地下空间望月路段深基坑施工专项方案107.docx

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地下空间望月路段深基坑施工专项方案107

 

中国建筑工程总公司

CHINASTATECONSTRUCTIONENGRCCORP

光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程

望月路段

深基坑施工专项方案

中建三局集团有限公司

光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程总承包管理部

二0一六年九月

注明:

该方案经武汉市建设科学委员会评审后,针对专家提出的意见进行修改完善后上报监理。

1编制说明

1.1编制说明

在认真阅读施工图纸和对工程现场认真熟悉了解的基础上,经过充分的研究和论证,以科学、严谨的态度编写本标段工程深基坑施工施工组织设计。

经审批的深基坑施工组织设计是指导和规范本工程施工的重要技术文件之一,以确保优质、高速、低耗、安全、文明地完成本工程的建设任务,本施工方案仅针对望月路段深基坑工程编制。

1.2编制依据

(1)业主提供的光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程交通走廊板块2段基坑支护设计图纸;

(2)业主提供的光谷五路地下空间地勘报告;

(3)武汉市勘察设计有限公司提供的《光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程(神墩一路段)岩土工程补充勘察报告》(2016年1月);

1.3法律法规、规范及标准

1.3.1编制依据

(1)中华人民共和国、行业和武汉市政府颁布的有关法律、法规;

(2)中华人民共和国、行业和武汉市政府颁布的现行有效的建筑结构和建筑施工的各类规范、规程及地方规定(详见表1-1,表1-2,表1-3);

(3)ISO9001质量管理标准、ISO14001环境管理标准、OSHMS18001职业安全健康管理标准。

插表1主要标准一览表

序号

标准名称

标准编号

1

《建设工程项目管理规范》

GB/T50326-2006

2

《工程测量规范》

GB50026-2007

3

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2014

4

《岩土工程勘察规范》

GB50021-2001

5

《建筑地基基础设计规范》

GB50007-2011

6

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

7

《混凝土结构设计规范》

GB50010-2010

8

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2010版

9

《混凝土外加剂应用技术规范》

GB50119-2014

10

《声环境质量标准》

GB3096-2008

11

《环境空气质量标准》

GB3095-2012

12

《城市建设档案著录规范》

GB/T50323-2001

13

《建设工程文件归档整理规范》

GB/T50328-2001

14

《建设工程施工现场供电安全规范》

GB50194-2014

15

《湖北省基坑工程技术规程》

DB42/T159-2012

16

《地下防水工程质量验收规范》

GB50208-2011

插表2主要工程建设行业标准一览表

序号

标准名称

标准编号

1

《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-2012

2

《建筑基坑工程技术规范》

YB9258-1997

3

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-2008

5

《建筑基桩检测技术规程》

JGJ106-2003

6

《地下水监测规范》

SL183-2005

7

《钢筋机械连接技术规程》

JGJ107-2010

8

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2012

9

《钢筋焊接接头试验方法标准》

JGJ/T27-2002

10

《建筑工程冬季施工规程》

JGJ/T104-2011

11

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2012

12

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-2011

13

《施工现场临时用电安全技术规程》

JGJ46-2005

14

《普通混凝土配合比设计规程》

JGJ55-2011

插表3主要法律、法规和规范性文件一览表

1

中华人民共和国环境保护法

国家主席令第七届第22号

2

中华人民共和国合同法

国家主席令第九届第15号

3

中华人民共和国安全生产法

国家主席令第九届第70号

4

中华人民共和国建筑法

国家主席令第十一届第46号

5

中华人民共和国消防法

国家主席令第十一届第6号

6

建设工程质量管理条例

国务院令第279号

7

建设工程安全生产管理条例

国务院令第393号

8

安全生产许可证条例

国务院令第397号

9

生产安全事故报告和调查处理条例

国务院令第493号

1.3.2企业管理体系标准文件

ZJS.MS101-2014企业管理标准;

ZJS.MS102-2014项目管理标准;

ZJS.MS103-2014企业与项目管理评价标准;

