高速公路第三合同段河坎上隧道施工组织设计.docx

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高速公路第三合同段河坎上隧道施工组织设计

 

高速公路第三合同段

河坎上隧道施工组织设计

 

第一章预定目标承诺

1.工期目标

总工期:

计划开工日期为:

2009年9月1日,竣工日期:

2011年3月31日,工期为19个月。

2.质量目标

确保本隧道工程的全部分项工程达到交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)中的优良等级,单位工程一次质量检验合格率100%,优良率达90%以上,确保投诉处理率100%。

3.安全目标

消灭因违章施工危及公路行车险性及以上事故;

杜绝职工因工死亡事故,无职工一次负伤5人以上或一次重伤3人以上事故;

重伤率控制在0.5‰以下,轻伤率控制在3‰以内。

4.环境保护目标

杜绝重大环境污染责任事故,确保社会、居民投诉及抱怨事件的处理率100%。

第二章编制说明

1.编制范围

本施工组织设计编制范围为:

湖南省长沙(永安)至浏阳(洪口界)高速公路第五合同段两阶段施工图,七亩田隧道正洞掘进开挖、支护、衬砌、路面、洞内装饰、洞口工程、附属工程以及临时工程。

2.编制依据

本施工组织设计主要参考现有资料和《施工招标文件》进行编制。

主要依据为:

1.实施性施工组织设计(2009年7月)

2.施工承包合同书(2009年7月)

3.《施工招标文件》(2009年2月)

4.两阶段施工图设计(2009年2月)

5.《公路工程施工安全技术规范》(JTJ076-95)

6.《公路隧道施工技术规范》(JTJ041-2000)

7.《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)

8.《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)

9.《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)

10.《公路工程技术标准》(JTJ001-97)

11.《锚喷砼支护技术规范》(GBJ86-85)

12.《公路水泥砼路面设计规范》(JTJ012-94)

3.编制原则

遵循“严肃性、标准性、先进性、可行性、连续性、均衡性、节奏性、协调性、经济性”的九项原则。

1、严格遵守合同条款和业主下达的施工期限,保质保量按期完成施工任务。

2、采用先进的施工方法和技术,不断提高施工机械化、预制、装配化程序,减轻劳动强度,提高劳动生产率。

3、科学而合理地安排施工程序,在保证质量的前提下,尽可能地缩短工期,加快施工进度。

4、应用科学的计划方法确定最合理的施工组织方法,根据工程特点和工期要求,因地制宜地采用快速施工,平行作业。

5、落实冬、雨季施工的措施,确保全年连续施工,全面平衡人工、材料的需求量,力求实现均衡生产。

6、妥善安排施工现场,确保安全生产,实现文明施工。

4.总体设计思路

以“高起点、高标准、高质量、高效益”为总体目标,精心组织、科学规划。

做到开工必优,精益求精,铸造精品工程。

 

第三章工程概况

一.工程概况

1.地理位置

湖南省长沙(永安)至浏阳(洪口界)高速公路位于湖南省东部,省会长沙市境内东侧,横向贯穿浏阳市,经过长沙县的一角。

是湖南省规划的“五纵七横”高速公路主骨架的重要组成部分,是东西向国家高速公路在省会长沙市的加密线,是长株潭地区主要的出省通道之一。

它的建成将西连长沙至永安高速公路,东接上栗至萍乡高速公路,项目建成后,将在区域范围内形成一条东连浏阳、萍乡、南昌,西接长沙、益阳、常德等城市的最为便捷的公路运输通道。

河坎上隧道位于浏阳市集里镇长蛟冲村,此段为分离式路基,隧道左洞洞口桩号为ZK30+866~ZK31+155,设计高程洪口界为94.68m,永安为96.78m,隧道长289m,右洞洞口桩号为YK30+886~YK31+165,设计高程洪口界为94.68m,永安为96.85m,隧道长299m。

本隧道为上下分离式的双向四车道高速公路单洞隧道,单洞建筑限界净宽10.75m,净高5m,隧道大部分地段左右洞室测设线间距控制在25m左右,洪口界段最小间距24.3m,永安端最小间距26.9m,隧道左线位于半径为1400m圆曲线缓和段上,隧道右线全位于半径为1400圆曲线缓和段上。

