

12.0

13.5

15.0

hn

边跨边梁

4.2

4.2

4.0

3.8

3.5

3.2

2.7

2.1

1.5

0.8

0.0

边跨中跨

2.7

2.7

2.6

2.5

2.3

2.0

1.7

1.4

1.0

0.5

0.0

中跨边梁

3.3

3.3

3.2

3.0

2.8

2.5

2.1

1.7

1.2

0.6

0.0

中跨中梁

2.3

2.3

2.2

2.1

1.9

1.7

1.5

1.2

0.8

0.4

0.0

40米T梁台座8个,底座长40.2米。

宽度比T梁底面宽小1cm(两边各贴0.5cm橡胶带防渗)。

跨中预拱按边跨边梁-4.9cm,边跨中梁-2.8cm,中跨边梁-4.6cm,中跨中梁-2.4cm;坐标计算见下表。

n

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Xn

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0

hn

边跨边梁

4.9

4.9

4.7

4.5

4.1

3.7

3.1

2.5

1.8

0.9

0.0

边跨中跨

2.8

2.8

2.7

2.5

2.4

2.1

1.8

1.4

1.0

0.5

0.0

中跨边梁

4.6

4.6

4.4

4.2

3.9

3.5

2.9

2.3

1.7

0.9

0.0

中跨中梁

2.4

2.4

2.3

2.2

2.0

1.8

1.5

1.2

0.9

0.5

0.0

3、模板加工

T梁模板委托福建省华冶钢模制造有限公司加工制作。

外模采用定型大块钢模板,面板厚度采用6mm,模板之间采用螺栓连接,模板下部采用地脚拉杆,模板顶面用拉杆螺丝拉紧,模板侧面用各种型钢组合进行加强。

预制底模按预制台座上铺设钢板的方式实现。

4、张拉机具:

(AS-10预应力张拉监控系统配合使用)

张拉机具进场后,对千斤顶与压力表进行配套校验。

以确定张拉力与压力表之间关系曲线,校验时应送有CMA认证资格的法定计量技术机构进行,且按规定定期校验。

张拉机具在使用过程中应注意以下几方面的问题:

(1)张拉机具与锚具配套使用,在进厂时检查和检验。

张拉机具由专人使用和保管,经常维护,定期校验。

(2)千斤顶的精度在使用前校准。

千斤顶使用超过6个月或200次,以及在使用过程中出现不正常现象时,重新校准。

测力环或测力计至少每2个月进行重新校准。

5、主要施工机械设备及试验仪器

主要机械设备一览表

序号

名称

型号

数量

备注

1

钢筋数控弯箍机

参考:

LHG-12B-2

1

制作钢筋

2

自动喷淋设备

1

3

手动砂轮切割机

5

4

砂轮切割机

3

用于钢绞线下料

5

自制穿束器

3

穿钢绞线下料

6

自制下料转盘

2

下料用

7

千斤顶

YCW250

4

用于张拉钢绞线

8

油泵

ZB4-500

4

与千斤顶配套

9

油表

1.5级

10

与千斤顶配套

10

灰浆泵

UJ2

2

灌浆用,并配备倾浆桶,过滤器,橡胶管等

11

灰浆搅拌机

UJ300

2

12

真空泵

2

13

吊车

25t

2

转移成捆钢绞线上下料转盘

14

高频振捣器

2KF150-15

60

振捣马蹄部分

15

振捣棒

50

15

振捣第二层、第三层

16

架桥机

150T

1

T梁安装

17

电焊机

30KW

10

钢筋焊接

18

龙门吊

80T-100T/台

2

T梁吊装

25T/台

1

模板吊装

19

AS-10预应力张拉监控系统

AS-10

1

(三)T梁预制

维护安装底模→钢筋安装→安装波纹管(安放塑料抽拔管)→安装锚板→安装侧、端模→浇注砼→拆模养护→穿钢绞线→张拉→压浆→封端(或封锚)。

1、预制T梁施工工艺流程

 

 