我司其它有关质量管理、安全管理、文明施工管理规定。

2工程概况

2.1项目参建单位概况

插表4工程基本情况表

工程名称

光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程

工程地址

武汉市主城区的东南部,武汉东湖自主创新示范区中部的光谷中心城中心区的核心区

建设单位

武汉光谷中心城建设投资有限公司

BT单位

中建国际投资(中国)有限公司

施工单位

中建三局集团有限公司

设计单位

上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司

中铁第四勘察设计院集团有限公司

中冶南方工程技术有限公司

武汉市政工程设计研究院有限公司

监理单位

上海建通工程建设有限公司

跟踪审计

深圳市永达信工程造价咨询有限公司武汉分公司

北京中迪信众化工程造价咨询有限公司

勘察单位

武汉市勘察设计有限公司

2.2总体工程地理位置概况

本项目位于中国湖北省武汉市主城区的东南部,武汉东湖自主创新示范区中部的光谷

中心城中心区的核心区。

插图1区位图一

插图2区位图二

2.3工程施工范围

插表5工程总体范围表

工程名

范围

望月路

光谷五路至神墩三路段的道路红线、车库坡道段所处的支路红线范围及周边市政绿化范围内

2.4基坑工程设计概况

本工程基坑维护形式采用顶部放坡卸土+钻孔灌注桩+一道钢筋砼内支撑方式,顶部放坡卸土至绝对标高+34.000m(场地自然地面平均绝对标高+35.05~+38.75m),留设12.0m的平台,放坡坡度1:

1,坡面采用80厚C20砼喷面,内设A6.5@200*200钢筋网,并设置C20固定钢筋固定钢筋网,固定钢筋间距1m,插入土中深度1m,坡面设置A100@2.5m×2.5m泄水孔;灌注桩排桩桩间采用挂网喷锚防护,采用100mm厚C20砼喷面,内设A6.5@150*150钢筋网,平台设置排水沟,对集水井中的积水进行及时排除,本工程地下三层,基坑开挖深度9.27m~12.97m,基坑周长约919m,面积为15077m2。

2段基坑施工剖面图

2.5工程地质概况

依据《光谷五路地下空间项目岩土工程初步勘察报告》,项目拟建场地地貌单元属长江冲积(冲洪积)三级阶地,场地稳定性灰岩分布段属基本稳定,泥岩分布段属稳定;工程建设适宜性灰岩分布段属基本适宜,泥岩分布段属适宜。

不良地质作用不发育,地基均匀性属不均匀。

下伏基岩为泥岩及灰岩,其中泥岩工程性质良好,灰岩岩溶中等发育,但强度较高。

本次勘察钻探揭露深度范围内,场地岩土层自上而下主要由6个单元层组成。

从成因上看,

(1)单元层为填土;

(2)单元层属第四系全新统冲级黏土层(Q4al)、(3)单元层为第四系中更新统冲洪积黏性土层(Q3al+pl)、(4)单元层为残积黏性土层(Qel)、(5)单元层为二叠系(P)可溶性灰岩、(6)单元为志留系(S)非可溶性粉砂质泥岩(泥质粉砂岩)。

根据各岩土(砂)层力学性质上的差异,可将场区地基岩土进一步细划为若干亚层。

具体的分布埋藏条件、野外鉴别特征列于下表:

插表6场区地基岩土分布情况及鉴别特征

地层编号及

岩土名称

年代成因

层顶埋深(m)

层厚

(m)