2.地形地貌

本隧道为分离式隧道,位于丘陵区,地形起伏较大隧道轴线通过路段地面标高100.00~190.00m,相对高差约90m,隧道顶板上覆岩体最大厚度约75.00m,地形坡度35°~45°。

山坡植被密布,表层多被薄层亚粘土覆盖,基岩风化层零星出露。

两端洞口部地处冲沟边部,隧道洪口界端地形较缓,永安端地形较为陡峭。

3.工程地质

本线路区段为新华夏系第二复式沉降带东部,主要构造体系为新华夏系构造,纬向及经向构造不发育,整体以北东向和北北东向构造为主,其次为北西向构造。

隧道区位于浏阳—衡东隆起带边部,根据勘察,未发现较大规模的构造带,本线路区段地震动峰值加速度0.05g,可不考虑抗震设防。

隧道区水文地质条件较为复杂,具体表现为:

在进出口地段,由于地处山坡,基本上无地下水分布,洞身段地下水分三类,一是花岗岩中的基岩裂隙水,二是断层带,属弱透水层,三是岩溶裂隙水,属半透水层。

根据地下水水质分析报告,参照当地工程实践经验,隧道区地下水对钢结构及砼无腐蚀性。

围岩以IV类为主达122m,,Ⅴ类围岩167m。

根据以上工程地质、水文地质和地震的情况,施工中应注意以下几点:

1)隧道区断裂构造较发育,但规模不大,带内岩体破碎,围岩类别低,应加强支护。

2)场地稳定性好,适宜隧道建设,但要彻实做好衬砌工程;

3)场区地下水主要为下部基岩裂隙水,开挖中要及时做好排水沟及引流工作;

4)洞口覆盖层均匀,为坡残积土层和强风化岩层,稳定性差,要加强洞门支护。

进洞前要做好套、打好管棚,确保安全才能进洞。

仰坡和洞外边坡采取台式放坡,并采取防护措施。

5)洞身围岩类别以Ⅴ类为主;近洞口段和断裂带围岩类别较低,应加强支护。

4.主要技术标准

1)道路等级、行车速度与行车道宽度

设计荷载:

公路Ⅰ级;

隧道路面横坡(正常路拱):

单向坡-2﹪(直线段)

隧道内最大纵坡:

±3﹪;最小纵坡±0.3﹪。

行车道宽度:

2x3.75m(单洞)

隧道防水等级:

一级;二次衬砌砼抗渗等级不小于S6.

2)建筑界限

隧道建筑界限:

行车宽度为2x3.75米,净高5米,两侧路缘带宽为0.5米,两侧余宽为0.25米,路面横坡为-2%,隧道内最大纵坡为±3﹪,最小纵坡为±0.3﹪,单侧设检修道宽0.75米,高于路面0.25米。

人行横洞建筑界限:

净宽2米,净高2.5米。

3)建筑工程设计说明

①.隧道平纵断面

长蛟冲1号隧道为双线分离式隧道,隧道位于圆曲线缓和段,纵面位于0.728%的上坡,右洞口进口桩号为YK32+500,设计标高为117.14米,出口桩号为YK32+628,设计标高为118.75米,长128米,纵坡为-3%;左洞进口桩号为ZK32+450,设计标高为117.18米,出口桩号为ZK32+680,设计标高为119.02米,长230米,纵坡为-3%。

②隧道内净空

隧道内净空除满足建筑限界要求外,还考虑了通风、照明、监控、通讯、消防、营运管理等附属设施所需空间,并结合衬砌结构受力要求而拟定。

人行横洞内净空除满足规范要求外,还考虑了衬砌结构受力与施工方便。

4)隧道结构设计

(A)结构形式及稳定分析

隧道结构按新奥法原理进行设计,采用复合衬砌,以锚杆、湿喷混凝土(钢筋挂网)等为初期支护,并辅以钢拱架、注浆小导管等支护措施,充分发挥围岩的自承能力,在监控量测信息的指导下施作初期支护和二次模筑衬砌。