2、钢筋制作和焊接

钢筋成型在钢筋加工棚统一制作完成,安装前先按图纸参数制作标准模具、卡具,控制钢筋间距。

制作过程中严格按施工规程和施工图下料、制作、检查。

成型后的钢筋分堆堆放,并挂牌标明型号规格。

钢筋接长采用电弧焊双面焊接,在成批焊接加工前,先进行钢材与工艺试焊,合格后方可实施焊接加工。

钢筋的焊接由持证人员上岗操作。

焊接搭接长度按双面焊为5d,焊接处钢筋的轴线偏差不大于0.1d(d为钢筋的直径),焊接接头无缺口、裂缝和较大焊瘤,且不得留有焊碴。

3、钢筋及波纹管安装

(1)金属波纹管由专业厂家生产,直接运送到现场。

安装前应通过1KN径向力的作用下不变形的试验,同时做灌水试验以检查波纹管有无渗漏现象,确无渗漏、变形时方可使用。

结构连续处采用扁形塑料波纹管。

(2)金属波纹管的连接采用大一号同型波纹管做接头管,接头管长度不小于40cm,连接后用密封胶带封口,避免砼浇筑时水泥渗入管内造成管堵塞。

在金属波纹管内插入塑料抽拔管,以避免万一波纹管漏浆而发生堵管现象。

(3)腹板钢筋绑扎完成后,即可按设计坐标将波纹管准确固定,采用钢筋箍件进行波纹管定位,钢筋箍件与腹板钢筋以点焊连接,同时注意波纹管定位钢筋箍件应在曲线段进行加密布置,以防止砼浇筑过程中造成波纹管移位。

(4)钢筋安装采用卡具、模具控制钢筋间距。

在安装腹板梁端部钢筋时,注意准确安设支座预埋钢板(或调平块钢筋、调平钢板)以及锚下加强钢筋;在安装翼缘板钢筋的同时,按设计要求安设泄水孔、防撞墙、伸缩缝等预埋件。

4、钢绞线的下料和穿束

(1)下料:

钢绞线按设计要求下料,其长度应充分考虑千斤顶的工作长度。

下料长度等于孔道净长加构件两端的预留长度。

钢绞线切割时采用砂轮机,切口处用的细铁丝绑扎牢固,以防松散,禁止用电气焊切割,以防热损伤。

钢绞线应分根编束,每隔1~1.5m绑扎铁丝,使编扎成束顺直不扭转。

(2)穿束:

在砼浇筑完成后进行钢绞线穿束。

5、模板安装

在预制台座上铺设3mm厚度的钢板,将钢板与预制台座钢件点焊连接成整体作为预制T梁的底模。

按照模板加工厂家提供的模板装配图进行侧模、端模安装。

为了保证不出现漏浆现象,在台座侧面加贴高弹橡胶皮,相邻侧模间加贴双面胶,确保模板接缝紧密。

保护层厚度严格按设计图纸要求,采用高强度垫块控制。

模板下部通过对穿台座的钢筋拉杆固定,侧模外的型钢组合加强件底部采用底托或楔块调节;模板上部采用对拉螺杆、钢管匹配内撑外拉固定。

安装好的模板应达到几何尺寸、竖直度、直顺度、坡度、接缝平顺度、支撑稳固度、螺栓紧固度等均合格。

6、砼浇注

(1)钢筋、模板经监理工程师检查验收合格后,方可浇注砼。

先从一端向另一端进行梯状分层浇注,当浇筑至距梁端3~5m时,改为反向浇筑;分层厚度为30-50cm,用插入式振动器配合附着式振动器分层振捣密实,分层厚度不超过30cm。

(2)砼振捣时,为防止波纹管接头脱节、造成孔道的堵塞、位移、弯曲或出现局部凹陷等事故,振动棒不得触及波纹管、钢筋和模板。

同时,派人跟踪检查模板是否牢固,是否漏浆,若有应及时处理,以保证梁体的外观质量。

(3)由于梁体端头的预埋件较多,浇注砼时应特别注意砼的密实性,必要时,可用小型插入式振动器进行振捣。

(4)严格控制砼的材料配比以及搅拌时间,入模前复检砼坍落度、和易性,合格后方可浇筑。

入模的砼不得离析或超过初凝时间。

(5)为了准确测定梁体砼强度,必须按规范要求制作足够的试件,一部分与梁体同条件养生,为预应力张拉提拱依据;另一部分进行标准养护,作为梁体质量评定的强度依据。

7、养护、拆模

(1)砼在收浆后立即覆盖麻袋,保持养护不少于七昼夜,采用自动喷淋系统进行养护,以能保持砼表面经常处于湿润状态为宜。

(2)侧模和端模应在砼能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除,一般可在砼抗压强度达到2.5MPa时拆除。

