龙王渠大桥和大石塔拉沟大桥人工挖孔桩专项施工方案文档格式.docx
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5.3人工挖孔桩爆破方案10
5.3.1爆破技术设计10
5.3.1.1爆破参数10
5.3.1.2炮眼布置10
5.3.1.3装药量计算10
5.3.1.4装药量的分配11
5.3.2爆破器材选型11
5.3.2.1炸药11
5.3.2.2雷管11
5.3.2.3起爆器11
6质量检验及控制12
6.1挖孔桩的允许偏差和检验方法12
6.2钢筋骨架加工、安装允许偏差和检验方法12
6.3质量控制12
7质量保证措施12
7.1质量保证措施12
7.1.1组织保证12
7.1.2抽调和整合施工专业队伍13
7.2技术保证措施13
7.2.1混凝土配合比控制13
7.2.2混凝土施工过程控制13
7.3制度保证措施13
7.3.1质量自检制度13
7.3.2施工图现场核对和技术交底制度14
7.3.3技术岗位责任制14
7.3.4测量资料换手复核制度14
7.3.5质量保证金制14
7.3.6原材料、成品和半成品现场验收制度14
7.3.7质量事故报告制度14
8安全保证措施14
8.1防坍塌安全技术措施14
8.2孔内通风安全措施15
8.3孔内防落物措施15
8.4高处坠落事故主要防控技术措施15
8.5施工用电安全注意事项15
8.6监控检测16
8.7安全事故应急处理预备措施16
8.7.1人工挖孔桩常见安全事故16
8.7.2安全事故应急处理预备措施17
8.7.3安全事故应急处理预备方案17
9环境保护及水土保持措施19
1编制依据、编制原则及编制范围
1.1编制依据
(1)铁道第五勘察设计院设计提供的施工图。
(2)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)
(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设2010-241号)
(4)《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009)。
(5)现场实际勘测资料和交通等情况。
1.2编制原则
(1)严格遵守施工设计文件及图纸等资料的要求,严格遵守各有关设计、施工质量评定与验收采用的规范、规则及标准。
(2)贯彻均衡生产、合理分配资源的原则,认真安排总体施工进度,设置、配备组织机构、人员、设备、材料,充分利用当地资源,认真保护自然环境和文物,搞好文明施工建设。
(3)以企业诚信、服务为宗旨,以安全为保证,以质量为生命,以管理为手段,实现本工程安全、优质、快速的目标。
1.3编制范围
龙王渠大桥1~3号墩共18根人工挖孔桩,其中1号墩桩长27米,2号墩桩长25米,3号墩桩长18米。
大石塔拉沟大桥共41根人工挖孔桩,其中0号台桩长17.5米,1号墩桩长16.5米,2号墩桩长13米,3号墩桩长20米,4号台桩长28米。
2工程概况
本桥位于装车线范围,梁体为预应力混凝土通用简支T梁,共5孔10片梁。
桥址主要跨越一个最深处达20米左右,宽度大于80米左右的土沟,大里程桥台处因为旁边大准铁路增二线在建隧道施工进行了开挖压平并存有很多隧道弃碴,小里程桥台处因为旁边在建桥梁施工,存在大量弃土,并且有部分土坡被开挖。
大石塔拉沟大桥位于到发线和机走线相关范围,梁体为预应力混凝土通用简支T梁和道岔T梁,桥址处属于内蒙古鄂尔多斯高原东北部的低中山区。
地形西北高,东南低,属于侵蚀性黄土高原地貌,呈山前黄土梁,峁地貌特征,冲沟发育,冲沟边坡陡峭、直立。
桥位处在塔哈拉川北侧山体斜坡上,塔哈拉川深切割严重,与两侧树枝状下切沟谷末端交汇,形成十分复杂的站区地貌,沟谷不规则,坡降较大,“V”字型沟谷发育。
地表植被不发育,多为杂草和灌木。
3.1地质情况:
