脚手架施工方案万象新天.docx
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脚手架施工方案万象新天
万象新天脚手架专项施工方案
一、编制依据
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》
(3)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
(4)相关的现行国家标准及规范
二、工程概况
新都万象新天工程位于合肥市绩溪路与佛子岭路交叉口,本工程地下2层,地上30层,框支剪力墙结构。
其中5层以下主楼和群楼为商铺和办公用房,5层以上:
1#楼为酒店式公寓、2,3#楼为商业用房,总建筑面积为69000m2。
层高:
地下室负一层4.9m,负二层4.1m,群楼:
1层层高5.1m、2-5层层高4.5m,主楼2#、3#楼层高2.9m,建筑高度97.17m。
1#楼层高3.0m,建筑高度99.47m。
建设单位:
新都房地产开发有限公司
设计单位:
安徽省建筑科学研究设计院
监理单位:
合肥南巽建设项目管理咨询有限公司
施工单位:
浙江省东阳第三建筑工程有限公司
三、方案概述
本工程脚手架分落地架与悬挑架二种搭设方式:
1.落地架分二次搭设:
第一次从基础底板搭设到±0.000位置,搭设高度10米;
第二次从±0.000到五层顶位置,搭设高度24.6米,西裙楼北侧及东裙楼东侧脚手架落在地基土上外,其余位置随主楼缩进均落在车库顶板上,(车库顶板厚度180mm,设计承载活荷载值20KN/m2)。
2.悬挑外架分五次进行悬挑,第一次从六层楼面开始至十一层楼顶结束(悬挑高度1#楼19.4m,2#、3#楼19.0);第二次悬挑从十二层开始至十六层楼顶结束(悬挑高度1#楼15.0m,2#、3#楼14.5m);第三次悬挑从十七层开始至二十一层楼顶结束(悬挑高度1#楼15.0m,2#、3#楼14.5m),第四次悬挑从二十二层开始至二十六层顶结束(悬挑高度1#楼15.0m,2#、3#楼14.5m),第五次悬挑从二十七层开始至屋面(悬挑高度1#楼15.0m,2#、3#楼16m)。
3.脚手架周转:
拆除底层落地架脚手架搭设第一层悬挑架,翻第二层悬挑架搭设第四层悬挑架,翻第三层悬挑架搭设第五层悬挑架。
四、工程准备
(1)材料准备
1)钢管杆件:
钢管杆件采用Φ48×3.25mm,焊接钢管其材性应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。
2)扣件:
扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。
扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定;螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定,垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定。
3)脚手板:
采用竹笆式脚手板和木跳板,竹笆片宽度1.0m,长度1.2m,木跳板的厚度50mm,宽度330mm,长度4000mm。
4)安全网采用绿色密目安全网,必须有产品质量检验合格证,安全网的选用应符合GB5725-85《安全网》的规定。
5)在底部悬挑,用[16a槽钢悬挑,Ф12钢丝绳斜拉固定在剪力墙预埋件上。
槽钢应有出厂牌号,其性能应符合GB/T13304-91的相应规定。
(2)人员配备
各专业施工人员应经专门培训考试合格后持证上岗。
(3)技术准备
脚手架施工前,必须编制专门施工方案,经批准后组织实施,具体搭拆前,要进行技术交底,并提出有关的要求事项。
五、外架搭设操作要点
由于本工程基础较为特殊,考虑地下室外墙防水施工和回填土,因此地下室施工至±0.000阶段搭设双排落地式钢管脚手架,待地下室顶板封顶后拆除底外架。
搭设1~5层落地式双排钢管脚手架,五层以上主体结构采用悬挑钢管外脚手架。
主体结构向上施工时,下面开始做防水及回填土。
外脚手架平面布置沿结构外轮廓布置,如遇楼层有变化,外脚手架随楼层缩进。
(一)、落地式脚手架搭设
1、立杆:
横向间距1.0m,纵向间距1.5,内立杆距墙面300mm,步高1.8m,且相邻接头错开。
2、大横杆(防护栏杆):
防护栏杆和踢脚杆:
从脚手架的第一步开始,每步在外立杆里侧设0.6米及1.2m高的防护栏护,顶排防护栏杆不少于3道,高度分别为0.6m、1.2m、1.8m。
脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1.2m高的防护栏杆和0.3高踢脚杆。
3、小横杆:
小横两端各伸出立杆净长度不少于100mm,端头离墙面150~200mm,并尽量保持一致。
4、落地式脚手架在离地20㎝处设置纵横向扫地杆。
5、剪刀撑:
随立杆、横纵向水平杆等上升的同时同步搭设,每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5~7根。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,剪刀撑斜杆与地面夹角成45°~60°之间,连续设置到最高点大横杆。
剪刀撑的钢管接长,采用搭接方式,搭接长度不小于1m。
用三只回转扣件固定。
6、脚手板(片)及安全网设置:
每步钢管架搭设好后及时满铺好脚手板(片),脚手板(片)四角用18#铅丝与双股并联牵杆扎牢。
要求交接处平整,无探头板,脚手片完好无损,破损的要及时更换。
外脚手架外立杆内侧用密目安全封闭围护。
7、搭设基本流程:
在砼处理好的基础上,设置填板,摆放扫地杆→遂根树立立杆,随即与扫地杆扣紧→设置纵横扫地横杆并与立杆或扫地杆扣紧→按第一步大横杆(与各立杆扣紧)→按第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧,在装设两道连墙杆后可拆除)→第三、第四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。
搭设构造要求下同。
8、外架总体搭设要求是基础牢固,钢件横平竖直,层层拉结,连接牢固,不变形、不摇晃;
9、脚手架必须配合施工进度搭设,应高于施工层不低于1.2米,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
10、每搭完一步脚手架后,按照规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
架体垂直偏差不大于1/200,且不大于10㎝。
