桥梁人工挖孔桩专项施工方案.docx
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桥梁人工挖孔桩专项施工方案
人工挖孔桩专项施工方案
第一章编制依据
1、《公路桥涵设计通用规范》(JTGB01-2003)
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
3、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)
4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
5、《公路工程水文勘测设计规范》(JTGD61-2005)
6、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
7、《桥涵施工安全检查标准》(JGJ59-99)
8、《本项目两阶段施工图设计图纸》
9、《中华人民共和国安全生产法》
10、《安全生产管理条例》
11、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
12、《施工图设计两阶段工程地质勘查报告》
第二章工程概况
一、工程设计概况
1、工程概况
独山至平塘高速公路是《贵州省高速公路网规划》中第“6横”余庆-安龙高速公路的中段。
本项目为独平高速公路第二合同段,路线起于独山县漂里村,起点位于漂里隧道中部,终于大钟隧道出口,起点桩号为K7+340,路线出隧道后,受地形限制,紧接漂里大桥(左线20-30mT梁、右线21-30mT梁)跨农田和漂里河,经响水洞,设响水洞桥(左线7-30mT梁、右线7-30mT梁)跨沟,路线折向西南方向,设置大钟大桥(左线13-30mT梁、右线14-30mT梁)跨农田后以388米大钟隧道穿过山脉,大钟隧道为本合同段终点,终点桩号为YK10+585,ZK10+580。
2、地形、地貌
本项目地处贵州省黔南州独山县境内,处贵州高原南部斜坡向广西丘陵盆地的过渡地段,相对高差一般为100~400m,地势东高西低。
测区地形地貌复杂,主要为丘陵盆地、峰林槽谷为主的溶蚀—浸蚀地貌类型。
标段内地形起伏较大,海拔为840m~1115m,最大高差275m,山谷呈“U”型级“V”型。
3、工程地质
项目所在位置地质及地貌特征可分为两段,其地质条件分述为:
2.4.1K6+850~K9+350(漂里~响水洞)
标段内地形起伏较大,海拔为840m~1115m,最大高差275m,山谷呈“U”型级“V”型,属中山地形,为溶蚀、剥蚀中山地貌。
沿线出露地层较多,岩性主要以灰岩、白云岩为主,该段发育一断层,K7+950~K8+900段路线与断层破碎带接近重合,对路线有一定的影响,该段不良地质主要为潜伏在失稳边坡、软基和岩溶。
2.4.2K9+350~K11+200(响水洞~拉良)
标段内地形起伏较大,海拔为743m~918m,最大高差175m,山谷呈“U”型级“V”型,属中山地形,为剥蚀中山地貌。
沿线出露地层较多,岩性主要以砂岩、泥质灰岩、泥页岩为主,偶夹煤层。
该段发育断层,K9+920、K10+850两断层。
该段不良地质主要为潜伏在失稳边坡。
4、水文地质条件
大气降水是地下水垂向补给的主要来源,其侧向补给受地质构造、地层岩性、地貌及水文网切割程度的影响。
由于该区域褶曲较宽缓,碳酸盐岩与碎屑岩交互产出,地下水多作条带状分布。
区域内地下水埋藏较浅,水利坡度一般小于6‰,径流排泄区水力坡度大,达40‰~70℅,补给区分布范围比排泄区狭窄,地下径流畅通。
区域内地下水动态受大气降水影响明显,动态随季节性影响较大,地下水天然露头的水化学类型一般比较简单,属中性或弱碱性。
5、气候、气象
项目所在区域属于中亚热带季风气候,气候特征为冬无严寒,夏无酷暑,四季分明。
