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深层水井施工方案

第七章分部分项工程施工方案

7.1.工程设计规模及范围

7.1.1.建设内容及规模

莫桑比克打井200口,其中马普托省、加扎省各100口,在每口井处修建井台和安装手压或脚踏式压水泵。

中-莫农业示范中心打井2口,每口井安装三项电力深井潜水泵。

7.1.2.范围

项目位于托省的Nammacha区、Magude区、Moamba区及加扎省Chigubo

区、Massingir,共5个区域。

7.2.分部分项工程施工方案

7.2.1.成井施工方案:

7.2.1.1概述

1、选用PQWT-TC500型找水仪6台。

2、选用QYZJ-180型钻机及其配套设备6台套。

3、临时通道、工作空间及施工现场布置图如下:

临时工棚空压机水箱钻机沉淀池清水池

天;手1516个月)。

单井施工工期:

电泵井4、总工期:

480天(天。

压泵井(脚踏井)7

、单井施工进度计划:

5定井位,施工设备进场、就位、安装,埋设井口管,挖水循环).1(2天。

(由前期准备小组完成)系统,天。

(由成井天,手压泵井1.气动潜孔锤钻进地层,电泵井5

(2)小组完成)天。

(由成井小组完成).测井及下井管,1(3)1洗井、抽水试验,天。

(由后期安装小组完成)(4).天。

(由后期15.供水设施建筑安装,电泵井天,手压泵井5()安装小组完成)并单井验收、移交,培训莫方人员怎样操作及养护供水设施。

)(6.,完成一眼井后(由后期安装小组完成)1准备设备撤离施工现场,天。

再进入下一井位施工,在施工过程中可以穿插进行,以节省工期。

6、成井井管:

(1).井深与井径

设计井深:

30~150m。

设计井径:

采取一径成井,电泵井径为Φ300mm,手压泵或脚踏泵井径Φ200mm。

(2).井管

成井后,电泵井全井下入外径为Φ200mm(内径为Φ180mm)的UPVC管。

手压泵或脚踏泵井全井下入外径Φ140mm(内径为Φ130mm)UPVC管。

井管均为丝扣连接,滤水管缝隙为0.75mm,水井装备后井管项部高出地面0.5m、底部安设一根长度为3米的沉淀管。

井身结构见图7.2.1.1-1

7.2.1.1-1图井身结构图

7、施工流程。

单井施工流程:

定孔位→钻机安装→开孔→下保护管→钻进成孔→物探测井→扩孔→安设井管→投砾→止水→固井→洗井→抽水试验→取水质分析样→下水泵→浇筑井台→安装井口装置(电泵井:

安装龙门架→泵房建筑→机电设备安装与调试水管线安装→水罐及水罐架的安装)→单井验收→移交撤出井场,进入下一井位。

其中手压泵井和脚踏井没有龙门架的安装、泵房建筑、水罐及水罐架的安装、水管线安装和机电设备安装。

7.2.2.2工程施工方法

1、覆盖层钻进

覆盖层钻进用10寸钻头开孔,开孔时应确保开孔垂直,且必须入基岩一定深度(要求进入0.5—1.0m)。

水井一次钻进到位,当地层较完整且不含水时,用直径10寸孔锤,采取空气钻进方法进行钻进;当地层松散或含水不稳定时,用直径10寸的三翼钻头,采取泥浆钻进方法进行钻进。

2、下入临时套管

覆盖层钻进完成后,下入临时245×8mm钢制临时套管;套管底端必须坐于完整基岩面面上,套管管口高出地面0.4m,套管与井壁间用粘土球填实。

3、基岩钻进

用10寸潜孔垂进行钻进至基岩,然后下临时套管,完整、坚硬的岩层采用直径为8寸潜孔锤利用空气钻进方法进行钻进基岩直至成井。

松散、破碎的地层采用泥浆护壁正循环钻进方法进行钻进。

4、洗井:

采用空压机洗井。

5、抽水试验:

下入潜水泵,抽水试验,取得水量

7.2.2.3单井施工工序

1、设备进场、安装

将钻探设备及单井所需的物资材料,一齐运至莫方指定的井位。

莫方应保证施工现场的路通及平整,场地面积50平方米,并要求在钻塔起落范围内不得有障碍物。

到达现场后,开始修建地基,修建时必须考虑到地形、风向、雨季的影响,并采取相应的安全措施。

2、埋设护口管、挖泥浆池

人工挖孔至1m,孔径为Φ350mm,下入Φ325mm护口管,并将环空间隙回填。

同时挖沉淀池1个、泥浆池1个及泥浆槽。

泥浆循环系统的一般要求:

槽长、弯多。

槽长大于15米,坡度1/80~1/100,槽宽450毫3米,槽高400毫米,沉淀坑体积约2m,泥浆池体积约6m。

必要时,

泥浆循环系统采用砖和水泥衬砌。

3、覆盖层钻进

(1).搅泥浆:

泥浆配方为:

1立方米泥浆中,加入粘土150公斤,

PAM(聚丙烯酰胺)2公斤,纯碱7.5公斤。

泥浆参数为:

1).比重:

1.12~1.16;2).漏斗粘度:

24~30秒;3).失水量:

不大于15毫升/30分钟。

(2).开孔:

主动钻杆接ф245mm三牙轮钻头开孔,全面钻进覆盖层,钻至完整基岩后。

4、下入临时套管

覆盖层钻进完成后,下入临时245×8mm钢制临时套管;套管底端必须坐于完整基岩面面上,套管管口高出地面0.4m,套管与井壁间用粘土球填实。

5、基岩层钻进

(1).将空压机与水龙头接好。

(2).配钻具:

φ200mm潜孔锤钻头JW150-0气动潜孔锤φ121mm加重钻铤φ114mm钻杆主动钻杆。

(3).开始钻进,采用直径为8寸潜孔锤利用空气钻进方法进行钻进基岩直至成井。

松散、破碎的地层采用泥浆护壁正循环钻进方法进行钻进。

直至设计孔深。

(4).冲洗液要求

沉积岩水井泥浆钻进和扩孔时,泥浆性能参数为:

比重1.10—1.2、含沙量<2%、粘度20—22秒、失水量小于20毫升/30分钟、PH值8—9、胶体率大于95%。

(5).水文地质观测和取样要求

要求全井进行简易水文地质观测。

岩样采取为钻进时每1m取岩样1个,变层加取,写好标签,装于塑料袋内。

并记录单根钻杆钻进时间及绘制钻时曲线。

在钻进过程中,要认真观察孔内情况,空气潜孔锤钻进时遇明显来水位置和每打完1个单根时,须停钻,测量井内水位并围临时土堰,用7

20升量桶测其灌满水的时间并算出水量,或采用三角堰板计算水量,准确判断出水部位及出水量,然后再继续钻进。

(6).防斜措施。

因潜孔锤钻进效率高,进尺快,易孔斜。

因而在钻进时要有防斜措施。

6、钻进技术要求

(1).正常钻进时根据地层情况合理掌握钻进参数,禁止盲目加压。

钻压不得超过钻铤重量的80%,控制在第一次弯曲的临界压力值内。

(2).精心操作,钻压均匀,操作者应注意观察钻压仪,避免钻压忽大忽小和人为的间断加压。

(3).钻进过程中操作者应注意观察下列情况:

钻压仪和泵压表;进尺快慢是否正常;是否跳钻、蹩车、蹩泵;泥浆排量和岩屑上返情况;泥浆性能变化和消耗渗漏情况;转盘运转和扭矩大小变化情况;电机运转声音、电流大小、皮带跳动情况;设备运转是否正常。

