热力暗挖工程施工手册.doc

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2施工工艺

2.1工艺流程

二次衬砌背后回填注浆

二衬施工

二衬施工

结构防水

初期支护背后注浆

地层预加固

格栅安装

喷射混凝土

土方开挖

临时支撑

测量放线

竖井施工

隧道施工

按要求进行地貌恢复

地层预加固

土方开挖

格栅安装

喷射混凝土

初期支护背后注浆

结构防水

2.2材料标准

2.2.1水泥:

一般采用强度等级32.5级及其以上的普通硅酸盐水泥,其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。

水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场应进行取样复验,检验合格后方可使用。

2.2.2水:

施工用水应符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。

2.2.3外加剂和掺合料:

常用外加剂有水玻璃、氯化钙、亚硝酸钠等,常用掺合料有粉煤灰、矿渣等,外加剂及掺合料的质量应符合相应产品标准。

2.2.4骨料:

粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石。

喷射混凝土中的石子粒径不宜大于15mm,喷射钢纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm;骨料级配宜采用连续级配,细骨料应采用坚硬耐久的中砂或细砂,细度模数宜大于2.5,含水率宜控制在5%~7%。

2.2.5根据施工进度计划的要求,制定物资采购、供应计划,汇总各种物资需要量,落实各项物资的加工订货和材料的进场复试。

2.2.6材料进场后要做好分类存放、保管工作,并进行标识。

2.3施工组织机构

2.3.1设置一级项目经理为工程项目负责人

2.3.2组建项目经理部:

项目正、副经理、总工个一名,下设工程部、技术部、质量部、物资设备部、安全部等。

2.3.3项目经理组织机构见下图:

组织机构如图所示

项目经理

项目副经理

技术负责人

生产

安全

经营

水电

测量

质量

计量

试验

2.4机械、设备

2.2.1高压水泵:

泵量60~250L/min,泵压10~25MPa;

2.2.2空压机:

风量6~20m3/min,风压0.6~0.8MPa;

2.2.3压力表:

1.5级;

2.2.4电焊机:

交流电焊机、直流电焊机;

2.2.5注浆机;

2.2.6配备秒表、PH计、玻美计等。

2.3施工测量放线

2.3.1依据设计管线平面图和现场实际情况,测定出竖井平面位置。

2.3.2将施工水准点引至竖井附近,做好拴桩。

2.4施工管理

2.4.1安全管理

1、制定安全目标;

2、建立安全组织机构;

3、制定安全检查工作。

2.4.2质量管理

1、制定质量目标;

2、建立质量保证体系;

3、质量保证措施;

4、施工资料管理。

2.4.3进度管理

1、制定总进度计划及月、周进度计划;

2、按要求对月、周进度计划进行分析、评价,发现偏离进度目标则采取纠偏措施;

3、编制节点工期计划,并与实际进度进行对比。

2.4.4技术管理

1、施工中严格遵守先交底,后施工的程序进行施工;

2、技术交底单需明确、合理;

3、技术方案应经济、合理,专项技术措施需齐全。

2.4.5投资管理;施工阶段投资管理应是投资控制,真正的投资管理在‘可行性研究’和‘设计阶段’。

3地下水治理

3.1施工降水

3.1.1施工降水应编制施工降水方案,应包括一下内容:

1、地质勘察报告和地质剖面图;

2、竖井及隧道平面图、纵断面图;

3、降水区域内地下构筑物,管线及邻近建筑物的资料;

4、降水井的布置、规格和江水参数。

3.1.2降水井的深度应由设计降水深度、含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定。

3.1.3降水井布设应符合下列规定:

1、井点宜沿竖井周边或暗挖隧道纵向两侧布设,并成封闭性型;当不能封闭时,应延长1倍以上的竖井或暗挖隧道横断面宽度;

2、井点距竖井锁口圈梁边缘不应小于1.5m,距暗挖隧道结构外轮廓线不应小于2m;

3、井点间距应根据计算确定,当竖井较宽不能满足降水深度需要时,应在竖井内增设井点。

3.1.4井点管的安装应居中并上下垂直,填滤料时,应对井点管口临时封堵,滤料应沿井点管四周均匀灌入;灌填高度应高于地下水静水位。

3.1.5降水系统停泵并拆除应符合下列规定:

1、竖井部位降水应在回填后停止;

2、隧道区段降水应在二衬结构完成后停止。

3.1.6降水系统需在结构竣工验收后方可停泵并拆除。

井点管拔出后,应及时用砂将井孔回填密实。

井点管拔出后,应及时用砂将井孔回填密实。

3.1.7降水过程中应对降水区域内道路、建筑物、构筑物等进行变形监测,并对抽水过程中的含沙量进行观察。

3.2注浆止水

3.2.1根据工程水文地质条件和环境条件及设计要求,在不允许施工降水条件下,宜采用注浆止水方法。

3.2.2注浆材料应符合下列要求:

1、对地下环境无污染,满足环保要求;

2、不易溶解,对不同地层,凝结时间可调节;

3、对地层具有固化作用,使其具有一定强度,达到止水的目的;

4、注浆材料配合比应根据现场实际情况调整,确保止水效果;

5、注浆材料选择见本手册6.1.7的规定。

3.2.3注浆孔的布置及注入顺序符合下列要求:

1、竖井注浆孔孔距和孔深应根据注浆扩散半径计算和现场试验确定,沿竖井井壁环向打注浆孔,采用梅花型布孔;

2、在竖井中部打垂直注浆孔。

3.2.4隧道注浆止水应符合下列规定:

1、小导管注浆应采用Φ25mm、Φ32mm或Φ40mm无缝钢管制成,长度为1.5~3.0mm;

2、小导管沿隧道周边布置,环向间距应不大于400mm,外插角在10~25°之间,塔接长度1米。

小导管注浆布置纵断面示意图(单位:

米)

3、超前小导管的安装应采用引孔顶入法。

4、超前小导管安装后必须对工作面进行喷射混凝土封闭,厚度应视地质情况确定,一般为50~80mm为宜。

5、注浆施工前应进行压水试压浆试验,检查管路的封闭性和地层的吸浆情况。

6、注浆示意图:

注浆过程示意图

7、注浆时,要经常观测压力和流量的变化,要经常观察工作面及管口情况,发现异常情况要及时处理。

8、注浆过程中,要做注浆记录,每隔5min记录压力、流量等,并记录注浆过程的情况。

9、注浆时应采取隔离孔注浆的顺序进行,以防止串浆。

10、注浆过程中,如压力急升,流量急减可能是地层或管路阻塞。

11、注浆效果检查方法有:

1)分析法,根据实际情况、参数,经验判断注浆效果。

2)直观法,在开挖过程中观察效果。

3)检测法:

用仪器检测,是否有空洞疏松现象,检查地表沉降是否超出范围。

3.2.5根据土质可以采用双层小导管注浆或深孔注浆。

深孔注浆:

每循环注浆长度12-14米、能开挖8-10米,注浆扩散范围为1.5米,采用钻机钻孔后把注浆液顶入。

3.2.6注浆结束后去掉注浆管头,用砂浆找平。

3.2.7主要注浆参数

1、注浆孔直径:

Φ30~Φ50mm;

2、注浆扩散半径:

0.4-1m

3、注浆凝结时间:

20s~30min;

4、注浆压力:

0.3~1MPa;

5、注入率取值:

26%~65%。

3.2.8注浆止水原理:

压力注浆是将具有一定压力的超细水泥和水玻璃浆液,通过土层颗粒间隙强行注入土层中,起到挤密和充填作用,迫使土层空隙内的部分水和空气排出,从而加快土层的固结稳定,阻止或控制水流通过,并起到改善土壤结构的目的。

其中,浆液注入土层后,水玻璃及配料与土层中氨酸钙起化学反应,生成硅胶(水泥与土颗粒及土层中其它填充胶结),同时水玻璃及配料可促使水泥早凝,避免沉淀。

注浆结束后,形成坚强持力层,提高了地基承载力,消除了土层的湿陷性,使土体遇水不再软化,保持地基在有效期内稳定。

3.3帷幕止水

3.3.1一般规定

1、桩体强度未达到设计强度前,不应进行土方开挖;