年均气温为15.0℃,极端最高34.3℃,极端最低-7.9℃。
年均降水1118.9mm,年蒸发量1046.1mm,年日照时数1323.5小时,无霜期平均299天。
6.桥梁主要场地工程地质评价
(1)漂里大桥
漂里大桥为分幅桥,全桥共4联:
5*30+4*30+5*30+5*30;上部构造采用预应力砼(后张)T梁,先简支后联系;下部结构桥台采用U台,桥墩采用柱式墩,桥台采用扩大基础,桥墩采用桩基础。
场区位于贵州省高原南部斜坡向广西丘陵盆地的过滤段,属中低山溶蚀一剥蚀地貌类型。
场区海拔848.8~1034.0m,相对高差185.2m,左轴线通过段面高程在851.13~884.99m之间,相对高差33.86m,右线轴线通过段面高程在850.84~879.88m之间,相对高差20.04m。
大桥沿沟谷布置,两岸桥台处于陡斜坡体上,植被较发育,平塘岸横坡较陡,桥区中部耕地,覆盖层较厚。
场区地层为上覆残坡积层(Qel+dl)粉质粘土、碎石土、冲洪积层(Qal+pl)粉质粘土、漂石土及砂土及崩塌堆积层(QC)块石土,下伏基岩为石炭系中上统黄龙、马平组(C2-3hn+mp)灰岩、泥质灰岩透镜体,二叠系中统梁山组,(P2l)砂岩夹泥岩。
桥区不良地质为岩溶、堆积体及滑坡。
现分述如下:
堆积体D1:
D1位于里程桩号ZK7+900~ZK8+133左侧0~30m,堆积体长约150m,宽20~40m,厚度10~40m,该堆积体是岩体受节理面切割崩塌形成,其主要成分为灰岩块石,块石含量约80%,块径约50~300cm,其余为粉质粘土充填,结构密实,该堆积体目前处于稳定状态。
堆积体D2:
D2位于里程桩号YK7+947~YK8+328右侧36~70m,堆积体长约360m,宽10~100m,厚度10~20m,该堆积体是岩体受节理面切割崩塌形成,其主要成分为灰岩块石,块石含量约75%,块径30~300cm,其余为粉质粘土充填,堆积体钙、泥质胶结,结构密实,该堆积体目前处于稳定状态。
滑坡H1:
H1位于里程桩号ZK8+380~ZK8+465右侧1.5~27m,滑坡体长约90m,宽20~50m,滑体厚度8~10m滑坡体下伏淤泥质土为一软弱面,由于受到上覆土体的挤压以及雨季集中注水的影响,淤泥质土体结构强度下降,从而产生蠕变。
目前滑坡体中部已经出现裂缝,裂缝宽10~30cm滑坡体处于蠕变形阶段,需要对其进行处置,以阻止滑坡的进一步发展。
根据工程地质调绘、物探、钻深取样试验,结合工程类比及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)进行综合确定,推荐各岩(土)层物理力学指标如下:
强风化灰岩:
{faO}=500kpa,q5k=250kpa;
中风化灰岩:
{faO}=2500kpa,frk=35kpa;
中风化泥质灰岩:
{faO}=1500kpa,frk=20kpa。
场地整体稳定,不良地质处置之后适宜建桥。
(3)响水洞大桥
响水洞大桥为分幅桥,全桥共2联:
4*30+3*30;上部结构采用预应力砼(后张)T梁先简支后连续;下部结构桥台采用U台,桥墩采用柱式墩,桥台采用扩大基础,桥墩才用桩基础。
桥区位于贵州省高原南部斜坡向广西丘陵盆地的过滤段,属中低山溶蚀一剥蚀地貌类型。
场区海拔835.0~999.0m,相对高差164.0m,轴线通过段面高程在850.0~894.0m之间,相对高差44.0m。
大桥跨越岩溶洼地,两岸桥台横坡较陡,植被较发育,桥区中部岩溶洼地覆盖层较厚,两岸桥台基岩出露。
桥区出露地层为上覆残坡积层(Qel+dl))、粉质粘土、粘土、碎石、人工填筑土(Qme)及崩塌堆积层(QC);下伏基岩为二叠系下统栖霞组、茅口组(P1q+m)灰岩。
据地质调绘、调访及钻探,桥区主要部良地质为岩溶及堆积体D1。
场区存在大型溶洞及地下暗河发育,故场区岩溶极强发育。