颜色

状态

湿度

压缩性

包含物及特征

(1-1)杂填土

Qml

现地表

0.6~7.5

松散

湿

场地零星分布,主要成分为建筑垃圾,混夹粘性土。

粗颗粒含量约30%。

堆积沉积年限约2年。

(1-2)耕植土

ml

现地表

0.4~1.5

灰褐

松散

饱和

分布于大部分地段,主要为黏性土,夹有植物根系。

(2-1)粉质黏土

Q4al

0~0.6

1.5~2.1

灰褐

软塑/可塑

饱和

场地内小部分地段分布,主要分布在原有水塘范围内,含腐殖物,具臭味。

(2-2)粉质黏土

Q4al

0.5~6.7

0.5~5.8

灰褐

可塑

很湿

分布于小部分地段,含氧化物结核。

(3-1)粉质黏土

Q3al+p1

0.4~7.5

1~12

黄褐

硬塑

饱和

分布于场地大部分地段,零星地段确实,含氧化物结核及少量高岭土条纹。

(3-2)黏土夹碎石

Q3al+p1

1.6~12.8

0.5~20.5

褐红/褐黄

硬塑

饱和

场地大部分地段分布,矿物成分主要为石英、燧石,砾卵石粒径1-8cm,含量5-20%,亚圆或次棱角状。

(4-1)黏土

Qel

4.6~25.6

4.7~20.4

褐红

硬塑

饱和

场地小部分地段分布,含氧化物结核及高岭土条纹。

(4-2)黏土

Qel

15.5~18.4

1.9~3

褐红

可塑

饱和

场地零星分布,含氧化物结核及高岭土条纹。

(5)中风化灰岩

P

17.5~20.3

7.6~10

灰白

坚硬

湿

不可压缩

场地少部分地段分布,隐晶质结构,块状构造,岩芯较完整成柱状,较硬岩,岩体基本质量等级为Ⅲ类。

(6-1)强风化泥岩

S

5.1~17.3

0.7~22.4

褐黄

坚硬

湿

结构大部分破坏,矿物成分显著变化风化裂隙很发育,岩体破碎。

干钻易钻进,岩芯手可捏碎。

岩体基本质量等级为Ⅴ级,属极软岩。

(6-2)中风化泥岩

S

12~27.5

6~16.3

褐灰/褐黄

坚硬

不可压缩

结构部分破坏,风化裂隙发育。

泥质胶结,含砂—泥状结构,块状构造。

岩芯呈柱状,采取率70~80%,RQD指标70%。

属极软岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为Ⅴ级,局部地段B11、B12、B86、B87段岩石胶结好,岩石强度较高。

2.6水文地质概况

1)地表水

武汉地区原属云梦泽东南角沼泽地带,由于地壳沧桑变迁,水流夹带大量泥沙落淤,江湖分离,水流归槽,形成了河流的雏形。

通过水流与河床的相互作用,汊道合并,洲滩与河岸反复分合,逐渐形成今日的双汊形态。

市区内河网湖泊水系发达,其中水域总面积约191km2,约占主城区总面积的14%。

主要发育有长江、汉江两个水系且在市区内交汇。

拟建项目所涉及地表水为豹澥湖及长江(武汉段)。

豹澥湖属梁子湖水系,位于东径114º34′53″,北纬30º21′56″,跨越武汉、鄂州两市。

湖泊承雨面积135km²,水域面积25.32km²,由三汊港、豹澥湖、关塘湖、石咀湖、梧桐湖等七个子湖组成,属沉溺型洼地积水湖。

多年平均水位18.5m,相应容积为1.45亿m³。

长江流域位置在北纬24°27′~35°54′,东经90°33′~122°19之间,跨越11个纬距,32个经距,呈东西长、南北短的流域形状。

长江全长6397km,其中长江干流宜昌以上为上游,长4504km,流域面积100万km²;宜昌至湖口为中游,长955km,流域面积68万km²;湖口以下为下游,长938km,流域面积12万km²。

2)地下水

根据武汉市地下水资源区划,本项目所在区域属江夏区丘陵岗地,该区域分布有碳酸盐岩裂隙岩溶水,地下水资源量中等。

根据地勘报告可知,拟建场地位于长江冲积一(二、三)级阶地,地下水类型包括以下几种类型:

上层滞水、潜水、弱孔隙承压水及基岩裂隙水。

(1)上层滞水:

赋存于表层人工填土层中,主要接受大气降水、地表水以及生产、生活用水渗透补给,无统一自由水面,水量与周边排泄条件关系密切。

(2)岩溶裂隙水主要赋存于岩溶裂隙中,具有一定承压性,水量大小及承压性受岩溶发育情况及与地表水体的联通情况影响较大,受勘察设备的影响,未量测到岩溶裂隙水的水位,建议进行专项岩溶地质勘察,查明岩溶发育及岩溶裂隙水的水位及承压情况。