2、压浆阶段应连续作业,杜绝断浆现象,输浆管道应随时检查、清理,防止发生堵塞。

3.3.2根据地质资料和施工组织设计编制止水帷幕施工方案。

3.3.3施工工艺

1、工艺流程见下图:

旋喷桩施工工艺流程图

制浆

钻机移位

检查器械情况

旋喷结束

旋喷

堵塞射水孔

钻制设计高程

钻孔

射水试验

钻机就位

高压泵将浆液送往钻机

2、桩径的选择:

桩径的选择应根据土质、注浆方法、施工条件等确定。

3.3.4旋喷桩施工工艺参数

1、钻孔:

孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1.5%,孔深+200mm;

2、高压旋喷注浆参数:

根据《高压旋喷注浆技术规程》YBJ43,并根据地勘报告、设计要求及施工工艺综合确定。

3、中断喷射时,恢复后搭接长度不小于0.5m;

4、超过孔洞设计标高时,应有一定的超喷长度,喷管在孔底旋转喷射不小于1分钟,高压旋喷注浆后,应继续向孔内进行静压充填灌浆,直至孔口液面不在下沉。

3.3.5旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头钻置于桩底设计高程,将预先配置好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后,从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来,形成一股能量高度集中的液流,直接破坏土体,喷射过程中,钻杆边旋转边提升,使浆液与土体充分搅拌混合,在土中形成一定直径的柱状固结体,从而使地基达到加固。

施工中一般分为两个工作流程,即先钻后喷,再下钻喷射,然后提升搅拌,保证每米桩浆土比例和质量。

旋喷桩全断面注浆止水示意图

3.4冻结止水

3.4.1冻结法止水可在极其复杂的地质条件和水文条件下形成冻结土壁,在粉土及分砂层中冻结,冻融土的压缩模量降低不大,是一种安全可靠的方法。

3.4.2冻结法适用复杂的地质条件,不受地基土的地质条件影响,可形成任意深度、任意形状的冻土墙,可成为某些工程唯一可用的辅助工法;

3.4.3隔水性能好,其隔水性能是其它施工方法无法相比的;冻土墙的连续性和均匀性得到保证。

3.4.4注浆法和深层法搅拌桩只是对土体局部加固,加固范围不易控制,加固体强度不均匀,而冻结技术可以把涉及的土体全部冻成冻土,冻结加固体均匀,整体性好,可形成城市地下工程的帷幕;

3.4.5冻结壁具有足够的强度,当冻结壁的厚度和强度达到设计要求足以抵抗开挖时的水土压力时,即可在冻结壁的保护下开凿洞门;

3.4.6随着加固工程规模的加大,冻结法加固单位土体造价不断降低。

3.4.7冻结孔布置及冻土墙形成示意图

3.5气动止水

3.5.1气动法隧道施工可以有效地解决地下水问题,同事可以明显减小地面沉陷并提供一定的支持力。

3.5.2气动法隧道施工的主要问题之一是如何清楚的了解渗流场(水流和气流)的分布和变化规律及其对原有地下水分布的影响,并预测施工过程中的补气量,保证气压稳定和施工安全。

3.5.3工作气压力一般为(3.0~3.5)×105Pa,即3.0~3.5个大气压。

3.5.4气动法隧道施工的关键是准确地确定漏气量和确定压缩空气的影响区域。

要根据漏气量确定供气设施及工作气压。

3.5.5施工过程中主要漏气的地方有:

管路、管道接头、气闸等,但漏气最大的地方是掌子面。

3.5.6在施工过程中,隧道内的气压在经过一段时间之后达到稳定状态,漏气量接近一个定值。

3.5.7压缩空气渗流速度矢量场分布图

3.6深孔注浆:

深孔注浆是每循环注浆长度为12-14米、能开挖8-10米(每循环5-7天),注浆管采用φ42×12-14米,注浆扩散范围为1.5米,采用钻机钻孔后把注浆管顶入。

4建(构)筑物的保护

4.1地面建(构)筑物

4.1.1掌握邻近建(构)筑物现状情况,编制专项保护方案。

4.1.2对关键部位进行监控量测。

4.1.3对建(构)筑物监测主要内容:

1、沉降:

在建(构)筑物及地面布设测点,观测竖向位移;

2、谁平位移:

在建(构)筑物两侧布设倾斜观测测点,监测水平位移;

3、结构裂缝:

在施工前、中、后期连续观测裂缝情况;

4、监测项目:

地表沉降、路面沉降、桥区沉降、地下管线变形、初期支护拱顶下沉、初期支护水平收敛、建筑屋允许不均匀沉降、建筑物允许倾斜率等。

4.2地下管线及地下构筑物

4.2.1根据管线类型及施工影响范围编制保护方案。

4.2.2保护方案必须经产权单位的相关管理部门审批后实施。

4.2.3掌握邻近构筑物现状情况,编制专项保护方案。

4.3城市地下管线保护工作实施要求

4.3.1工程项目建设、施工、监理、产权管理等单位要求严格遵守《中华人民共和国城乡规划法》、《中国华人民共和国建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》、《建筑工程施工许可证管理办法》、《城市地下管线工程档案管理办法》等法律法规,认真履行建筑施工过程中对城市地下管线保护责任。

4.3.2地下管线是指建设于地下的供水、排气、燃气、热力、电力、通信、照明、有线电视、公共监控视频等的管线及其附属设施。

4.3.3设计单位应在工程项目设计前,到管线权属单位及城建档案管理机构查询在施工区域内的地下管线档案资料,摸清地下管网及设施的分布情况。

4.3.4建设单位应在申请施工许可前应当向施工单位提供施工现场及毗邻区域内城市地下工程的有关资料;建设单位组织设计、监理、施工、地下管线权属单位进行地下管线情况交底,在作业现场设置警示标志,标明各类地下管线的类型、埋深、位置、尺寸。

施工单位制定专项安全防护措施,经地下管线权属单位工程技术人员现场确定后方可进行施工作业。

4.3.5严禁在城市地下管线不明的情况下和地下管线保护范围内野蛮施工和违章作业,杜绝因施工损坏城市地下管线甚至引发事故的违法行为。

4.3.6工程项目施工单位要加强施工现场管理,明确和落实相关管理人员的责任。

对施工过程中可能造成城市地下管线损害的,应当采取专项保护措施,避免冒险施工、野蛮施工。

4.3.7工程项目施工单位发现地下管线存在事故隐患及城市地下管线资料有未标注或标注与实际情况不符时,应当立即停止施工,并及时向建设单位报告。

施工单位未按安全防护措施施工,或者对安全防护措施执行不力导致地下管线被损坏的,施工单位应承担安全管理责任,并赔偿经济损失。

对施工过程中违章指挥、违章作业造成城市地下管线损坏或发生安全事故的,要依法追究相关责任单位和人员的责任。

4.3.8工程项目施工单位在编制施工组织设计时,应当充分考虑施工现场及毗邻区域内城市地下管线情况,制定相应的保证地下管线安全的具体措施,并编制专项应急预案和应急处置方案,与地下管线权属单位建立应急响应机制,及时有效对施工过程中可能发生的安全事故、施工过程中一旦发生挖破、碰断、损毁地下管线等事故时,根据管线的性质和用途,施工单位必须立即启动应急预案,采取应急处置措施并报告地下管线权属单位、建设单位及有关单位。

同时协助抢险抢修,最大限度减少损失。

4.3.9工程监理单位应当认真审查施工组织设计和地下管线专项保护措施,并提出审查意见。

实施监理过程中,发现存在危及管线安全事故隐患时,应当立即要求施工单位进行整改;情况严重的,应立即要求施工单位暂时停止施工,并及时报告建设单位和有关主管部门。

4.3.10施工单位管线保护施工要点:

1、正式开工前可以进行四方面工作:

a.认真研究设计图纸提供的资料;

b.积极主动走访有关职能部门,尽可能收集有关管线的资料;

c.派专人对施工现场地下管线进行勘测调查;

d.根据前三步工作的成果,比较精确的绘出有关管线图纸,作为施工管线迁拆或保护的依据。

2、图纸中显示须进行迁拆的管线,进场后应主动配合有关部门尽快进行迁拆。

3、基坑支护及基坑土方开挖施工前,使用管线探测仪,仔细对施工位置进行探测,然后再进行基坑施工。

4、若经探测,发现有未经明管线在施工现场地内通过时,应及时向监理和业主报告情况,并会同业主、设计单位及管线权属部门共同研究,研究处理办法。

尽量不影响施工进度的正常进行。

5竖井

5.1锁口圈梁

5.1.1竖井的锁口圈梁应在井身掘进前完成。

5.1.2施工前为确保地下管线的安全,采用竖井施工范围内人工开挖十字探沟,查清确定无管线后在使用机械开挖沟槽。

5.1.3锁口圈梁混凝土达到设计强度后方可进行初衬施工。

5.1.4锁口圈与竖井格栅纵向连接筋应可靠连接。

5.2龙门架

5.2.1龙门架由井架和提升机组成,井架与提升机吊篮的涂色应有明显区别,额定其重量小于2000Kg。

5.2.2安装井架和提升机的人员,应提高对作业人员要求,经培训持证上岗。

5.2.3进价和提升机安装完毕后,必须经正式验收,符合要求后方可投入使用。

5.2.4使用单位应制定操作规程,建立管理制度及检修制度,并建立档案。

5.2.5使用单位应配备持有上岗证的专职操作人员。

5.2.6井架应有独立的基础,当无设计要求时,应符合下列规定:

1、经过处理的地基承载力应不小于80KPa.

2、浇筑C20混凝土,厚度为300~500mm,面积为0.8~1m2。

5.2.7龙门架的安装二环拆除工作属其重作业,必须由持证的起重工和有经验的指挥人员配合进行。

5.2.8提升机第一次投入使用前,应进行空载试验和额定荷载试验,合格后方可使用。

5.2.9提升机进行日常检查和维修保养,发现安全隐患应及时排除。

5.3竖井开挖

5.3.1竖井开挖断面尺寸应符合设计要求,开挖轮廓线应采用测量手段进行控制。

5.3.2竖井开挖作业必须保护安全,开挖前应做好下列工作:

1、竖井开挖范围内各种管线施工前用调查清楚。

经有关单位同意后方可确定拆迁、改移或采取悬吊措施。

2、竖井宜采用悬吊必须事先设计,其支撑机构强度和稳定性等应进行验算。

5.3.3竖井宜采用自上往下单行作业法施工,控制合理循环进尺及施工速度,保持各工序相互协调,确保施工安全和工程质量。

竖井采用对角开挖,开挖时控制循环进尺,并应及时支护、及时封闭。

5.3.4竖井自上我那个下单行作业法施工应符合下列要求:

1、应采用分段作业,完成一段后再进行下一段作业。

各段内的工序为顺序作业;

2、视地质条件并征求设计认可的情况下调整施工支护;

3、提升出渣,锚喷井壁混凝土衬砌;

4、随着开挖深度的增加,竖井内应加强通风或补充氧气。

5、竖井周边临时堆土高度按设计图纸要求,若无明确说明时,临时堆土高度不应超过1.5米,沟槽边1米范围内不宜堆土。

5.3.5竖井出渣宜用三脚架或龙门架作井架,吊桶出渣。

出渣时应有稳绳装置和其它保证安全的措施。

5.3.6竖井采用锚喷支护时,及时支护。

5.3.7当竖井采用构件支撑时,支撑架设应符合下列要求:

1、支撑与墙壁间钢板埋件需焊接牢固,必要时在下部可加设斜撑。

支撑间距根据设计图纸及量测结果及时调整。

各部构件支稳支撑需做到牢固,形成整体,不得松动;

2、支撑架设时不得侵入竖井有效断面。

5.3.8竖井井壁网格钢架应在井外预制,井内安装。

5.3.9井深开挖过程中严格控制进尺,及时安设网格钢架及锚喷混凝土支护,达到尽快封闭的目的。

5.3.10初期支护与井壁后土体的空隙,采用背部后回填注浆。

5.3.11当井壁有涌水时,应及时采取措施处置。

5.3.12竖井施做支护同时应预埋梯步预埋件。

梯步与竖井支撑预埋件不允许共用。

5.3.13竖井运输应遵守下列规定:

1、井口应设置防雨、防尘、隔音棚,井口应设防汛墙和安全栏杆,安全栅栏高度不应小于1200mm,并应加设金属网;

2、井口、井底、绞车房和工作吊盘的设计载重负荷;

3、提升机械严禁超负荷运行,必须具有限速器、限位器和松绳信号等;

4、工作吊盘的载重量严禁超过吊盘的设计载重负荷;

5、提升吊桶所用钩头连接装置应设防脱装置,并应有缓转器;

6、钢丝绳和各种悬挂使用的钩、链、环、螺栓等连接装置,应按规定的安全系数确定规格。

在使用中应制定检查、修理和更换制度。

5.4竖井支护

5.4.1一般规定

1、竖井施工时必须按设计要求及时支护,确保施工安全;

2、开挖时应根据地质条件进行超前支护和预加固处理。

5.4.2喷锚支护施工中,应进行下列工作:

1、喷锚支护施工记录;

2、喷混凝土的强度,厚度,外观尺寸等项检查记录和试验报告;

3、监控量记录;

4、在地质条件复杂的地段,并应提供地质状况描述资料。

5.4.3竖井初期支护完成5-8m后,应及时跟随开挖工作面进行回填注浆。

注浆管用φ32或φ20钢管制成,安装在竖井格栅中,水平间距为2-5m,垂直间距为隔榀安装,梅花型布置。

示意图

5.5锚杆(管)

5.5.1锚杆(管)

1、锚杆(管)类型和参数应符合设计图纸要求。

2、锚杆(管)施工应及时进行。

3、锚杆(管)钻孔应符合下列要求:

1)钻孔机具应根据锚杆类型,规格及围岩情况选择;

2)应按设计要求定出位置,孔位允许偏差为+150mm;

3)钻孔应保持直线,深度及直径应与锚杆(管)相匹配;

4)深度及直径应与杆相匹配。

5.5.2锚杆(管)安装应符合下列要求:

1、锚杆(管)应在初期支护结构喷射混凝土后及时安装,杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度应满足设计要求;

2、有地下水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔,再安装锚杆;

3、砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实;

4、楔缝式和胀壳式锚杆应将杆体与部件事先组装好;

5、锚管及锚杆与初期支护格栅的连接方式相同。

锚管与初期支护格栅主筋还可用贴焊钢筋的方式连接。

5.6临时支撑架设与拆除

5.6.1支撑的架设与拆除应符合设计要求。

5.6.2当检查室(竖井)平面为长方形时应设置对撑,当检查室(竖井)平面为方形时应设置角撑,每隔一个榀设置一个。

支撑宜选用型钢,型号通过计算确定。

5.6.3根据地质水文、工程类比、量测结果等条件可适当增设盘撑,每隔一个榀设置一个。

支撑宜选用型钢,型号通过计算确定。

5.6.4支撑遇开洞门处,根据具体情况可采用换撑或其它措施。

5.6.5临时支撑应逐榀拆除,一次性拆除长度,应符合设计要求,一般不大于3米。

6超前支护及加固

6.1超前小导管及管棚

6.1.1导管和管棚采用的钢管应直顺。

6.1.2导管如锤击打入时,尾部应补强,前端应加工成锥形。

6.1.3管棚采用的钢管纵向连接丝扣长度不小于150mm,管箍长200mm,并均采用厚壁钢管制作。

6.1.4导管和管棚安装前工作面应封闭严密、牢固、清理干净,并测放出钻设位置后方可施工。

6.1.5导管采用钻孔施工时,其孔眼深度应大于导管长度;采用锤击或钻机顶入时,其长度不应小于管长的901%。

6.1.6管棚施工应符合下列规定:

1、钻孔的外插角符合设计要求;

2、钻孔应由高孔位向低孔位间隔进行;

3、钻孔孔径应比钢管直径大30~40mm;

4、遇卡孔、塌孔时应注浆后重钻;

5、钻孔合格后及时安装导管,接长时必须连接牢固。

6.1.7注浆应符合下列规定:

1、注浆材料应根据隧道所处地层条件选择:

地层土质

注浆配比

费用

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