支护参数见表(3-1):

(B)围岩工程地质分级:

①岩石等级划分:

根据地质调查结合室内岩石试验成果可知,该隧道地段岩石主要为强-弱风化花岗岩、泥灰岩、灰岩及砂岩,花岗岩弱风化岩块属坚硬岩类;泥灰岩、灰岩及砂岩属较坚硬岩类;强风化层岩质较软,属软岩类;

②分布F57张扭性断层,规模较大,为区域性构造,节理裂隙较发育,围岩地质构造变动较大,固围岩受地质构造影响程度的等级为较重;

③隧道地段主要发育节理裂隙2组,平面上局部呈“X”型,较规则,与区域地质构造方向一致,多数间距大于0.5m,多为紧闭~微张型,充填物较少,岩体被切割为大块状~块状,呈裂隙块状结构,因此,该隧道地段弱风化岩体的完整程度为较破碎等级,强风化岩呈碎裂状或散体状结构,相应的岩体完整程度为极破碎等级;

④隧道进出口段分布有较厚强风化层,洞身段为弱风化层,因此,该隧道风化作用对围岩分级影响较大;

⑤地下水对隧道进出口地段影响不大,但在雨季地表水易沿陡倾裂隙产生淋雨状或点滴状渗水,但在洞身段尤其是在F57断层带及泥盆系灰岩地段可能产生突水、突泥现象。

⑥综上所述,该隧道围岩分级在隧道洪口界端洞口段(ZK30+866~ZK30+881、ZK31+140~ZK31+152)、永安端洞口段(YK30+866~YK30+881、YK31+155~YK45+165)为Ⅴ级,洞身段(ZK30+960~ZK31+115、YK30+960~YK31+120、)为Ⅳ级,洞身段(ZK30+866~ZK30+960、ZK31+115~ZK31+155、YK30+866~YK30+970、YK31+90~YK31+150)为Ⅴ级,中导洞(EK30+881~EK30+960、EK31+105~EK31+155、)为Ⅴ级,(EK30+960~EK31+105)为Ⅳ级。

(见表)

 

洞身正常段支护参数表(表3-1)

衬砌类型

初期支护

二次衬砌(C25)

备注

锚杆

钢筋网

喷射砼

钢拱架

J0a

边坡单层

φ6钢筋网

(边坡)10㎝

拱墙部钢筋砼60㎝,仰拱C25钢筋砼50㎝

明洞

J0b

边坡单层

φ6钢筋网

(边坡)10㎝

拱墙部钢筋砼60㎝,仰拱C25钢筋砼50㎝

偏压明洞

J5a

D25中空注浆锚杆L=3.5m

双层φ6

钢筋网

喷射砼C20厚24㎝

18、16工字钢闭合环,间距75㎝

拱墙部C25钢筋砼45㎝,仰拱C25钢筋砼45㎝

Ⅴ级围岩段

J5b

D25中空注浆锚杆L=3.5m

双层φ6

钢筋网

喷射砼C20厚24㎝

18、16工字钢,间距75㎝

拱墙部C25砼45㎝,仰拱C25砼45㎝

Ⅴ级围岩段

J4

φ22药卷锚杆L=3m

单层φ8

钢筋网

喷射砼C20厚22㎝

18、16工字钢,间距75㎝

拱墙部C25砼40㎝,仰拱C25砼40㎝

Ⅳ级围岩段

JZ5

φ18玻璃纤维药卷锚杆L=1.8m

单层φ6

钢筋网

喷射砼C20厚10㎝

φ22格栅,间距100㎝

拱墙部C25砼45㎝,

Ⅳ级围岩段

JZ4

φ18玻璃纤维药卷锚杆L=1.8m

单层φ6

钢筋网

喷射砼C20厚10㎝

拱墙部C25砼35㎝,

Ⅴ级围岩段

河坎上隧道左线工程地质概况(表3-2)

长度

(m)