(3)基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中,水量有限,对本工程影响不大。

本区受构造影响沿二迭系硅质岩接触部,在地下水的径流作用下,岩溶发育。

场地内主要为覆盖型岩溶区,含水层呈东西向带状分布,水位变化较大,岩溶水主要由大气降水和地表水的远源补给。

含水层顶板埋深0.71~7.21m,单井涌水量为141.0~878.0m³/d。

地下水化学类型为碳酸-钙型,属中性、弱碱性低矿化硬水。

由于构造的影响,在灰岩与硅质岩接触部位,灰岩溶严重,岩溶发育,形成了地下水的主要径流通道。

拟建场地地下水类型包括三种类型:

上层滞水、岩溶裂隙水及基岩裂隙水。

其中上层滞水赋存于

(1)单元层填土层中,接受大气降水、地表水及生活排水的补给,水量有限;岩溶裂隙水主要赋存于(5)层灰岩岩溶裂隙中。

基岩裂隙水赋存于(6)单元层基岩裂隙中,水量有限,对基础工程基本无影响。

根据钻孔中取水和土样进行水质简分析及土的腐蚀性检测结果判定,地下水和土对混凝土及混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性。

2.7工程重难点分析

插表7工程重难点分析

序号

分类

施工重难点分析

解决对策

1

施工沿线长,地下市政管网复杂

施工区域涉及多处强电,弱电,水管等管线迁改工作,项目部协调外围难度大

1、我方将积极与行政管理部门沟通,充分发挥我司在武汉的资源优势,尽快协调完成管线拆改工作,保证现场施工进度。

2

施工区域水系复杂,基坑排水要求高

施工区域存在所处农田水泊,有大量水塘及沟渠,对基坑侧壁稳定性和基坑侧壁防水不利

1、基坑施工前,我方将严格要求队伍对鱼塘抽水、清淤、回填、并分层压实;

2、沿基坑外侧布置排水明沟,并根据实际情况每隔一定距离设地表集中排水井,基坑内根据实际情况,设纵横向排水沟及集中排水井,基坑外侧地表设置砼面层,避免地表水流入基坑。

3

本工程体量大,且待建建筑沿线长,造成地下室施工总平面规划难度大

地下建筑面积大,本工程土方开挖量大,对施工组织要求高。

2、合理进行施工区段的划分,保证各工序之间衔接紧密,人员占满,空间占满,全面铺开立体交叉施工;

3、根据场地内及周边环境,合理部署大门位置、设置道路、堆场及大型设备的选型,减小因地铁施工造成的影响,确保工程顺利施工。

3、合理运用与推广新技术、新工艺等四新技术,采用成熟的科技成果和现代化管理技术,提升项目管理品质,优化及改进施工工艺及工序,达到高质高效建造工程的目的,减少施工投入、提高施工效率,确保工程施工任务的顺利完成。

4

基坑开挖深度深,变形控制要求高

地下三层地下室,开挖深度约9.5m~12.95m基坑变形对实体结构影响较大。

1、制定严密详尽的基坑排水、监测方案和对周围环境影响的应急预案,过程中严密监控,一旦监测数据达到报警值,立即采取针对性措施,日常注重预防。

2、考虑到基础施工对地铁施工的影响,采用“优先毗邻段”的部署原则,优先施工毗邻地铁区域地下室结构,利用该部分地下室结构形成对地铁保护区域土体的反压,保证基坑的安全。

3、为确保基坑安全,周边管线及道路正常运行,需要对周边管线,周边地表沉降,基坑变形,坑内土体回隆,坑内承压水位,坑外水位,基坑侧壁土压力及孔隙水压力等进行系统的监测,从而切实实现信息化施工,随时掌握基坑变形情况,有针对地进行安排各项安全技术保障措施,为安全生产提供有力支持。

4、在施工组织上,特派专人负责地铁的工作,与地铁施工管理部门保持经常联系,一方面,及时将现场的施工进展情况及监测情况反映地铁管理部门汇报;另一方面,请地铁管理部门进行现场指导,对地铁管理部门提出的建议与措施,我方将积极组织实施贯彻,确保地铁的施工安全。