发现异常情况应立即上提钻具并及时采取相应措施。

(4).任何情况下钻具都不得在孔内静置,因故停止钻进时指派专人活动钻具,上下活动钻具应大于2米。

(5).钻进过程中要始终保持泥浆性能达到设计要求,保持足够的泵压泵量,保持孔底干净。

(6).做好钻头入井前和起钻后的检查工作,钻头入井前应仔细检查丝扣、牙轮、牙齿、轮掌、轴承、水眼,发现问题不得下入井内。

(7).现场必备好打捞工具,保证能够随时下钻进行打捞。

(8).做好岩样采取和钻探判层工作,做好钻进记录和简易水文观测8

记录。

(9).终孔前首先根据捞渣判断地层情况,然后下取芯钻具取出岩芯以确定是否终孔。

7、测井及下井管

(1).物探测井

1).水井必须进行全孔物探测井。

要求采用视电阻率、激电率及自然电位三种参数综合测量。

目的是掌握钻孔地层剖面,确定含水层位、岩性、厚度以及裂隙的位置和宽度,弥补岩心采取的不足,指导下管成井。

2).测井仪器采用微型机电测仪,为点测,点距一般为1.0m,变层处将适当加密,遇厚层或巨厚层将放宽至2.0m。

3).物探测井结束后,依据现场编录和测井资料绘制钻孔地层剖面,确定井壁管和过滤器的排列位置。

(2).物探测斜

1).采用测斜仪测量孔斜。

测斜方法为点测,每隔20米及终孔后测量孔斜,若发现有孔斜征兆时将加密观测。

2).井深和井斜要求:

井深误差要求百米不超过2%。

井斜要求100m深度以内不超过1度。

测井(测井斜及剖面)。

所有测井项目须满足94

年地矿部颁发的测井技术规范标准。

下井管。

下完井管后,立即开始填砾。

8、填砾、止水与封闭

(1).井管下至预定位置后,将井管柱固定在钻机孔口盘上,然后下入钻具至冲孔托盘进行管内冲孔,方可进行投砾。

(2).采用动水投砾法进行投砾。

滤料采用Ф0.7-1.25毫米砂料,投砾过程必须严格按操作规程进行,严防投棚。

(3).投砾结束后,投入粘土球进行止水,止水位置按地质设计要求执行;

(4).非止水段均投入碎石进行固井,且砾料投放的位置要根据滤管的高度决定,砾料最终高度要高出筛管3米以上,其上再填入洁净、均匀的粘土。

(5).用粘土回填至离孔口10米处,再用水泥浆封闭至地表。

(6).起拨护口管和表层管。

9、空压机洗井

在洗井之前要了解井身结构、地层情况、取水段的位置,钻机施工过程等等,这些资料的来源主要靠钻探过程中对水量的观测,测井结果及岩屑编录。

本工程可以直接使用压缩空气洗井,使用喷嘴反冲洗井法,压缩空气将以很高的速度经各喷气孔向井壁呈涡旋形喷射。

借水气混合冲力能有效地破坏泥浆壁,并夹带泥浆、砂粒到井口外面。

冲洗时自上而下或自下而上分段冲洗。

当洗井达到破坏泥浆壁、出水变清、井水含砂在l/50000~1/20000以下时,就可以结束洗井工作。

10、水井消毒

上述工作完成后应对水井进行消毒,消毒剂选用次氯酸钙(漂白粉),每井用量=水井出水量×(每吨水加入量(克/吨)/漂白粉有效氯含量(%))。

现场应严格按漂白粉使用说明书写明的每吨水加入量和有效氯含量10

进行合理配置,要求先配成溶液后再到入井中。

11、清理现场

打井工作全部完成后撤离现场钻机,盖上井口帽,恢复、清理现场。

要求彻底清除所有设备、材料、打井返出的岩屑、废弃油料、填埋泥浆坑及泥浆槽,做到场光地净。

12、抽水实验:

洗井后即开始下入潜水泵进行抽水实验潜水泵选用与该井设计水量一致的泵型。

(1).下泵前,先测量水位。

(2).排列好泵管,检查丝扣,刷丝扣,上丝扣油。

准备好下泵所需的各种工具。

(3).下泵时,11/2″泵管与电缆线每6米捆绑一次。

(4).开泵前提前准备好水位仪、报表、秒表。

井口测水位和量水量的工作要密切配合。

(5).由抽水试验小组负责,中力人员必须含有水文地质专业技术人员。

为使地下水位得到充分恢复,试验应在上述各项工作结束至少24小时后再进行。

试验采用一次大降深的稳定流试验方法,水井稳定时间为4小时。

试验时根据水井出水量大小选用QGD1.2-50-0.37C潜水螺杆泵或QGD1.8-50-0.5潜水螺杆泵,水泵应尽可能深放,但必须错开滤水管放于井壁管位置。

当流量较小时采用20升量桶用容积法进行流量测量;流量较大则采用三角堰箱法进行流量测量。

用20升量桶测量流量时,量桶灌满水所需的时间不能少于15秒钟,否则必须采用三角堰箱,三角堰箱长×宽×11

高分别为1.5m×0.8m×0.8m。

试验中应做好地面排水,使抽出的水排至试验井影响范围以外。

试验时应及时进行静止水位、动水位、恢复水位、流量、水温、气温等项观测。

动水位及水量观测时间间隔为抽水开始后的第5、10、15、20、25、30分钟各测一次,以后隔30分钟或60分钟观测一次;水温、气温应同步观测,观测时间间隔为2.4小时;水位恢复观测时间将按停抽后第l、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分钟进行观测,以后每30分钟观测一次,直至水位基本恢复或基本稳定(抽水试验具体见抽水试验表)。

水样在抽水试验结束前采集,送莫桑比克有资质的化验室按世界卫生组织水质标准进行水质化验分析。

全部现场工作完成后清场并将井口帽锁好,人员机械撤离抽水现场。

成井后将进行3个小时的抽水试验,以确定静水位和水量,并确定装泵深度。

然后结束抽水实验,提泵。

7.2.2.4供水设施建筑安装施工

1、下水泵

(1).依据空压机洗井资料及抽水实验结果,选择合理的泵型。

(2).下泵操作与抽水实验下泵相同。

(3).下泵后,将电缆线埋设好。

2、安装龙门架、浇筑井台及安装井口装置

(1).安装龙门架及浇筑井台、龙门架及井台。

(2).井口装置

3、泵房施工

12

4、水罐架施工

5、水罐安装

6、水管线安装

7、机电设备安装调试

在泵房内将15KW柴油发电机及配电箱安装好,再将水泵、发电机及配电箱的电缆线接好,然后发电,开始调试供水设施。

8、单井验收、移交,并培训莫方人员,

单井完成后,经中莫双方验收合格后,即可投入使用,我方培训莫方人员如何使用与维护供水设施。

移交后,开始计算保修期。

9、钻探设备撤离现场

进入下一井位。

撤离前,要将所有物资装载好,并将井场清理平整。

7.2.2.5工程质量标准

依据《援莫桑比克打井供水项目施工任务》、《工程建设施工企业质量管理规范》(GB/T50430-2007)及《质量管理体系基础和术语》(GB/T19000-2015),对该工程的质量要求为:

优良。

7.2.2.6工程质量基本要求

1、井径

最终成井直径为电泵井Φ300mm,手压泵井或脚踏泵井Φ200mm。

2、岩屑采取

每1米取一次岩屑,做好编录,并装于塑料袋内。

3、孔深与孔斜

(1).钻孔深度达到设计井深。

校正孔深:

允许误差为2‰,超差者13

应以校正测量数据为准更正。

(2).下管前、终孔后测井斜及剖面。

4、成井工艺

(1).冲孔换浆与下管:

采用冲洗液进行正循环钻进时,完孔后应进行冲孔换浆,方可下管。

(2).井管:

下置井管时,井管必须直立于井口中心,上端口应保持水平。

过滤器安装位置与含水层位置要严格一致。

沉淀管封闭。

井管下入时设置定位器(找中器)。

(3).填砾与止水管外止水部位选择在隔水性好、地层完整、孔径规整部位。

止水后进行止水效果检查。

否则,应采取补救措施或重新止水,直到符合要求为止。

(4).洗井:

1).洗井必须及时进行。

2).采用空气压缩机洗井,达到水清砂净为止。

3).洗井结束后,进行抽水实验。

(5).水样采集与送检符合《中华人民共和国供水管井技术规范GB

50296-99》第4.7条的规定。

(6).抽水试验单孔抽水试验的下降次数宜为一次,稳定延续时间为4个小时。

测量水位要精确到毫米。

抽水试验结束前,应进行含砂量测定。

管井出水的含砂量应小于1/20000(体积比)。

(7).封闭:

用水泥浆进行封闭,厚度10米。

(8).原始记录与技术档案,钻探班报表、钻孔各项原始记录及技术档14

案,应用钢笔填写,不得任意涂改或追记,做到及时、真实、准确、整洁、齐全。

5、地面供水设施的建筑安装要稳固可靠,美观实用。

7.2.2.7施工效率与进度安排

1、施工效率

(1).Ф300mm三牙轮钻头泥浆正循环钻进覆盖层的机械钻速为:

3~5m/h。

(2).Ф200mm潜孔锤钻头钻进基岩地层的机械钻速为:

7~10m/h。

2、进度安排

本工程共202眼井,施工工序为先施工电泵井,再施工手压泵井,施工工艺基本一致,计划单井工期相差不大,单井施工进度见7.1.1节第5条单井施工进度计划。

总工期为480天(16个月)。

井位的施工顺序可优先满足莫方的要求。

7.2.2.8施工安全技术措施

1、设备安装、拆卸与搬迁

(1).设备安装与拆卸

1).基座安装必须稳固、水平、周正,并能承受全部负荷。

2).钻塔底座要用水平尺找平。

钻塔安好后必须拉紧绷绳。

绷绳位置要对称,与地面夹角不得大于45°。

3).钻机安装时,必须保证天车前缘切点(双绳升降钻具时为天车轴15

中心)、回转器(或转盘)中心、钻孔中心在同一条直线上。

4).电器设备必须安装在干燥、清洁的地方,严防油、水及杂物侵入,且固定牢靠,减少震动。

电器设备外壳应按技术要求,接好地线保护。

(2).设备的搬迁

1).设备运输过程中,严禁人货混装。

2).装卸过程中,要指定有经验的人员负责指挥,并采用必要的安全措施,以防设备翻倒毁物伤人。

3).车装钻机和拖挂设备搬迁时,钻塔端部要固定在支架上。

拖挂设备的挂钩要挂牢,并检查挂钩的保险装置是否可靠,用保险绳固定牢靠。

2、QYZJ-180型钻机的操作严格按照其使用说明书执行。

3、施工安全的基本要求

(1).安全防护规定有关机台人员一般安全防护要求、机台安全防护和机台防火措施,参照《工程地质钻探规程》(DZ/T0017-1991)和《岩芯钻探规程》及《钻探安全操作规程》有关规定执行。

(2).自然灾害防护有关防风、防洪、防雷电以及高压线附近施工安全要求,参照《工程地质钻探规程》(DZ/T0017-1991)有关规定执行。

(3).特殊地形施工安全要求有关高山陡坡施工和滑坡、泥石流地区施工安全要求,参照《工程地质钻探规程》(DZ/T0017-1991)有关规定执行。

(4).电焊工作必须按操作规范进行

(5).气焊工作必须按操作规范进行

(6).工作人员进入施工现场必须戴安全帽,工作服、手套、劳动鞋16

穿戴整齐。

(7).对莫方工人进行生产操作和安全技术培训,现场安全标志牌用中方及当地语言书写工整。

4、孔内事故的预防与处理

(1).孔内事故预防的基本要求

1).施工前,应掌握施工地区地层、岩性、构造、稳定状况以及以往钻孔发生事故的经验教训,针对施工具体情况,制定预防措施。

2).操作人员必须严格履行岗位职责和遵守劳动纪律,认真执行钻探规程,坚持“预防为主”的方针。

3).钻具、管材使用要求:

钻杆直径单边磨损2mm、均匀磨损3mm,每米弯曲超过3mm,均不准下入孔内使用。

各种钻具、管材、接头、接箍的内径、外径、丝扣长度、锥度及钻杆加厚部分等技术要求按《水文水井钻探管材系列国家标准》(GB9808—1998)的规定加工,并严格进行检验,不符合要求的不得使用。

