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移动模架现浇箱梁施工技术验收文件

中交集团第一公路工程局第三工程有限公科技开发项目编号:

 

MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工技术

验收文件

 

中交集团第一公路工程局

二○○九年十一月

 

完成单位:

中交集团第一公路工程局第三工程有限公司

协作单位:

曹妃甸工业区1#桥工程项目部

项目负责人:

李凡

课题组主要人员:

序号

姓名

年龄

单位

技术职务

项目职务

项目

分工

1

黄天贵

36

中交一公局

高工

技术顾问

参与

2

李凡

29

中交一公局

工程师

项目组长

主持

3

宋全军

31

中交一公局

工程师

项目副组长

参与

4

任威

32

中交一公局

工程师

项目副组长

参与

5

付欣

30

中交一公局

工程师

组员

参与

6

李庆华

42

中交一公局

工程师

组员

参与

7

石玉

28

中交一公局

工程师

组员

参与

8

潘孙龙

25

中交一公局

助工

组员

参与

9

陈海军

30

中交一公局

工程师

组员

参与

10

郑先平

40

中交一公局

助工

组员

参与

11

张建立

26

中交一公局

助工

组员

参与

报告执笔:

石玉

报告审核:

李凡

 

总目录

1、验收大纲

2、工作报告

3、技术研究报告

4、社会经济效益分析报告

5

、应用单位使用情况报告

6、经费使用情况报告

7、其它文件

1)MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工方案

2)MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工技术交底

3)MZ48/1580移动模架安装方案

4)MZ48/1580移动模架使用说明书

5)MZ48/1580移动模架过孔前检查项目

6)MZ48/1580移动模架液压系统说明书

 

 

验收大纲

科技开发项目验收大纲

一、项目来源:

中交集团第一公路工程局第三工程有限公司科技开发项目。

二、组织验收单位:

中交集团第一公路工程局第三工程有限公司

主持验收单位:

中交集团第一公路工程局第三工程有限公司

三、验收形式:

会议验收。

由组织验收单位召集公司相关处室负责人组成验收委员会,并委托公司技术发展处主持验收工作。

验收委员会设委员7名。

四、验收目的

为有效、合理地组织管理科技开发项目,评价科技开发项目合同执行的质量和效果,以有利于推动企业的科技进步。

五、验收依据

1、中交集团第一公路工程局《技术创新与科技开发管理办法》;

2、项目合同书;

3、相关的技术标准、规范和规程等。

六、验收内容

1、依据合同书,对项目的合同任务完成情况和经费使用情况进行考核评价;

2、审查该项目的技术资料是否齐全,数据是否正确、详实、符合有关规定;

3、审查成果在实际应用中的效果及效益等情况。

七、提供的技术文件

1、验收大纲

2、工作报告

3、技术研究报告

4、项目合同书

5、其它文件

(1)验收大纲

(2)技术研究报告

(3)MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工方案

(4)MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工技术交底

(5)MZ48/1580移动模架安装方案

(6)MZ48/1580移动模架使用说明书

(7)MZ48/1580移动模架过孔前检查项目

(8)MZ48/1580移动模架液压系统说明书

 

工作报告

 

工作报告

本课题所要解决的主要技术难点和问题:

MZ48/1580移动模架逐孔现浇施工的关键技术与工艺,特别是模架的安装及过孔安全技术保障。

移动模架已广泛应用于公路桥梁施工中,但此MZ48/1580移动模架的特点在于它所施工的箱梁跨径及自重较为突出,如我公司能总结一套较为成熟的技术与工艺,对今后的类似工程必将会起到良好的指导作用。

工程简介:

曹妃甸工业区1#桥为跨纳潮河的特大桥,工程范围长约2.35km,其中桥梁工程范围全长约2.02km。

引桥4×48m箱梁共8联,南北两侧各4联,按单幅计算共8联32孔。

施工范围为北侧19#~27#墩、南侧29#~37#墩。

设计为C50高性能混凝土。

4×48m预应力混凝土连续梁采用单箱双室斜腹板截面,顶板宽17.3m,底板宽6.74m,设置单向横坡2%。

主梁为等高度箱梁,箱梁中心线处梁高2.8m。

主梁两侧各悬臂3.93m,悬臂端部厚度20cm,悬臂根部厚度55cm。

顶板全联等厚,厚度为26cm。

箱梁底板在跨中部分厚度为22cm,在横梁处渐变至50cm,腹板在跨中部分厚度为40cm,在横梁处渐变至60cm。

此部分箱梁采用MZ48/1580移动模架逐孔现浇施工工艺课题组的研究工作大致分以下几个阶段:

1、2008年11月~2009年9月,主要进行了课题调研、收集资料、申请立项、提出课题研究大纲等准备工作。

2、2009年10月,公司技术委员会正式批准本课题的研究立项,并签订科技开发项目合同书。

3、2008年6月上旬~2008年10月,对MZ48/1580移动模架现浇箱梁施工方案进行研究,提交的MZ48-1580移动模架现浇箱梁施工方案通过了业主的评审,根据评审会专家的意见和建议,又对方案进行了细化和完善,形成了用于施工的实施方案。

4、2008年12月~2009年6月,进入全面施工阶段,在施工过程中,进行了MZ48-1580移动模架现浇箱梁施工,并获得较准确的实测数据。

5、2009年7月~2009年11月,在全面分析整理原始资料的基础上,完成了本课题的技术研究报告。

在本课题的研究过程中,课题组全体人员通力协作、求实创新,共同圆满地完成了项目合同书规定的全部研究内容。

本课题现已申请验收。

中交集团第一公路工程局第三工程有限公司科技开发项目编号:

 

MZ48-1580移动模架现浇箱梁施工技术

技术研究报告

 

中交集团第一公路工程局

第三工程有限公司

二○○九年八月

目录

1概述1

2主要部件说明2

3主要工作原理及施工工艺流程7

4主要操作规程及注意事顶9

5安装与试验方案14

6移动模架拆除15

7模板施工15

8钢筋施工16

9混凝土施工20

10预应力施工24

11结束语26

 

1概述

1.1、移动模架也叫移动支架,(国外称为MSS“移动支架系统”)是一种利用两根钢箱梁支撑模板可自力移动的非标大型临时施工设施。

目前这种设施(设备)还没有列入国家产品名录,也没有国家标准。

仅有部颁规范提及关于移动支架工程施工的要求。

同样也没有明确纳入《特种设备安全监察条例》。

1.2、MZ48/1580移动模架是为曹妃甸工业区1#桥原位现浇施工而设计的,之后经过改造会用于甬江特大桥镇海侧引桥,改造后称之为MZ50/2055移动模架。

本移动模架的使用及操作说明详《MZ48/1580移动模架说明书》

1.3、曹妃甸工业区1#桥参数:

跨度48m

悬臂10m

跨重小于1580t

墩宽6000m

墩厚2500mm、3580mm及4000mm

纵坡1.65%

横坡2%

1.4、模架的主要技术参数:

施工工法逐跨段原位现浇施工

梁跨48m

悬臂10m

混凝土跨重小于1580t适应

驱动方式液压油缸

整机纵移速度0.5m/min

整机横移速度0.5m/min

整机功率约78Kw

整机重量约870t(不含内模、端模)

整机最大外形尺寸112.5m×25m×14m

主箱梁挠跨比≤1/800

模板挠跨比≤1/600

设计施工周期约13天

整机纵向抗倾覆系数≥1.5

整机横向抗倾覆系数≥1.5

适应纵坡小于2%

适应曲线半径大于2000m

动力条件4AC380V50Hz

环境条件-10℃--40℃

运输条件满足公铁路限界,单件小于25t

1.5、主要技术特色:

A、采用立柱支撑,整机支撑在桥墩承台上,墩身无需开孔。

B、主箱梁分上下两层,再利用性强。

C、导梁对称设计,无需改造即可实现模架后退功能。

D、工作效率高,倒运支腿不占用直线工期。

E、模板水平整体开合,操作简便,且仅中间有一条缝,对混凝土制品美观有利。

F、模架动作均采用液压驱动,平稳可靠且可实现精确就位。

2主要部件说明

部件:

立柱、托架、台车、主箱梁、底模桁架、导梁、外模及其支撑、后支点悬挂、施工平台、液压及电气系统

2.1、立柱:

立柱的功能是对整机起到支撑作用。

立柱为单立柱,承受最大压力约为1000t(甬江大桥),截面:

1000mm×800mm。

立柱下端直接作用到承台上;底节截面1240mm×1040mm;立柱上端与托架通过法兰相联;立柱通过精轧螺纹钢对拉抱紧桥墩。

 

 

立柱

2.2、墩旁托架:

墩旁托架是由箱形梁组拼成的三角形空间结构,与桥墩通过φ32的高强度精轧螺纹钢筋紧贴一起。

由托架把承受的压力传递给立柱,再由立柱把力传递给桥墩承台。

墩旁托架总高4990mm,台车的横移轨道,且铺设有3mm厚的不锈钢板,以减少台车横移时的摩擦力。

下部设有法兰座与立柱相联。

托架分为前、后两部分,11t+7t。

托架安装时可先安装其前半部分,在φ32的高强度精轧螺纹钢筋张拉完毕后,再安装后半部分。

这样的分段方式可以降低托架拆装对吊机吨位的需求。

墩旁托架有托架A和托架B两种,托架B比托架A宽,是为了适应4000mm厚墩。

 

 

墩旁托架

2.3、台车:

台车是整机动作的执行部件:

升模、落模由台车的顶升油缸完成;开模由台车的横移油缸完成;纵移由台车的纵移油缸完成。

台车在浇筑时不受力,主顶升油缸所受的力通过一段墩柱直接传到托架上。

纵移时台车受到主框架的压力。

台车总高为1300mm。

上方设有纵移滑板,台车座下方设有横向滑板。

材料都为MGA。

外侧上方设有反扣,以保证整机纵移的安全性。

台车还包含有纵移倒运机构及锚固机构

 

 

台车

2.4、主框架总成

主框架总成分为主箱梁与底模桁架两部分。

2.4.1、主箱梁:

主箱梁为对称的两组钢箱梁。

为便于运输主箱梁分为上下两层。

是模架的主承重梁,采用Q345B材质。

主箱梁全长共有62500mm;分为五节,每节长为12500mm。

每节通过节点板用强度较高的承剪螺栓连接。

底板下两边有供台车前移的轨道。

箱梁横断面尺寸为2200mm×4260mm。

下层高度为3060mm;上层高度为1200mm。

内外侧腹板都开有孔,开孔处与底模桁架相对应。

一方面可以使主箱梁内采光。

另一方面从主箱梁内侧开洞处进入底模桁架。

 

 

 

主框架总成

2.4.2底模桁架:

底模桁架为底模的支撑架。

桁架上下中心线距为2000m,左右中心线距为1000mm。

弦杆采用槽钢[]16a;竖杆采用槽钢[]12;横杆采用槽钢[]10。

其中一边的底模桁架的法兰上设有φ50mm的锥销,另一边的底模桁架法兰设有φ51mm的销孔。

作为两片桁架相联时的定位销;且还可以使两边的底模桁架在合模更易对接。

2.5导梁:

导梁设计为直角三角形截面,分两节:

每节为12500mm。

与主梁之间采用法兰联接。

其前后导梁完全相同,轻易实现模架的前进及后退功能。

导梁第一节分上下两层:

下层高为2060mm;上层高为800mm;总高为2860mm。

第二节只有一层:

高为2060mm

 

导梁

2.6、外模及其支撑系统:

2.6.1、外模板系统:

外模板为底模托侧模!

外模板结构共分为三层:

第一层:

底模为8mm厚的钢板;侧、翼模为6mm厚的钢板。

第二层:

底模为槽钢[10;侧、翼模为角钢L10

第三层:

底模为工字钢I28b;侧模为工字钢I25b;翼模为工字钢I20b。

翼模横向接缝处留有2mm宽的接缝,中间有橡胶条填满。

以防止因下挠而使翼模翘曲变形。

另外,为减小现浇梁与已浇梁的错台,在距已浇梁200—300mm处设置了外模拉杆,具体预埋孔位置现场确定!