(3)为了保证T梁翼缘板不受损坏以及T梁存放稳定,拆模后的T梁翼缘板顶面不能堆放物品。

8、预应力张拉

(1)用于预应力施工的千斤顶、油泵等必须经国家认定的技术监管部门认证机构标定后才能使用。

千斤顶一般使用6个月或200次以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校验标定。

张拉采用的锚下控制应力及伸长值,经验算后报监理工程师批准。

(2)锚具和钢绞线在进场后按规范要求抽样做试验,合格后方可使用。

(3)按照设计要求梁体砼立方体抗压强度达到设计砼强度的90%(且龄期不小于5天)后方可进行预应力钢束张拉。

(4)张拉前,应仔细检查锚垫板下砼是否有蜂窝和空洞,必要时采取补救措施处理合格。

(5)T梁钢束张拉顺序

25mT梁:

钢束编号如图

 

张拉顺序:

先N1后N2。

30mT梁:

钢束编号如图

 

张拉顺序:

先N1后N2、N3,且N2、N3同时张拉。

40mT梁:

钢束编号如图

 

张拉顺序:

先N2后N1,最后N3、N4,且N3、N4同时张拉。

两端同时张拉,张拉时注意监测梁体上拱和侧弯程度,钢束张拉采用引伸量和张拉力双控。

以张拉设备读数与监控设备读数对照控制。

钢束张拉力、伸长值计算见附表。

(6)T梁钢束张拉

1)张拉允许误差应符合设计规范有关要求,当实际伸长值与理论伸长值不相符,并超过±6%时,应停止张拉,查明原因并采取相应措施后再进行张拉。

2)在张拉过程中,如发现滑丝、断丝、应立即停止操作,查明原因做好记录。

若滑丝、断丝的数量超过有关规定时,经检查同意后重新换束。

3)张拉时,两端操作人员互相联系,互报压力表读数和伸长值,以保持油压上升速度一致,并尽量使两端伸长量相同。

9、孔道真空压浆

预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆。

应在24h内完成,否则应采取措施,确保预应力筋不出现锈蚀。

(1)压浆材料的性能应符合下列要求:

浆体强度与梁体一致,采用C50;水泥采用不低于42.5的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥;采用专业厂家生产的专业压浆剂。

初步确定配合比为“压浆剂:

水泥:

水=0.1:

0.9:

0.28,待试配后报总监办审批。

(2)浆体的技术条件应符合下列规定:

1)浆体的水胶比0.26~0.28;

2)浆体初凝时间≥5h;终凝时间≤24h;

3)浆体流动度(25℃):

初始10~17s,30min10~20s,60min10~25s;

4)浆体拌和后24h自由泌水率为0%,3h钢丝间泌水率为0%;

5)0.22MPa(孔道垂直高度≤1.8m时)、0.36MPa(孔道垂直高度>1.8m时),压力泌水率≤2.0%;

6)3h自由膨胀率0~2%,24h自由膨胀率0~3%;

7)充盈度合格;

8)3d抗压强度≥20MPa,7d抗压强度≥40MPa,28d抗压强度≥50Mpa;

9)3d抗折强度≥5MPa,7d抗折强度≥6MPa,28d抗压强度≥10MPa。

10)对钢筋无锈蚀作用。

10、注意事项

(1)压浆前,应对孔道进行清洁处理,并使孔壁完全湿润;应冲洗清除有害材料;对孔道内可能发生的油污等,可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液,用水稀释后进行冲洗。