桥址地层主要分布有元古界、中生界、新生界地层。
勘察最大深度51.3m,勘察深度范围内地层岩性特征自上而下(由新至老)分别为:
1)第四系(Q)
第四系全新统冲积、风砂层(Q)4al+eol
砂质黄土:
土黄色,稍湿,稍密,具有大孔隙,含钙质结核,部分纯净,或含少量粉砂,厚度变化较大,1.5—15m。
主要分布于山体坡顶及坡脚和冲沟边坡两侧,该层黄土具有Ⅰ级非自重湿陷性。
2)石灰系上统(C3)
为浅海~过渡相细碎屑岩沉积,层理发育,多层,巨厚层状构造,节理裂隙发育,产状稳定,以软质岩石为主,全风化~强风化,假整合于奥陶系之上。
泥岩:
强风化,灰白色、浅灰色为主,层理发育,泥质结构,节理裂隙发育,质地较软。
砂岩:
强风化,灰白色为主,节理裂隙发育,泥质、铁质胶结,含铁质结核,局部形成鸡窝状铁矿层。
3)奥陶系下统(C1)
为滨海相白云质灰岩地层,浅灰色,强风化~弱风化,巨厚层状,致密块状构造为主,节理较发育,岩体完整,产状稳定,桥址范围内均有分布,厚度大于30m。
岩土施工工程分级及地基基本承载力:
①素填土(Q4ml);
Ⅰ;
①1新黄土(Q3m),δ0=120kPa,Ⅱ;
②W4泥岩,δ0=300kPa,Ⅲ;
②1W4砂岩,δ0=300kPa,Ⅳ;
③1W4石灰岩,δ0=300kPa,Ⅴ;
③2W3石灰岩,δ0=400kPa,Ⅴ;
③1W2石灰岩,δ0=500kPa,Ⅴ;
3.2水文情况:
桥址地下水类型主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。
经调查和钻探揭露,沿线地层无孔隙水含水松散层,第四系孔隙水不发育,基岩地层中含有少量基岩裂隙水。
勘察期间勘察范围内未见地表水和地下水
4施工总体布置
4.1项目管理组织机构
为了加强施工现场管理,确保工程按期完成,以及创优目标实现,我公司在现场成立了项目经理部,负责现场的施工管理工作,项目经理部由管理层和作业层组成。
管理层负责组织指挥、工程管理、外部协调等事宜,拟配备30人。
其组织机构如图“项目管理组织机构图”。
项目管理组织机构图
4.2人员配置
根据本项目两座桥梁总体施工计划和施工进度,计划组织2个挖孔桩施工工班,分别负责龙王渠大桥和大石塔拉沟大桥的人工挖孔桩挖孔和混凝土浇筑等施工;
1个钢筋工班,负责挖孔桩钢筋制作、运送、安装,并配备性能先进、配套齐全、功率匹配的精良设备及检测仪器,以满足施工需要。
劳动力组织见下表:
表1劳动力组织安排表
序号
工种
人数
1
管理人员
5
2
技术人员
3
测量人员
4
试验人员
安全员
6
电工
7
钢筋工
8
挖桩工
36
9
杂工
10
吊车司机
11
挖机司机
4.3施工机械设备配置
施工机械设备配置见下表:
表2施工机械设备配置表
机械设备名称
型号
数量
性能
钢筋弯曲机
WJ40
1台
良好
钢筋切断机
QJ40
2台
钢筋调直机
GTJI4*14
电焊机
BXI-300
5台
发电机
10KWA
吊车
QY25
手提式风钻
Y-30
12个
空压机
3m3
10台
抽水机
1.1kw
挖掘机
PC220
插入式振动棒
50HZ
4台
5挖孔桩施工工艺及方案
本项目两座桥梁挖孔桩设计深度范围地层主要为:
素填土、粉质粘土、角砾、圆砾、全风化、强风化和弱风化砂岩等。
根据地质情况和工期进度安排,表层土质或砂石层部分人工直接用铁锹或风镐开挖,石质则采用风镐或浅眼松动爆破法开挖,松碴装入吊斗后简易电动提升架提升,采用内撑式标准组合钢模浇注护壁混凝土,钢筋笼制作好后运至现场,吊车吊放,混凝土采用项目部拌合站混凝土,砼运输车运输,采用导管法灌注,插入式振捣器振捣。
5.1挖孔桩施工工艺
挖孔桩施工工艺流程详见“挖孔桩施工工艺流程图”。
5.2施工方案
5.2.1施工准备
平整场地、清除杂物、夯打密实,修通弃土道路,接通水电,备好机、料具。
做好孔口防排水设施,桩位处地面应高出原地面50cm左右,场地四周开挖排水沟,防止地表水流入孔内。