岩溶主要表现形式为溶洞Y1、岩溶洼地Y2及地下暗河。
根据工程地质调绘、物探、钻深、钻探取样试验,结合工程类比及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTD63-2007)进行综合确定,推荐各岩(土)层物理力学指标如下:
强风化灰岩:
{faO}=500kpa:
中风化灰岩:
{faO}=2500kpa,frk=35kpa。
(4)大钟大桥
大钟大桥为分幅桥,左幅起讫桩号:
ZK9+782~ZK10+188,全长406m。
全桥共3联:
4*30+4*30+5*30;下部构造桥台采用U台,桥墩采用柱式墩,桥台采用扩大基础,桥墩采用桩基础。
右幅起讫桩号:
YZ9+769~YZ10+194,全长434m。
全桥共3联:
5*30+4*30+5*30;下部构造桥台采用U台,桥墩采用柱式墩,桥台采用扩大基础,桥墩采用桩基础。
场区位于贵州省高原南部斜坡向广西丘陵盆地的过滤段,属中低山溶蚀一剥蚀地貌类型。
场区海拔743.2~974.3m,相对高差231.1m,大桥左幅轴线通过段地面高程相对高差42.6m,大桥右幅线轴线通过段地面高程相对高差35.5m。
大桥跨越斜坡及洼地,独山桥台纵坡较缓平塘岸桥台纵坡较陡。
平塘岸桥台植被发育,桥区中部冲沟覆盖层较厚。
场区地层为上覆残坡积层(Qel+dl))、粉质粘土、角砾石、碎石土及块石土、下伏基岩为二叠系下统栖霞组、茅口组(P2q+m)灰岩;二叠系上统吴家坝组一段(P3W¹)灰岩夹泥岩及煤层,家坝组二段(P3W²)灰岩夹炭质泥岩及煤层;长兴组(P3C)灰岩夹炭质泥岩。
场区有一断层F1通过,断层走向220º,F1为非活动性逆断层,断面产状80º,上盘产状290º∠50º下盘产状270º∠43º。
桥区不良地质为岩溶Y1、Y2。
Y1:
位于K10+140左2m,洞口高约4.00m,宽约3.0m,沿岩层倾向发育,施工时桩基础必须置于溶洞低板以下完整基岩内。
Y2:
位于K10+000左65m处,洞口高约4.50m,宽约4.50m,沿岩层倾向发育,距桥位较远,对桥位无影响。
中风化泥质灰岩:
{faO}=1200kpa,frk=15MPa。
中风化灰岩夹泥岩:
{faO}=1200kpa,frk=20MPa。
中风化砂岩夹泥岩:
{faO}=600kpa,frk=15MPa。
中风化灰岩:
{faO}=2500kpa,frk=30MPa。
桥区稳定,适宜建设。
7人工挖孔桩数量统计
1.漂里大桥人工挖孔桩统计表桩身混凝土强度等级C25砼、护壁C25砼
墩位
桩号
桩径D(m)
设计桩长H(m)
桩端持力层
左1#墩
Z1-0
1.8
37.5
中风化灰岩
Z1-1
1.8
37.5
中风化灰岩
左19#墩
Z19-0
1.8
17.0
中风化灰岩
Z19-1
1.8
19.0
中风化灰岩
右1#墩
Y1-0
1.8
18.5
中风化灰岩
Y1-1
1.8
16.5
中风化灰岩
右18#墩
Y18-0
1.8
23.5
中风化灰岩
Y18-1
1.8
27.5
中风化灰岩
右19#墩
Y19-0
1.8
30.0
中风化灰岩
Y19-1
1.8
30.0
中风化灰岩
右20#墩
Y20-0
1.8
34.0
中风化灰岩
Y20-1
1.8
34.0
中风化灰岩
右21#台
Y21-0
1.3
26.0
中风化灰岩
Y21-1
1.3
24.0
中风化灰岩
Y21-2
1.3
22.0
中风化灰岩
Y21-3
1.3
26.0
中风化灰岩
Y21-4
1.3
24.0
中风化灰岩
Y21-5
1.3
22.0
中风化灰岩
2.响水洞大桥人工挖孔桩统计表桩身混凝土强度等级C25砼、护壁C35砼
墩位
桩号
桩径D(m)
设计桩长H(m)
桩端持力层
左1#墩
Z1-0
1.8
16.0
中风化灰岩
Z1-1
1.8
11.0
中风化灰岩
左2#墩
Z2-0