冲洗后,应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

(2)浆体自拌制至压入孔道的延续时间,视浆体的性质和气温情况而定,一般在30~45min范围内。

浆体在使用前和压注过程中应连续搅拌,浆体在孔道中的流速不宜过快。

对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度。

(3)压浆采用真空辅助压浆工艺。

真空泵应达到0.1MPa的负压力。

在压浆前将孔道抽真空,真空度稳定在-0.06~-0.10MPa范围内。

真空度稳定后,立即开启孔道压浆端的阀门,同时启动压浆泵进行连续压浆。

压浆机采用活塞式可连续作用的压浆泵压入,其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa,最大量程应使实际工作压力在其25%~75%的量程范围内。

不得采用风压式压浆泵进行孔道压浆。

用于临时存储浆罐应具备搅拌功能,且应设置网格尺寸不大于3mm的过滤网。

(4)压浆时,同一孔道的压浆应连续进行,一次完成。

压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断。

(5)浆液自搅拌到压入孔道的延续时间不得超过40min,且在使用前和压注过程中应连续搅拌。

对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆,不得通过加水增加其流动度。

(6)压浆的压力宜为0.5~0.7MPa。

压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且气管排出与规定流动度相同的水泥浆为止。

关闭出浆口后,应保持一个不小于0.5MPa的稳压期,稳压期保持3~5min。

(7)压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。

压浆时,每一工作班应留取不少于3组的40mm×40mm×160mm试件,标准养护28d,检查其抗压抗折强度,作为评定质量的依据。

(8)压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度不得低于5℃,否则应采取保温措施,并应按冬季施工的要求处理,浆液中可适量掺加引气剂,但不得掺加防冻剂。

气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。

(9)压浆后,及时对预应力筋、锚具等进行处理,及时封端。

在压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装。

11、封端。

孔道压浆好应立即将梁端水泥浆冲洗干净,清除垫板、锚具及梁端面砼的污垢。

并将端面砼凿毛,以备浇注砼。

封端砼的浇注程序如下:

(1)按照设计要求绑扎端部钢筋网。

(2)安装固定封端模板,以免在浇注砼时模板走动而影响梁长。

立模后校核梁体长度,其长度要符合允许偏差的规定。

(3)封端砼强度要符合设计要求,浇注时,要认真振捣,使锚具处的砼密实。

(4)封端砼浇注后,静置2个小时后带模浇水养护,其养护与梁体要求相同。

(5)封锚混凝土的强度与预制梁一致,为C50。

12、存梁或安装

制梁完毕后,在梁体上标注生产日期、编号,防止吊装时发生混乱,待梁体砼、压浆体达到规定强度后,待存放的梁直接用龙门吊起吊移存,以单层方式存放T梁;待安装的的梁用龙门吊起吊至实心胶轮无轨运梁平车上,再由无轨运梁平车运至架桥机架设到桥位。

移梁、存梁或安装要采取有效措施,防止T梁倾覆。

预制梁底座预留反拱值按1个月存梁期计算,因此大梁预制后1月内应安装到位,最迟不得超过1.5个月。

(四)质量控制标准

钢筋加工及安装实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

备注

1

受力钢筋间距(cm)

两排以上排距

±5

每构件检查2个断面,用尺量

同排

梁板、拱肋

±10

基础墩台、柱

±20

灌注桩

±20

2

箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距(mm)

+0,-20

每构件检查5~10个间距

3

钢筋骨架尺寸(mm)

±10

按骨架总数30%抽查

宽、高或直径

±5

4

弯起钢筋位置(mm)

±20

每骨架抽查30%

5

保护层厚度(mm)

柱、梁、拱肋

±5

每构件沿模板周边检查8处

基础、墩台

±10

±3

预制梁(板)实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

备注

1

砼强度

在合格标准内

按JTGF80/1—2004附录D检查

2

梁(板)长度

+5,-10

用尺量

3

宽度

干接缝(梁翼缘、板)

±10

用尺量3处

湿接缝(梁翼缘、板)

±20

箱板顶宽

±30

腹板或梁肋

+10,-0

4

高度

梁、板

±5

用尺量2处

箱梁

+0,-5

5

跨径(支座中心至支座中心

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