采用全站仪按设计桩位进行放样,保证桩位准确,做好护桩。
护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护,以备开挖过程中对桩位进行检验。
对挖孔场地进行围护,防止土石等杂物滚入孔内。
孔口附近堆放机具材料以不增加孔壁压力为宜。
5.2.2挖孔
桩孔开挖采用分节挖土法,人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘,铁锹铲土装入吊桶,简易电动提升架提升,至地面后用手推车运至弃土场。
分节开挖与护壁,每节开挖深度为1m。
挖土次序为先中间后周边。
挖至基底设计标高时,及时通知设计单位、监理工程师对孔底地质情况进行鉴定,符合设计要求后才可进行扩底端施工。
扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再按扩底尺寸从上到下削土修成扩底形。
安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致,以此为挖土时控制中心线。
在每节护壁上设十字控制点,吊线锤做中心线,用水平尺杆确定桩径。
对于坚硬基岩需进行爆破施工开挖时,应注意以下事项:
①采用浅眼爆破法,炮眼深度,硬岩层不得超过0.4m,软岩层不得超过0.8m;
装药量不得超过炮眼深度的1/3,孔内爆破应采用导爆管或电雷管起爆。
②爆破前,对炮眼附近的支撑应采取防护措施;
护壁混凝土强度未达到2.5MPa前,不得继续下挖作业。
③放炮后,施工人员下孔前,应测试确认孔内有害气体排除后,方可下孔操作。
④孔内进行爆破作业时,其他孔内不得留有施工作业人员,必须全部撤离至安全地带。
⑤当桩底进入斜岩层时,把桩底岩石凿成水平或台阶状。
5.2.3孔内施工排水与通风
①当孔内出现地下水时,及时抽排,可在孔内中部挖一深度为30~50cm的集水坑进行排水。
地面做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。
②孔深超过6m时应向井下送风,出风管口距操作人员应不大于2m。
挖孔时,应经常检查孔内有害气体浓度,当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值或孔深超过l0m,应加强通风,通风采用空压机风管和鼓风机通过软带输送至孔底。
5.2.4护壁施工
护壁采用内撑式标准组合钢模,护壁砼现场拌合机拌合,机动翻斗车运输,钢制串筒入模,插入式振捣棒分层捣固,每层振捣厚度20~30cm。
钢筋采用机械切割、弯制,工厂化加工成钢筋笼成品,吊车整体吊装入孔。
护壁砼模板由标准组合钢模板拼装而成,拆上节支下节,循环周转使用。
模板用“U”型卡连接,上下用两个半圆组成钢圈,顶紧模板,不另设支撑。
护壁砼圈中心线应与桩轴线重合,其与桩轴心偏差小于20mm。
人工掘进1m深后,支立第一节孔圈护壁模板,现浇护壁砼。
安装护壁模板时,必须用四个桩位控制点来校正模板位置,并设专人严格校核中心位置及孔壁厚度。
第一节砼护壁应比下面的护壁厚150mm,并高出现场地面不少于300mm。
第一节护壁完成后,重新定位孔中心,挖土、支模、现浇护壁砼。
如此循环,一直挖至桩底设计标高。
护壁施工的注意事项:
①护壁厚度、连接筋或配筋、砼强度等级应符合设计要求(护壁配筋为:
在护壁砼中加配光圆钢筋,配置规格为:
环向钢筋φ8,间距200mm;
纵向钢筋φ12,间距300mm;
上下护壁间连接钢筋采用φ8,间距400mm。
环向筋、纵向筋、连接筋间绑扎连接,纵向筋、连接筋两端弯钩)。
②桩孔开桩后尽快灌注护壁砼,且必须当天一次性完成。
③上下护壁间的搭接长度不得少于50mm。
④护壁砼中掺用速凝剂,护壁模板一般在24h后拆除。
⑤施工中随时注意孔壁情况,发现问题,及时处理,防止事故发生。