(2).钻进中的安全规定

1).钻进中遇有钻进回转吃力、动力机响声异常、孔口循环冲洗中断、钻具上提或下放遇阻、提钻后钻具有泥包现象等情况时应及时处理,不得凑合作业。

2).提下钻遇阻要进行扫孔,不准强拉、硬墩。

钻进、扩孔、扫孔阻力过大时,不准强行开车。

当发现卡钻、埋钻、烧钻等事故征兆时,应立即窜动或转动钻具,严禁关泵断水。

3).要随时盖好孔口.谨防小工具或其他物件掉入孔内。

17

(3).预防发生井管事故

(4).孔内事故处理的基本要求

1).孔内事故发生后,要分析发生原因、确定准确深度,正确判断孔内情况,采取相应处理措施。

2).事故处理要及时,处理措施要积极、稳妥,并留有余地,防止措施不当造成事故复杂化。

3).强力起拔孔内事故钻具或井管前,要对井架、钻机提引系统进行检查、固紧,并要安装灵敏、准确的拉力表(指重表),严防超过设备、工具等的起重负荷能力。

操作人员要采取安全防护措施。

4).孔内事故处理。

必须在组长的指挥下进行。

对入孔的钻具及打捞工具和出孔的事故钻具要求将规格、长度、数量详细、准确地记录在班报表上。

5).事故排除后,由机长组织全体人员,查明事故原因,总结经验,吸取教训,制订预防措施,并填写与报送事故报表。

5、安全生产责任制

(1).安全人员安全生产职责

1).对机台安全生产负全部责任。

2).深入现场做好安全检查,组织好开孔检查和周检查,发现问题及时解决,重大问题要及时报告项目经理部。

3).及时传达及切实执行有关安全通知、要求。

(2).生产人员安全生产职责

1).对安全生产工作负直接责任。

18

2).模范遵守安全制度和操作规程,检查、维护好安全防护设施。

做好安全检查,发现隐患及时整改。

3).定期组织安全活动,不断提高安全素质和安全操作技能。

4).经常详细检查,对机电设备及运转情况做到心中有数。

5).有权制止任何人违章作业,有权拒绝任何人违章指挥。

6).发生工伤事故应立即向领导报告并组织抢救,做好事故原因分析,明确责任,提出预防事故的具体措施。

7).遵守劳动纪律和安全操作规程,正确使用劳保用品,积极参加安全活动。

8).及时反映生产中的不安因素,做到不违章作业,实现“三不伤害(不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害)。

9).遵守交通法规,增强交通安全意识,杜绝各类交通事故发生。

(3)《机台安全生产责任制》必须在各作业现场悬挂或张贴。

(4)认真填写《安全保卫工作情况登记表》。

(5)安全检查制度包括开孔检查、日检查、周检查、不定期检查。

(6)施工中严格遵守钻探施工操作规程。

6、现场文明施工

(1).施工现场场地平整,地基牢固,钻机安装稳固周正,四角绷绳绷紧且角度适当;

(2).现场干净整洁,各种器材摆放整齐,各种安全防护设施齐全有效。

(3).施工现场有专人管理,泥浆按指定地点排放。

19

(4).按规程接好各种用电线路,防止漏电和电线老化引起短路。

灭火器材要摆放在显眼位置并性能良好。

(5).配电线路及用电设备有明显标志,并有专人维护。

(6).工作人员不得在施工现场内吸烟或明火吸烟。

(7).所有工作人员必须持证上岗。

(8).工作人员不得在施工区内乱窜、打闹,不允许酗酒闹事、打架斗殴、赌博等。

(9).施工期间工作人员进入现场必须穿工作服,戴安全帽。

上塔作业必须系安全带。

(10).生活区应保持清洁卫生,生活垃圾统一堆放,并有专人清理。

7、安全指标

施工现场无火灾及人员重伤、死亡事故,每月轻伤事故频率控制在1.5‰内。

8、质量指标

分项工程合格率100%;分项工程优良率≥70%;分部工程优良率≥70%;单位工程观感质量评定得分率≥90%;单位工程优良率100%;本工程质量目标:

优良。

7.2.2.9竣工报告与钻孔技术档案

1、竣工报告单井完成后,经中莫双方验收合格后,即可投入使用,我方培训莫方人员如何使用与维护供水设施。

移交后,开始计算保修期。

我方向莫方提交竣工报告。

竣工报告内容包括:

前言;水文地质条件简述及揭露地层;钻进工艺及井身结构;洗井与抽水试验;水质评价;水井使20

用说明与建议。

并附有:

饮用水水质检验报告;地质及水文地质孔综合图表;有关井管的说明(尺寸规格、标准要求、注意事项、材质化验单);成井验收单、潜水泵、发电机的使用与维护说明书。

202眼井全部完工后,向莫方提供整个工程的峻工报告。

2、钻孔技术档案

(1).钻探班报表:

(2).钻孔施工技术档案,包括下列内容

1).钻孔施工设计书。

2).钻孔施工设计变更通知书。

3).井孔质量验收表。

(3).原始资料的存档钻探工程全部结束后.及时将施工技术档案

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