5

本工程定位高,质量要求高

本工程质量目标为确保省级奖,争创市政金奖,对实体垂直度要求高,重点关注防水工作

1、优选有实力、技术资源雄厚并长期合作的施工队伍,精细施工,严格管理;

2、实体垂直度控制:

1、引进先进的测量放线设备,尽可能减少对本工程实体质量定位误差,提高定位精度;

2、对于实体模板及加固措施,采用新技术减少模板工程的常规误差。

防水系统施工:

1、选取与我司有长期合作的优秀防水施工队伍,严格控制施工人员技术素质;

2、形成样板先行机制,提高施工作业效率;

3、重点关注防水节点处理,尤其是不同防水卷材间的搭接;

4、根据部位进行淋水试水实验,并根据反馈情况及时修补;

5、明确各管理人员及各施工队伍成品保护区域及责任,提高成品保护意识;;

6

工程使用功能划分复杂,包含地下空间,地铁,综合管廊及市政道路、施工交叉作业多,总平面布置难度大

本工程包含地下空间范围内的商业、车库、公共通道、设备用房及物流土建,光谷五路及神墩一路各有19号线及9号线穿过,地铁两侧存在综合管廊,地上为市政道路;

1、对基坑支护阶段总平面合理布置,保证施工平面的最优化布置;

2、根据汛期情况,先后组织桩基施工及内支撑施工,错开土石方与基坑支护施工交叉;

7

安全形势复杂,文明及环保要求高

本工程周围山体较多,基坑跨汛期开挖,土方开挖量大,基坑安全要求高,施工过程中人员活动和施工活动对周边自然环境影响大,需加强对周边自然环境的保护。

1、组织多塔专家论证,明确现场塔楼施工顺序及部署。

并加强塔吊操作人员职业技能培训;

2、在结构施工期间采取了安全通道、安全防护棚等多种安全实用的防护形式,确保施工安全的需要和企业形象的要求;

3、施工中制定严密详尽的支护、排水、监测方案和对周边环境影响的应急预案,施工过程中加强监控,一旦监测数据达到报警值,立即采取针对性的措施,日常注重预防。

4、进场后将积极和当地建管部门对现场文明施工的要求,严格控制每一道工序按要求进行。

5、道路及排水沟尽量沿山势走向布置,减少大面积挖山填湖,减小对自然环境的破坏;

3施工总体部署

3.1施工部署原则

根据本工程各项要求、施工现场情况及建筑情况,结合我单位以往施工经验及施工能力,制定切实可行施工部署。

针对本工程的实际特点,特确定如下施工部署原则:

1、根据本工程的质量和工期目标,结合工程特点进行分解,确定各阶段目标及各阶段中明确主导工序和重点环节,有针对性的制定相应的技术管理和施工等保证措施,落实专人跟踪管理,项目经理重点监控。

2、加强施工过程中的动态管理,合理安排劳动力和施工设备的投入,在确保每道工序工程质量和安全的前提下,立足抢时间,争速度,科学的组织流水及交叉施工,严格劳动纪律,严肃施工调度命令,有计划、有目标的严格管理分包单位,严格控制关键工序的施工工期,确保按期、优质、高效地完成工程施工任务。

3.2望月路段施工部署总体思路

综合考虑本工程工期和施工顺序,总体分为桩基施工阶段、土方开挖施工及内支撑施工阶段两个施工阶段。

根据现场平面布置,现场主要在神墩三路段开设一个大门,并布置6个集装箱用于现场办公。

3.2.1桩基施工部署

根据设计图纸在望月路段分别投入2台旋挖钻机进行施工,其中内弧1台,外弧1台,同时由西向东施工,穿插立柱桩施工。

支护桩施工过程中采取跳打的形式(跳打距离≧4D)进行支护桩施工。

据我部施工部署并结合现场实际施工需求,钢筋笼在现场加工,在施工区设置两个10m×50m钢筋集中加工区,地面采用150mm厚C25素混凝土硬化。

插图3桩基施工分区图

3.2.2望月路段桩基施工路线

根据后续施工要求,支护桩施工阶段的临时道路需要兼顾考虑后续深基坑范围内工程桩施工,钢筋棚以土地扰动、便于施工的原则进行布置。

支护桩施工过程中所需要的混凝土及钢筋笼,统一由场外设置的混凝土站及钢筋加工棚运送至施工现场。

支护桩施工期间临水、临电、排水等布置参照深基坑施工组织设计总体规划一致。

3.2.3土方开挖及内支撑施工部署

土方开挖施工阶段根据基坑支护设计图纸分为2A、2B两个区,按照“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则进行开挖土方。