如果发现护壁有蜂窝、漏水现象要及时加以堵塞或导流,防止孔外水通过护壁流入桩孔内。
⑥同一水平面上的孔圈二正交直径的径差不大于50mm。
⑦严格控制桩径尺寸和桩的垂直度,开挖时随时检查,出现偏差及时纠正,保证桩位准确。
5.2.5孔底处理
挖孔达到设计深度后,把孔底的松渣、浮土、护壁污泥、淤泥、沉淀等扰动过的软层全部清理掉;
并通知监理工程师、设计部门对孔底标高、形状、尺寸、土质、岩性、入土(岩)深度等进行检验,合格后迅速开始钢筋笼安装。
5.2.6钢筋笼制作、安装
①钢筋制作:
钢筋加工统一在钢筋加工场进行加工,钢材进场后用垫木或其他方法垫起。
工地临时保管钢筋笼时,选择地势高,地面干燥的露天场所,每隔2m设置衬垫使钢筋笼高于地面不少于5cm,并根据天气情况,在雨天时加盖雨棚布。
钢筋加工时,按照施工设计图纸结合钢筋原材料尺寸进行配料、加工、制作、安装、不得随意改变钢筋长度和构造形式。
钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,主筋附着在加强箍筋外侧,主筋与加强箍筋采用点焊连接,一般箍筋与主筋相交处采用梅花形绑扎。
每根桩的钢筋笼要分节编号,同一截面内接头数量不大于总数量的50%,需在现场进行焊接的接头钢筋要提前预弯且预弯长度满足单面搭接焊要求。
钢筋焊接前根据具体施工条件进行试焊,检验合格后进行大批量加工。
②钢筋笼焊接安装:
钢筋笼安装前应检查钢筋根数、直径、间距,并查看钢筋笼是否变形,焊接点、焊接长度、宽度、厚度必须满足规范要求。
为避免钢筋笼起吊过程中局部受力发生变形。
在吊装钢筋笼时,每节钢筋笼保证有两个吊点,吊车大小钩配合使用将钢筋笼吊起。
在孔口焊接声测管辅笼时,采用单面搭接焊,确保其上、下两段成一直线,均匀入孔,并随时调整钢筋笼位置,避免碰挂孔壁及发生塌孔现象。
伸入承台内的桩头钢筋在灌注混凝土前用塑料薄膜包裹,防止钢筋受到污染。
③双面搭接焊要求:
钢筋焊接采用双面搭接焊,其焊缝长度为5d,宽度为≥0.7d并不小于8mm,高度≥0.3d,并不小于4mm,在同一根钢筋上应少设接头,同一截面内同一根钢筋上不得超过一个接头(同一截面:
焊接接头在钢筋直径的35d倍范围且不小于500mm)。
④骨架的运输
采用平板车运输骨架,不得使骨架变形,当长度超过6米时,应在平板车上加托架,或用炮架车采用翻斗车牵引运输。
⑤骨架的起吊和就位
钢筋笼制作完成后,现场采用汽车吊整体吊装就位,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度。
采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。
对于长骨架,起吊前应在骨架内部临时绑扎钢管加强其刚度。
起吊时,先提第一点,使骨架稍提起,再与第二点同时起吊。
待骨架离开地面后,第一吊点停吊,继续提升第二吊点。
随着第二吊点不断上升,慢慢放松第一吊点,直到骨架同地面垂直,停止起吊。
解除第一吊点,检查骨架是否顺直,如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,严禁摆动碰撞孔壁。
然后,由下而上地逐个解去钢管的绑扎点及钢筋十字支撑。
当骨架下降到第二吊点附近时,可用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,孔口临时支撑应满足强度要求。
将吊钩移到骨架上端,取出临时支承,将骨架徐徐下降,骨架降至设计标高为止。
将骨架临时支撑于孔口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,全部接头焊好报检合格后,就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕。