2.7后支点悬挂:

后支点悬挂是为了减小现浇梁与已浇梁之间的错台而设计的。

设在距悬臂10米端头1850mm处。

按承受后支点载荷的一半来设计。

后支点悬挂每侧设置8根φ32的高强度精轧螺纹钢筋,每根最大承受27.5t的力,则每侧最大能承受220t的力。

两侧共承受440t的力。

2.8施工平台:

施工平台是为了在10m悬臂处进行张拉等工作更加方便而设计的。

施工平台分为两个半边。

3主要工作原理及施工工艺流程

3.1、主要工作原理:

MZ48/1580移动模架是一个可在桥墩上移动的混凝土工厂,把桥梁上部结构的预制变为在桥墩上的原位现浇,减少了混凝土预制需要的大批场地及预制梁的架设工作,对大吨位大跨度桥梁的施工极为有利。

根据模架工作的过程,可分以下几种工况:

A、浇注混凝土工况:

混凝土重量由外模板——主框架——主顶升油缸——墩旁托架——立柱,再由立柱传到承台。

B、脱模工况:

整个模床在主顶升油缸的作用下,整体下降约150mm,拆除底模及底模桁架中间缝的螺栓连接后,横移油缸推动台车向两边打开,从而使模床让出过桥墩的空间。

完成脱模工作。

C、纵移过孔工况:

当模床打开让出桥墩空间后,整个模床就可以在纵移油缸的推动下向前移动,达到下跨浇筑位。

之后外模板合拢并调整模架中心线和标高,这样就完成了整个模架的纵移过孔工作。

3.2、主要工艺流程:

移动模架的施工工艺流程按它施工完一片梁后移至下跨梁施工,并完成该跨混凝土桥梁的浇注,整个过程作为一个标准作业循环设计。

施工工艺流程如下:

3.2.1、脱模前的准备工作:

混凝土梁浇筑、养护及张拉完成并达到了脱模的时间后。

拆除端模并松开内模;解除后支点悬挂;解除主箱梁锚固;检查并清理模架;各液压操作台处的工作人员就位并检查液压站是否正常;各支承处人员就位并检查支承台车位置是否正确;解除所有影响竖向移动的约束;水平横移及纵移油缸处于自由状态。

3.2.2、脱模:

启动主顶升油缸的超高压驱动按钮,首先向上略微顶起约2mm,以脱开机械螺母,然后启动主顶升油缸的高压驱动按钮徐徐下落模床,其同步错位不大于20mm;在箱梁下面轨道快接触到支承台车时,各支承处人员再次检查台车位置是否正确;这时主顶升油缸完全收缩使整个模架基本同步落至各台车滑道上。

这样脱模工作完成。

3.2.3、开模:

解除底模及底模桁架纵向中间缝的连接螺栓,台车的横移油缸充油,从而推动模床分别向两边打开约3200mm,以避开桥墩。

此动作应基本同步进行。

3.2.4、纵移过孔:

检查纵移机构是否固定可靠;安装台车锚固;解除所有影响其纵向移动的约束,纵移油缸充油即可推动模架纵移,每次纵移距离约为1000mm。

模架到达下一孔浇筑位置即完成纵移过孔工况。

3.2.5、合模:

此动作是开模的逆过程,模架纵向移动到位后,解除台车锚固;驱动台车横移油缸,使两组模板向中靠拢合模,此动作应基本同步进行,前后错位不大于30mm。

当接近合拢时,底模桁架等各联接点处应有人检查,合拢后联接各处螺栓。

3.2.5、升模:

此动作是落模的逆过程,检查模架到位情况及各模板的支承情况:

找正纵向中心线及横向中心线。

各主顶升油缸高压驱动按钮启动,同步顶升主框架。

其同步误差小于20mm。

顶升到位后关闭液压站;精确微调模板;检查各处支承和连接情况。

3.2.6、安装支座处散模,并扎底板及腹板钢筋。

3.2.7、安装内模、端模。

3.2.8、扎顶板钢筋。

3.2.9、浇注混凝土;并养生、张拉。

3.2.10、倒运支腿:

使用辅助吊机倒运超后墩支腿到超前墩,这一步可在浇筑注混凝土后进行,不占用直线工期。

4主要操作规程及注意事顶

4.1概述:

4.1.1、移动模架在其所有涉及到的作业区内不允许任何无关人员进入。

且要有明确的警示标志!