采用机械开挖结合人工清理坑底的作业方式,将本工程土方开挖的总体部署分为四个阶段。

第一阶段分一层开挖,从现有场地标高(约38.75m)挖至34m,施工圈梁;

第二阶段分一层开挖,从34m开挖至32m,施工腰梁及第一道内支撑;待支撑达到设计强度的80%以后,开挖下层土方;

第三阶段分两层开挖,第一次由32m开挖至28m,第二次由28m开挖至26m,基底留20cm余土采用人工及小挖机配合转土挖除(25.8m),插入底板垫层施工;

第四阶段为马道收坡。

插图4土方开挖及内支撑分区图

3.2.3.1土方开挖垂直分层图

第一层土方开挖从38.75m挖至34m,第二层土方从34m开挖至32m,第三层土方由32m开挖至28m,第四层土方由28m开挖至25.8m。

土方开挖垂直分层图

3.2.3.2第一阶段土方开挖

根据现场实际情况,1#大门作为土方运输的出入口。

土方施工总体分四个阶段进行。

第一阶段:

采用大开挖第一层土方至+34m,将基坑分为2A、2B两个大区,每区设置4个马道,马道按1:

6坡比放坡,宽6m,其下铺垫砖渣500mm,为双向行驶车道。

第一阶段土方开挖剖面示意图及平面图详见附图2:

《望月路各阶段施工总平面布置图》。

3.2.3.3第二阶段土方开挖

待圈梁施工完成后,且强度满足设计要求后方可进行下层土方开挖,第二阶段采用马道放坡开挖第二土方,分别在基坑端头中间设置马道,马道按1:

6放坡至+32m,其下铺垫砖渣500mm,马道两侧按1:

1.2坡比放坡,马道放坡完成后,在基坑中间形成一条主马道,从中间往两边依次退挖;基坑大面开挖完成后,依次施工腰梁及第一道内支撑(其中2-1轴,2-22轴,2-43轴,2-44轴中间跨支撑暂不施工,为后续运土车辆进出提供空间,保证放坡长度),第二阶段土方开挖剖面示意图及平面图详见附图2:

《望月路各阶段施工总平面布置图》。

3.2.3.4第三阶段第三层土方开挖

待上部支撑梁强度满足设计要求后方可进行下层土方开挖,第三阶段第三层土方先在中间支撑上方回填土方形成一条主通道,挖机通过站在中间通道上依次开挖两边内支撑区域土方(支撑正下方土方暂不开挖),每仓均开挖至28m后后,小挖机从端头下到基坑底,开挖每道支撑及周边土方,形成一条环形马道,随后利用挖机退挖主通道土方至端头。

(2-1轴至2-3轴,2-42轴至2-44轴马道两侧土方以及角撑区域土方均不开挖)第三阶段第三层土方开挖剖面示意图如下,平面图详见附图2:

《望月路各阶段施工总平面布置图》。

3.2.3.5第三阶段第四层土方开挖

本层土方从28m开挖至25.8m,马道分两次放坡,第一次从34m放坡至28m,再从28m放坡至25.8m,挖机直接从两端马道下到基坑28m处开挖下层土方,从中间往端头依次退挖至端头,基坑圈梁边布置长臂挖机站在基坑圈梁上配合取土装车,基底留20cm余土采用人工及小挖机清理基底(25.8m),第三阶段第四层土方开挖剖面示意图及平面图详见附图2:

《望月路各阶段施工总平面布置图》。

3.2.3.6第四阶段土方开挖

待基坑底(+25.8m)大面开挖完成后,搭设架子施工2-

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