里程桩号

围岩结构及地质概况

围岩

类别

施工条件

支护类型

102

ZK30+866~ZK30+960

该段为隧道进口段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属软岩类。

节理裂隙发育,岩体破碎,呈散体状结构。

K30+992~K30+952段洞顶为强风化层,洞壁为强风化层到弱风化层的过度地段,属软岩—硬岩类。

V

该段处山坡,无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水现象。

D25中空注浆锚杆、钢筋网、喷射砼、工字钢闭合环、钢筋砼衬砌。

长管棚(30m),φ20超前注浆小导管(25环)。

122

ZK30+960~ZK31+115

该段为隧道洞身段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属硬岩类。

节理裂隙发育,岩体较完整,呈块状结构

IV

无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水、滴水现象。

φ22药卷锚杆、钢筋网、喷射砼、钢格栅、砼衬砌。

φ22超前锚杆(61环)。

210

ZK31+115~ZK31+155

该段为隧道进口段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属软岩类。

节理裂隙发育,岩体破碎,呈散体状结构。

K31+115~K31+140段洞顶为强风化层,洞壁为强风化层到弱风化层的过度地段,属软岩—硬岩类。

V

该段处山坡,无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水现象。

D25中空注浆锚杆、钢筋网、喷射砼、工字钢闭合环、钢筋砼衬砌。

长管棚(30m),φ20超前注浆小导管(10环)。

65

YK30+866~YK30+970

该段为隧道进口段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属软岩类。

节理裂隙发育,岩体破碎,呈散体状结构。

K30+992~K30+952段洞顶为强风化层,洞壁为强风化层到弱风化层的过度地段,属软岩—硬岩类。

V

该段处山坡,无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水现象。

D25中空注浆锚杆、钢筋网、喷射砼、工字钢闭合环、钢筋砼衬砌。

长管棚(30m),φ20超前注浆小导管(25环)。

122

YK30+960~YK31+115

该段为隧道洞身段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属硬岩类。

节理裂隙发育,岩体较完整,呈块状结构

IV

地下水为基岩裂隙水,具承压性,可能出现涌流状渗水或突水、突泥等。

施工中易产生洞顶及侧壁坍塌。

φ22药卷锚杆、钢筋网、喷射砼、钢格栅、砼衬砌。

φ22超前锚杆(61环)。

75

YK31+90~YK31+150

该段为隧道进口段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属软岩类。

节理裂隙发育,岩体破碎,呈散体状结构。

K30+992~K30+952段洞顶为强风化层,洞壁为强风化层到弱风化层的过度地段,属软岩—硬岩类。

V

该段处山坡,无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水现象。

D25中空注浆锚杆、钢筋网、喷射砼、工字钢闭合环、钢筋砼衬砌。

长管棚(30m),φ20超前注浆小导管(15环)。

JZ4127

EK30+881~EK30+960、EK31+105~EK31+155

该段为隧道洞身段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属硬岩类。

节理裂隙发育,岩体较完整,呈块状结构

IV

灰岩为半透水层,泥灰岩、砂岩为微透水层,局部节理裂隙发育段可出现涌流状出水或突水、突泥现象。

JG1:

144m、JG2:

4m

JZ5

160

EK30+960~EK31+105

该段为隧道进口段,围岩为元古界冷家溪群板岩,薄—中层状,块状构造,强风化层,属软岩类。

节理裂隙发育,岩体破碎,呈散体状结构。

K30+992~K30+952段洞顶为强风化层,洞壁为强风化层到弱风化层的过度地段,属软岩—硬岩类。

V

该段处山坡,无地下水的影响,但雨季地表水将沿陡倾裂隙产生淋雨状渗水现象。

JG1:

161m、JG2:

6m、JG3:

10m

5)地质构造稳定性和地震安全性

本区位于新华夏系第二复式沉降带东部,主要结构体系为新华夏系结构,纬向及经向构造不发育,整体以北东向和北北东向构造形迹为主,其次为北西向构造。

隧道区位于浏阳—衡东隆起带中,岩层产状150°∠40°,隧道在元古界板岩中穿过,地层古老,经历的构造期次较多,节理裂隙发育,主要有二组:

①走向300°,倾向SW,倾角60°,②走向20°,倾向SE,倾角55°。

区内未发现较大的构造带,岩层呈单斜状产出,无褶曲断裂,大部分地段坡体稳定。

根据《中国地震参数区划图》(GB18306—2001),区间地震基本烈度值为Ⅵ度,地震动峰加速度为0.05g;地震动反应谱特征周期为0.35s。

6)水文地质及气象特征

①水文地质:

隧道区勘察时未揭露到地下水,但在雨季时地表水易沿陡倾裂隙渗入洞室,施工时应注意。

根据水质分析资料,区间地下水、沟水类型对混凝土无腐蚀性。

②气象特征:

本区属亚热带季风湿润气候,气候温和,四季分明,热量充足,雨水充沛,春夏湿润多雨,秋冬多旱,严寒期短,暑热期长。

降雨多集中于3~6月,约占全年降雨量的55%,年均降雨量1540.5mm,年均蒸发量1197.9mm,年平均气温17.3℃,极端最高气温40.7℃,极端最低气温-10℃,年平均风速1.4m/s,最大风速20m/s。

③.植被及人类活动:

隧址处植被茂密,主要为竹、木林,西北部有零星农耕和人工林,隧洞出口附近基岩被耕植土覆盖。

河坎上隧道位于浏阳市集里镇长蛟冲村,村民主要从事农耕生产,活动频繁。

7)主要工程项目及数量:

主要工程项目及数量表表3-3

序号

工程项目

单位

数量

备注

1

隧道长(按左右洞计)

m

289/299

2

洞口、明洞及洞身开挖

m3

78875

3

复合衬砌(C25)

m3

16444

4

模筑衬砌(C25钢筋砼)

m

2618

5

仰拱

m3

3491

6

洞内路面(水泥砼)

m2

4999

7

网喷

m3

3860

7.1

锚杆

m

45415

7.2

RD25中空锚杆

m

16520

8

砂浆锚杆

222

9

钢筋格栅

586

10

超前小导管

m

13911

11

防水层(TJ383BFP)

m2

15460

5、施工环境条件

1)交通运输:

浏阳市境内地方道路路网较发达,并且路线与G319、G106、S103、S309、京珠高速相距较近,交通便利,离省会长沙不到1小时车程,施工条件较好。

2)主要材料及其供应计划:

浏阳市有多处料场开采石料、碎石、砂、卵石,石料多为灰色、灰白色厚层状石灰岩,石质坚硬,节理裂隙不发育。

当地各石场产量大,质量好,块片石、碎石可从当地各石场采购。

本工程用外加剂主要是微膨胀剂和减水剂,可在长沙合格厂家购买。

水泥可采用浏阳市兆山水泥厂生产的32.5级、42.5级、52.5级水泥,其均为大厂旋窑,由厂家直接送货到施工现场。

钢材采用涟源钢铁有限公司和湘潭钢铁有限公司(均为年生产100万吨以上的厂家)提供的产品,其运输方式与水泥相同。

木材在浏阳市境内木材场采购。

3)施工用电:

浏阳市电力资源丰富,公路沿线电网密布,电力较充足,但在偏僻的地方或旱季,供电可靠性差,必须考虑部分备用电源。

施工用电可由当地供电接驳。

隧道出口区有10kv高压电力线路通过,可接驳并设置两台630KVA的变压器至洞口,只要架设部分线路即可到施工点。

4)施工及生活用水情况

沿线水资源丰富,水质较好,能够满足本项目建设的需要。

隧道附近溪流是隧道出口施工主要水源,需设置水池及供水管路以满足生产、生活用水。

5)通讯情况

沿线乡、镇均有程控电话、移动电话和互联网服务,可直接与世界各地通讯联系。

6)其它资源

①医疗卫生

浏阳市城内有一个规模较大的人民医院,还有一定数量诊所、药房。

乡和镇均有医院,具备基本医疗条件。

②石油

浏阳市有中国石油等几家大、中型石油公司,在项目部驻地附近有一加油站。

能够满足工程机械用油。

 