架体承载力不超过270㎏/㎡,在外架转角处适合位置搭设之形斜道,坡度不大于1/3,并设防滑条,间距30㎝,供作业人员上下使用,外架顶部转角设避雷装置,底部设置良好的接地装置,接地电阻不大于4欧姆。
11、搭设人员必须是经过专业技术培训合格持证上岗,且上岗前必须要经过分部分项安全技术交底。
(二)、[16型槽钢悬挑式外脚手架搭设
1、分段搭设:
悬挑架采用16#槽钢外挑,钢丝绳反拉;各段步高均为1.8M,立杆间距1.5,架子宽1.0M。
最大搭设高度19.4m,共分五次悬挑。
2、其首层悬挑梁距地面高度大于10米,或在4层以上设置首层悬挑的,应在建筑结构二层顶面起,沿建筑物四周设置一道安全平网,作为首层防护,每层建筑物四周还应设置两防护栏杆;之后每隔4个标准层高度(以首层网距首层悬挑梁底部为计)再设置一道层间的安全平网,从而加强高层悬挑脚手架以下建筑物的安全防护措施。
3、架子与墙体拉结采用钢管连接,双扣件扣接,高度方向为层高,水平方向每4.5m(二步三跨)设一拉结点,成梅花型,架体边缘及转角处1m范围内必须设拉结,刚性拉结结点做法见示意图。
4、各步架满铺脚手片,脚手片四角用16#铁丝绑扎牢固,整个架子上立面采用阻燃型草绿色密目安全网全封闭。
5、挑架立杆离墙距离0.3m,挑架底部0.3m间隙用硬木板或脚手片封闭,挑架中间空隙层层隔离封闭,以防高空坠物。
6、脚手架整体平面设置剪刀撑,剪刀撑贯通并连接至架体顶大横杆,剪刀撑斜杆底部角度为45°~60°;用转向接头错开,接头长度不少于1m,且应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于10cm。
7、搭设要求横平竖直、连接牢固、层层连结、设施齐全牢固,每悬挑段分单独承载,架体不变形、不摇晃,垂直偏差小于1/200h,承受荷载不超过200kg/m2,在外架转角处适合部位搭设之字形斜道,坡度不大于1/3,并设防滑条,间距30cm,供作业人员上下通行。
8、脚手架各杆件相交,伸出的端头,均应大于10cm,以防杆件滑胶。
阳角型钢示意图拉结示意图
9、严格按施工方案施工,对原材料进行严格的质量检查,特别是紧
固件,所有结构连接的预埋件,做到埋设牢固,位置正确。
施工中要随时检查紧固件是否缺少和破损。
严禁在施工过程中随意拆除拉结点;严格控制施工堆积荷载和单位面积堆积荷载。
在检查中发现失稳和松动现象要立即进行加固。
10、搭设每一个悬挑段,必须经项目部安全员、技术负责人,公司施工处验收,验收合格后方可使用,再往上搭设。
11、外脚手架管理,外脚手架搭设完毕后,在施工过程中难免遭到破坏,应由专为进行维修、保养,始终保证外脚手架安全可靠是非常必要的。
项目部由安全员负责,二名架子工配合对外架每隔2天检查一次,确保安全。
12、施工现场应严格执行明火使用审批制度和完善有效防火措施,严防火灾。
13、脚手架的避雷做法:
在每级挑架四角的立杆上焊接高度1.5m的φ12的光圆钢筋,架底部每沿长50m设一个接地极,在立杆上焊φ10光圆钢与房屋的接地钢筋焊接,并经电阻测试≤10Ω。
附图:
附图1:
落地脚手架侧面图
附图2:
脚手架立面图
附图3:
悬挑脚手架示意图
附图4:
1-3#楼脚手架平面布置示意图
(三)、脚手架搭设技术要求
1、钢管上严禁打孔。
2、旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝,变形的严禁使用出现滑丝的螺栓必须更换。
3、脚手片对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手片外伸长130~150mm,两块脚手片伸长度的和不大于300mm。
主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件接且严禁拆除,主节点处两个直角扣件的中心距,不大于150mm,靠墙一端的外伸长度不大于0.4L,且不大于500mm。
4、连墙件是保证架子稳定的关键,必须按标准进行设置,连墙拉结采用ф48×3.25钢管预埋于梁上再用钢管与架子立杆连结。
(1)连墙杆应靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm,连垟与主节点呈水平连结,当不能水平设置时,与脚手架连结的一端采用下余连接。
连垟杆的排形式采用梅花型。
(2)外墙装饰阶段位结点因施工需要需除去原拉结点时,采取与柱窗洞口临时拉结加固,以确保外架的安全可靠。
5、脚手架必须设置纵横扫地杆,纵向扫地采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆固定在紧纵扫地杆下方的立杆上。
6、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
对接搭接应符合下列规定:
(1)立杆上的对接扣件应交错布置:
两根相邻立杆的接头不得设置同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至主节点的距离不大于600mm。
(2)搭接长度大于1m,采用不小于2个回转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
7、排脚手架必须用刚性连接垟件与建筑物可靠连接。
8、连垟件必须采用可承受拉力压力的构造。
9、脚手架下有设备基础,管沟时在脚手架使用过程中不得开挖。
10、脚手架必须配备施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连垟件以上。
11、剪刀撑横向搭撑搭设必须随立杆,纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
12、节点的连接可靠,其中扣件的拧紧程度控制在扭力矩40~50KN(采用力矩扳手)。
13、脚手架立杆垂直度应≤1/300,且应同时控制其最大垂直偏差值(不得大于75mm)。
14、纵向水平杆的水平偏差应≤1/250,且全架长的水平偏差不大于50mm。
六、脚手架的验收与检查
1、架子按需要进行分段搭设,搭设后要经过验收,合格后挂验收合格牌才能投入使用。
验收时项目经理、架子班长、安全部门有关人员要参加并签字。
2、架子投入使用后,项目部在定期安全检查时要对架子进行检查。
3、脚手架的验收和日常按以下规定执行,检查合格后方允许投入使用或继续使用。
(1)搭设完毕后
(2)连续使用达到六个月
(3)在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后
(4)施工中途停止作用超过15天,在重新使用前