4.1.2、移动模架上在任何时候都不允许堆积杂物,以防高空坠物及增加移动模架本身的负荷。

4.1.3、移动模架每施工完一孔必须对其进行一次全面检查,并将相应记录存档。

检查合格,相关人员签字后方可进行下一孔的的施工,严禁移动模架带病作业!

4.2、人员安排:

MZ48/1580移动模架属桥梁施工大型的临时设施,移动模架作业必须分工明确,统一指挥,要设固定指挥员、固定操作员、专职电工、专职技术员和专职安全检查员,要有严格的施工组织及安全防范措施,以确保施工安全,具体要求如下:

人员的安排不允许随意更换。

参与模架的施工人员均应经过技术培训,并熟悉其施工流程和各关键环节。

4.3、防风锚固:

模架的防风机构有:

大风报警仪、主箱梁锁紧装置、台车锚固机构及临时锚固措施。

本移动模架在各种工况下对环境的风力要求为:

A、移动模架纵移过孔时允许最大风速13m/s(相当于6级风);

B、移动模架浇注作业时允许最大风速16m/s(相当于7级风);

C、移动模架锚固不工作时,且是合模状态下允许最大风速28m/s(相当于11级风)。

4.4、模架动作操作规程:

4.4.1、概述:

4.4.1.1、移动模架的动作主要是指调整模床姿态、浇筑混凝土、支腿倒运、落模及开模、纵移过孔、合模及升模等动作。

其中合模及升模过程是落模及开模的逆过程,操作相同。

4.4.1.2、移动模架各动作不允许联动,即在进行某个动作时,其它操作应禁止进行。

4.4.1.3、模架在作任何动作时,都要有专人(不少于3人)进行观测,发现异常,立即停止动作,故障处理完成后再继续进行动作。

4.4.2、模架调整模床姿态操作规程:

4.4.2.1、安装底模板:

所有模板安装按TB10210-97《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》执行。

其中,底模安装调整后,底模的间隙为不大于1mm,错台不大于1mm,任意方向的不平度不大于4mm/m。

首先安装底模撑杆,再安装底模。

将底模水平置于底撑上,然后把上铰座与底模焊接。

注意底模的撑杆要竖直,不能有所偏斜。

4.4.2.2、底模预拱度调整:

底模承受绝大部分混凝土梁自重,而底模是支撑在具有弹性的底模桁架及钢箱梁上。

为了保证混凝土桥梁的外形,必须使底模平滑并具有适量的预拱度。

数据:

主结构的弹性变形约为60mm,非弹性变形约为20mm!

若,砼梁在张拉之前为平直线,则跨中模板的预拱度为80mm,其它位置的预拱度接二次抛物线设置即可!

在第一孔梁浇注的过程中要不断检测,并作记录分析。

第二孔根据第一孔累计调整高度,预设第二孔的预拱度。

浇第一孔时已消除拼装间隙对挠度的影响,故第二孔可能与第一孔不完全一样,同样应随时检测、调整、记录、分析。

第二孔所取得数据应是标准的预拱度值,之后可根据此预设底模预拱度而不须随时检测,达到标准化施工的要求。

4.4.2.3、侧、翼模安装调整

A、将侧模的三根撑杆按图示长度调节好,做好支撑准备。

B、将侧模安装底模上,并调整好角度。

C、安装翼模及翼模撑杆、微调撑杆长度,测量标高。

注意翼模与翼模横向之间预留2mm伸缩缝,并有橡胶条。

侧、翼模安装调好后,侧、翼模间隙为2~7mm(由于有预拱及设计本身留有伸缩缝,反映在翼模上的缝隙比较大的缘故),错台不大于2mm,单块模板任意方向的平整度不大于4mm/m,模板安装完后,检查模床断面尺寸及对角线尺寸,并要抛光涂油。

注意:

模板调预拱时应将模板间的连接螺栓松开。

4.4.3、浇筑混凝土注意事项:

4.4.3.1、全面检查受力结构和结构连接,测量模架初始位移值。

4.4.3.2、当浇筑砼量达到80%时要系统检查一次各承载结构,是否松动?

油漆是否剥落?

结构是否有变化?