并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。
骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩位中心,钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢,在孔口两侧放两根平行的枕木,并将整个定位骨架支托于枕木上。
5.2.7安装导管
导管采用直径φ30cm钢管,每节2~3m,配1~2节1~1.5m的短管。
钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密。
导管直径与桩径及混凝土浇筑速度相适应。
使用前进行试拼和水密、承压和接头抗拉试验,按自下而上顺序编号和标示尺度。
导管组装后轴线偏差,不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm,试压力为孔底静水压力的1.5倍。
导管长度按孔深和工作平台高度决定。
漏斗底距钻孔上口大于一节中间导管长度。
导管接头采用螺旋丝扣型接头,设防松装置。
导管安装后,其底部距孔底250~400mm。
为防止混凝土与稳定液混合,在灌注混凝土前,用充气球胆浮于管内。
待浇注混凝土后上提导管的同时,球胆浮于管外,取出重复使用。
5.2.8砼灌注
(1)在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师,经检验合格后方可灌注混凝土。
(2)混凝土采用项目部拌合站混凝土,罐车运输,泵送混凝土施工,插入式振捣器振捣。
混凝土的浇筑入模温度不低于+5℃,也不高于+30℃,否则采用经监理工程师批准的相应措施。
(3)灌注支架采用移动式的,事先拼装好,用时移至孔口,以悬挂串筒,漏斗底口。
从高处直接倾卸时,其自由倾落高度一般不宜超过2m以不发生离析为度。
当倾落高度超过2m时,应通过串筒、溜管或震动溜管等设施下落;
倾落高度超过10m时,并应设置减速装置。
(4)混凝土分层浇筑,分层厚度控制在30~45cm。
振捣采用插入式振动器,振动器的振动深度一般不超过棒长度2/3~3/4倍,振动时要快插慢拔,不断上下移动振动棒,以便捣实均匀,减少混凝土表面气泡。
振动棒插入下层混凝土中5~10cm,移动间距不超过40cm,与侧模保持5~10cm距离,对每一个振动部位,振动到该部位混凝土密实为止,即混凝土不再冒出气泡。
(5)混凝土浇筑过程中应按有关规定要求制作检查试件。
5.2.9砼灌注
桩基无破损检测:
混凝土浇注完15天后即可让有相应资质的检测单位进行桩基无破损检测。
检测合格后方可进行下道工序的施工。
5.3人工挖孔桩爆破方案
5.3.1爆破技术设计
由于人工挖孔桩入岩爆破施工时,自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大,有些地段护壁质量较差抗震能力小,所以孔桩入岩爆破宜采用浅眼松动爆破法开挖。
5.3.1.1爆破参数
桩基入岩爆破参数实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙型、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。
(1)单位用药量系数
孔桩入岩爆破的岩石为弱风化岩石,孔径直径为1.25m,周边对所爆破岩石的约束力大。
根据人工挖孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正,得出弱风化岩石坚固系数(f)8-10,炸药用量2400—3000(g/m3)。
(2)炮眼间距
孔桩入岩采用手持式启动凿岩机钻眼,炮眼直径d=32-42mm,即a=(15-20)d,a=500-800mm。
(3)炮眼深度与循环进尺