(5)在使用过程中发现有显著变形、沉降、拆除拉结以及安全隐患存在的情况时。
4、在装饰开始后,要重点检查架子的拉接与脚手板的铺设情况。
5、脚手架在使用期间,严禁随意拆除或剪断各种设施。
七、落地式扣件钢管脚手架计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
落地式扣件钢管脚手架计算书
参数信息:
计算的脚手架为双排脚手架,
搭设高度为24.6米,
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1米,
立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为Φ48×3.25,
连墙件采用二步三跨,竖向间距3.6米,水平间距4.5米。
施工均布荷载为3kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设13层。
一、大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值:
P2=0.15×1/3=0.05kN/m
活荷载标准值:
Q=3×1/3=1kN/m
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.05=0.106kN/m
活荷载的计算值:
q2=1.4×1=1.4kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩:
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为:
M1=(0.08×0.106+0.10×1.4)×1.502=0.334kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为:
M2=-(0.10×0.106+0.117×1.4)×1.502=-0.392kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=0.392×106/4788=81.871N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度:
计算公式如下:
静荷载标准值:
q1=0.038+0.05=0.088kN/m
活荷载标准值:
q2=1kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度:
V=(0.677×0.088+0.990×1)×15004/(100×2.06×105×114920)=2.244mm
大横杆的最大挠度2.244mm小于大横杆的最大容许挠度1500mm与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算:
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.50=0.057kN
脚手板的荷载标准值:
P2=0.15×1×1.50/3=0.075kN
活荷载标准值:
Q=2×1×1.50/3=1.5kN
荷载的计算值:
P=1.2×0.057+1.2×0.075+1.4×1.5=2.258kN
小横杆计算简图
2.强度计算:
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=(1.2×0.038)×12/8+2.258×1/3=0.758kN.m
σ=0.758×106/4788=158.312N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算:
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
V1=5.0×0.038×10004/(384×2.06×105×114920)=0.02mm
集中荷载标准值:
P=0.057+0.075+1.5=1.632kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
V2=1632×1000×(3×10002-4×10002/9)/(72×2.06×105×114920)=2.447mm
最大挠度和:
V=V1+V2=2.467mm
小横杆的最大挠度2.467mm小于大横杆的最大容许挠度1500mm与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中:
Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值:
P1=0.038×1=0.038kN
脚手板的荷载标准值:
P2=0.15×1×1.50/2=0.113kN
活荷载标准值:
Q=3×1×1.50/2=2.25kN
荷载的计算值:
R=1.2×0.038+1.2×0.113+1.4×2.25=3.331kN
R<8kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN;
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
1.每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本计算为0.136
NG1=0.136×24.6=3.346kN
2.脚手板的自重标准值(kN/m2);本计算采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.15×13×1.50×(1+0.3)/2=1.901kN
3.栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本计算采用栏杆竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×1.50×13/2=1.463kN
4.吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2),0.005
NG4=0.005×1.50×24.6=0.185kN
经计算得到,静荷载标准值:
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.895kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=3×2×1.50×1/2=4.5kN
风荷载标准值应按照以下公式计算:
其中:
W0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
W0=0.39
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=0.62
Us--风荷载体型系数:
Us=0.645
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.39×0.62×0.645=0.109kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
N=1.2NG+1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式:
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中:
Wk--风荷载基本风压值(kN/m2);
la--立杆的纵距(m);
h--立杆的步距(m)。
五、立杆的稳定性计算
外脚手架采用双立杆搭设部分,按照构造要求设置,不进行稳定性计算,只进行单立杆的稳定性计算。
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中:
N--立杆的轴心压力设计值,N=14.57kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186;
i--计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0--计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;
k--计算长度附加系数,取1.155;
u--计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.5;
A--立杆净截面面积,A=4.57cm2;
W--立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.79cm3;
σ--钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到σ=171.41
[f]--钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中:
N--立杆的轴心压力设计值,N=13.63kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186;
i--计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0--计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.12m;
k--计算长度附加系数,取1.155;
u--计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.5;
A--立杆净截面面积,A=4.57cm2;
W--立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.79cm3;
MW--计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.063kN.m;
σ--钢管立杆受压强度计算值(N/mm2),经计算得到σ=173.5;
[f]--钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.00N/mm2。
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
六、最大搭设高度的计算
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中:
NG2K--构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=3.549kN;
NQk--活荷载标准值,NQ=4.5kN;
gk--每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.136kN/m;
经计算得到,不考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=42.075米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值:
[H]=40.38米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
其中:
NG2K--构配件自重标准值产生的轴向力,NG2K=3.549kN;
NQk--活荷载标准值,NQ=4.5kN;
gk--每米立杆承受的结构自重标准值,gk=0.136kN/m;
Mwk--计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩,Mwk=0.053kN.m;
经计算得到,考虑风荷载时,按照稳定性计算的搭设高度Hs=47.797米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
经计算得到,考虑风荷载时,脚手架搭设高度限值:
[H]=45.62米。
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中:
Nlw--风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
Nlw=1.4×wk×Aw
wk--风荷载基本风压值,wk=0.109kN/m2;
Aw--每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.6×4.5=16.2m2;
No--连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN);No=5
经计算得到Nlw=2.472kN,连墙件轴向力计算值Nl=7.472kN连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]
其中:
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30/1.58的结果查表得
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