是否有漏浆现象。

4.4.3.3、禁止临时荷载集中作用在某一区域,特别是翼模部分。

每平米范围内的群荷不得超过0.5t。

4.4.3.4、浇筑完成后,要再全面检查一次模架结构和模板。

4.4.4、支腿倒运操作规程:

4.4.4.1概述:

支腿倒运是指将超后墩的台车、托架、立柱这三大部件倒运到超前墩。

在倒运的过程中,要保证结构件不被损伤及液压系统清洁等。

其中拆除台车、托架及立柱是安装的逆过程,故以下操作规程以安装过程来描述。

4.4.4.2、立柱安装操作规程:

A、立柱的安装首先要查立柱节段分配表,以确定立柱的实际安装高度。

其中甲方须垫高的高度中的正值为所垫钢板的厚度,负值则不须垫高,将这个差值移动到脱模高度上即可。

(注:

若用混凝土来代替钢板,则要保证混凝土的抗压性。

B、通过测量标高,确认立柱的理论安装高度:

设计基准是混凝土梁底,混凝土梁底的标高-11200mm=立柱的理论高度。

(11200mm具体见移动模架总图:

500mm+4260mm+150mm+1300mm+4990mm=11200mm)。

C、根据立柱的安装位置在承台上弹上立柱的安装位置线,并将其抄平。

同时按照立柱节段分配表安装其所应垫的钢板高度。

D、安装立柱。

并保证其竖直度。

E、安装立柱的拉杆(注:

此拉杆不张拉,拧紧即可!

注意事项:

A、精轧螺纹钢若发现有松驰现象则及时补拉。

B、精轧螺纹钢筋是非常重要的保护件,在任何时候都要轻拿轻放,不允许以任何形式伤损之。

C、墩旁托架安装完成后,要检查其平面度,其平面度要小于10mm。

另外,托架张拉完成后,其外侧应高于内侧约10mm,这样,在开模后,则会基本保证其水平度;托架张拉完成后,不允许外侧低于内侧。

D、托架的内侧与外侧部分经常拆装的螺栓(须是经过检验合格的)必须每三孔全部更换,不拆分这两部分的托架则不用更换螺栓。

4.4.4.3、台车安装操作规程:

A、台车主体安装到位。

B、将前墩的台车纵移油缸使用油缸倒运系统倒运到超前墩。

再将后墩的台车纵移油缸使用油缸倒运系统倒运到前墩。

4.4.5、落模及开模操作规程:

4.4.5.1、将主顶升油缸向上略微顶起约2mm,以利于脱开机械螺母。

4.4.5.2、旋松机械螺母的同时下降主顶升油缸,这个两个动作基本同步进行,不允许将机械螺母旋松一段距离后再下降主顶升油缸。

4.4.5.3、在箱梁下面轨道快接触到支承台车时,各支承处人员再次精确调整台车位置,再下降主顶升油缸使整个模架落至各台车滑道上。

4.4.5.4、完全收缩主顶升油缸,并将主顶升油缸上方的垫块取下。

利用索具螺旋扣将主顶升油缸提升与主箱梁贴紧。

4.4.5.5、将底座的螺栓反顶,将底座升起约10mm,准备台车的横移。

4.4.5.6、解除底模纵向中间缝的连接螺栓,台车的横移油缸充油,从而推动模床分别向两边打开约3200mm,以避开桥墩。

注意事项:

A、落模要求4个主顶升油缸大致同步进行,相差不能超过20mm。

B、开模要求前后墩的台车横移动作大致同步进行,相差不超过20mm。

C、模架开模时,两边应大致同步进行,以避免托架受力不均。

在合模时也是同样的要求。

4.4.6、纵移过孔操作规程:

4.4.6.1、检查台车滑板及主箱梁纵移轨道是否清洁及是否涂有润滑脂。

4.4.6.2、台车及托架的锚固安装到位。

4.4.6.3、纵移油缸顶推纵移孔板,从而使模架纵移过孔。

4.4.6.4、在纵移过程中,可以通过横移油缸来调整模架。

在前导梁快要上台车滑板时,要再次调节台车。

4.4.6.5、台车的防倾翻卡板要上,纵移到位后,再拆除此卡板。

4.4.6.6、纵移的速度要控制。

注意事项:

A、左右两侧主框架纵移的同步性要求不高,因为两侧是分开进行的,但是其同步误差要控制在150mm之内,以防止左右两侧托架的受力不均。

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