第四章施工总体部署

一.施工布置及劳动力安排计划

1)施工队伍及场地布置、施工任务及单位工程划分:

①施工队伍及场地布置:

河坎上隧道共投入一个隧道队和一个砼拌合站参与施工,驻地及生产用房、场地均根据施工特点及现场实际情况布置在工点附近。

施工队伍及场地布置情况详见总体实施性施工组织设计。

②施工任务及单位工程划分:

按《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004),河坎上隧道分部、分项工程划分情况见表4-1:

单位、分部、分项工程划分情况表表4-1

湖南省长沙(永安)至浏阳(洪口界)高速公路第五合同段

单位工程

分部工程

分项工程

隧道工程

隧道总体

洞口工程

明洞工程

洞身开挖

洞身衬砌

防排水

辅助施工措施

隧道装饰工程

隧道路面工程

各队施工任务划分见表4-2:

施工任务划分表表4-2

序号

施工

队伍

人数

工程项目

1

隧道队

116

负责隧道正洞开挖、支护、衬砌、洞内路面工程、洞口工程、洞内装饰及附属工程、临时工程等的施工

2

综合队

50

防护、排水、管线管道、设备维修保养及其它工程

3

砼拌合站

29

全部工程各种水泥砼的生产供应及小型砼构件的预制

③本工程主要劳动力配置:

根据河坎上隧道工程数量以及工期进度安排,计划调遣1支专业队投入施工,平均上场人数150人,高峰期上场人数200人,并根据工程进度情况实行劳力动态调整,各施工队专业技工人数比例控制在75%以上。

各种劳力安排详见表4-3《本工程主要劳动力配置表》。

本工程主要劳动力配置表表4-3

序号

工种

数量(人)

隧道队

综合队

砼拌合站

1

爆破工

6

4

2

2

风枪手

11

8

3

3

喷锚工

8

4

4

4

钢筋工

10

8

2

5

电焊工

4

2

1

1

6

砼工

9

8

1

7

架子工

10

10

8

模板工

10

8

1

1

9

砌石工

15

5

10

10

修理工

5

2

2

1

11

电工

4

2

1

1

12

钳工

5

2

2

1

13

管道工

3

2

1

14

其它工种

15

5

8

2

15

各种台车司机

10

10

16

装载机司机

6

4

2

17

挖掘机司机

4

2

2

18

各种汽车司机

10

4

2

4

20

推土机司机

4

2

2

21

空压机司机

2

2

22

拌合机司机

3

3

23

砼输送泵司机

3

3

24

起重机司机

5

2

2

1

25

配料机司机

4

4

26

压纹人员

4

4

27

测量人员

3

3

28

试验员

3

2

1

29

安全员

2

2

30

质检人员

4

2

1

1

31

管理人员

13

7

4

2

合计

195

116

50

29

④主要技术力量:

为优质高效地完成本隧道的施工任务,我们将选派一批理论和实践经验丰富、业务素质高、综合能力强并且有良好敬业精神的施工技术和管理人员,分配在施工队,充实和加强对本隧道工程的施工技术管理。

2.主要材料、机械设备、检测仪器进场计划:

①.主要材料供应方式及来源和组织计划:

按照“提前准备、略有富裕、保证供应、加速资金周转、做到工完料尽”的原则,根据总工期、各分项工程工期安排和工程量情况,拟定每月材料使用计划,及时报送有关部门作为材料领取、采购、供应的依据。

按照《合同文件》要求,本工程所需主要材料由承包人自己采备,供货地点、价格自己调查。

根据现场调查情况,材料供应拟计划如下:

水泥采用兆山水泥厂生产的水泥,由厂家直接送货到施工现场。

钢材从本省采购,通过公路运到施工现场。

砂、石等地材,根据供方调查和取样试验报告结果来确定。

其中碎石尽量利用当地石场符合设计标准要求的产品。

雷管、炸药等民爆物品按照长浏高速公路指挥部下发的《民爆物品管理规定》进行采购、运输、储藏和使用。

其它材料的

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