在小直径孔桩入岩爆破中,岩石的周边夹制力大,炮眼利用率低。
一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6—0.8倍,即L=(0.6—0.8)*125,即L=75—125cm,其中掏槽眼应比周边眼加深10-20cm。
孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85—95%,则循环进尺L’=ηL=(0.85-0.95)L。
5.3.1.2炮眼布置
在小直径孔桩爆破中,工作面通常按掏槽眼3-4个,周边眼7-13个。
其中掏槽眼按照锥形布置,倾角10-15。
;
周边眼多用垂直眼,距孔桩护壁100-200mm均匀布置,但遇上有扩大头的孔桩,则周边眼应比扩大头倾角小5-10。
,以保证扩大头围岩的稳定性及避免超挖。
5.3.1.3装药量计算
(1)每循环进尺所需用药量Q=K*D*L
式中:
Q—每循环进尺用药量(g)
K—单位用药量系数,(g/m3)
D—孔桩掘进直接,(m)
L—炮眼的平均深度,(m)
(2)单孔理论装药量q=Q*N
q—单孔理论装药量(g)
N—工作面炮眼数量(个)
5.3.1.4装药量的分配
一般情况下,掏槽眼装药量qt比周边眼装药量qb多装20-25%。
qt=(1.2-1.25)q
qb=(0.85-0.95)q
qt—掏槽眼装药量(g)
qb—周边眼装药量(g)
5.3.2爆破器材选型
5.3.2.1炸药
人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时低下的渗水,最好选用防水性能好的炸药,另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性,应选用爆炸威力适中的炸药,可选乳化炸药,其抗水性好,药卷易于分割、威力适中。
5.3.2.2雷管
孔桩掘进爆破应选用电雷管网络起爆,禁止使用导火索、火雷管起爆网络。
电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性,接点应离开泥水面。
同时,为取得较好的爆破效果,保护护壁的稳定性,应选用微差爆破使用的秒延期雷管,周边眼滞后掏槽眼起爆0.1s以上。
5.3.2.3起爆器
可选用MFd-100国产电容式起爆器,串联起爆能力可达100发,充电时间7-10s,供电时间3-6ms,电源1#电池4节。
孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右起爆器要求体积较小,便于携带,结构组成简单,因此可选用MFd-100国产电容式起爆器。
6质量检验及控制
6.1挖孔桩的允许偏差和检验方法
挖孔桩的允许偏差和检验方法见下表。
表4挖孔桩的允许偏差和检验方法
项目
允许偏差(mm)
检测方法
孔径
不小于设计孔径
测量或尺量
孔深
不小于设计孔深
孔位中心偏心
≤50
测量
倾斜度
≤0.5%
6.2钢筋骨架加工、安装允许偏差和检验方法
挖孔桩钢筋加工、安装允许偏差和检验方法见下表。
表5钢筋骨架允许偏差和检验方法
项目
钢筋骨架在承台底以下长度
±
100
尺量
钢筋骨架直径
20
主钢筋间距
0.5d
尺量检查不少于5处
加强筋间距
箍筋间距或螺旋筋间距
钢筋骨架垂直度
1%
吊线尺量
6.3质量控制
6.3.1挖孔过程中,应经常检查孔的净空尺寸、平面位置。
6.3.2挖孔和施作护壁必须交替连续作业,不宜中途停顿,以防坍孔。
6.3.3挖孔至设计高程后,孔底应清除积水,并应进行孔底处理,做到平整、无松渣和泥污等软层。
成孔检验合格后,应立即安装钢筋笼、浇筑混凝土。
7质量保证措施
7.1质量保证措施
7.1.1组织保证
①配备强有力的项目班子
项目管理层由管理
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