1.8
11.0
中风化灰岩
Z2-1
1.8
11.0
中风化灰岩
左3#墩
Z3-0
2.0
13.0
中风化灰岩
Z3-1
2.0
13.0
中风化灰岩
左4#墩
Z4-0
2.0
23.0
中风化灰岩
Z4-1
2.0
23.0
中风化灰岩
左5#墩
Z5-0
2.0
12.0
中风化灰岩
Z5-1
2.0
12.0
中风化灰岩
左6#墩
Z6-0
1.8
11.0
中风化灰岩
Z6-1
1.8
11.0
中风化灰岩
右1#墩
Y1-0
1.8
12.0
中风化灰岩
Y1-1
1.8
12.6
中风化灰岩
右2#墩
Y2-0
1.8
11.0
中风化灰岩
Y2-1
1.8
11.0
中风化灰岩
右3#墩
Y3-0
2.0
12.0
中风化灰岩
Y3-1
2.0
12.0
中风化灰岩
右4#墩
Y4-0
2.0
29.0
中风化灰岩
Y4-1
2.0
29.0
中风化灰岩
右5#墩
Y5-0
1.8
11.0
中风化灰岩
Y5-1
1.8
11.0
中风化灰岩
右6#墩
Y6-0
1.8
12.0
中风化灰岩
Y6-1
1.8
12.0
中风化灰岩
3.大钟大桥人工挖孔桩统计表桩身混凝土强度等级C25砼、护壁C35砼
墩位
桩号
桩径D(m)
设计桩长H(m)
桩端持力层
左0#台
Z0-0-0
1.3
10.0
中风化灰岩
Z0-0-1
1.3
10.0
中风化灰岩
Z0-0-2
1.3
10.0
中风化灰岩
Z1-1-0
1.3
10.0
中风化灰岩
Z1-1-1
1.3
10.0
中风化灰岩
Z1-1-2
1.3
10.0
中风化灰岩
左1#墩
Z1-0
1.8
20.0
中风化灰岩
Z1-1
1.8
20.0
中风化灰岩
左2#墩
Z2-0
1.8
30.0
中风化灰岩
Z2-1
1.8
30.0
中风化灰岩
左3#墩
Z3-0
1.8
28.0
中风化灰岩
Z3-1
1.8
33.0
中风化灰岩
左4#墩
Z4-0
1.8
45.0
中风化灰岩
Z4-1
1.8
45.0
中风化灰岩
左5#墩
Z5-0
1.8
30.0
中风化灰岩
Z5-1
1.8
33.0
中风化灰岩
左6#墩
Z6-0
1.8
32.0
中风化灰岩
Z6-1
1.8
32.0
中风化灰岩
左7#墩
Z7-0
1.8
42.0
中风化灰岩
Z7-1
1.8
42.0
中风化灰岩
左8#墩
Z8-0
2.0
37.0
中风化灰岩
Z8-1
2.0
37.0
中风化灰岩
左9#墩
Z9-0
2.0
46.0
中风化灰岩
Z9-1
2.0
46.0
中风化灰岩
左10#墩
Z10-0
2.0
27.0
中风化灰岩
Z10-1
2.0
27.0
中风化灰岩
左11#墩
Z11-0
1.8
24.0
中风化灰岩
Z11-1
1.8
24.0
中风化灰岩
左12#墩
Z12-0
1.8
28.0
中风化灰岩
Z12-1
1.8
33.0
中风化灰岩
左13#台
Z13-0-0
1.3
24.0
中风化灰岩
Z13-0-1
1.3
24.0
中风化灰岩
Z13-0-2
1.3
24.0
中风化灰岩
Z13-1-0
1.3
24.0
中风化灰岩
Z13-1-1
1.3
24.0
中风化灰岩
Z13-1-2
1.3
24.0
中风化灰岩
右0#台
Y0-0-0
1.3
16.0
中风化灰岩
Y0-0-1
1.3
16.0
中风化灰岩
Y0-0-2
1.3
18.67
中风化灰岩
Y1-1-0
1.3
18.67
中风化灰岩
Y1-1-1
1.3
18.67
中风化灰岩
Y1-1-2
1.3
18.67
中风化灰岩
右1#墩
Y1-0
1.8
18.0
中风化灰岩
Y1-1
1.8
18.0
中风化灰岩
右2#墩
Y2-0
1.8
27.0
中风化灰岩
Y2-1
1.8
27.0
中风化灰岩
右3#墩
Y3-0
1.8
27.0
中风化灰岩
Y3-1
1.8
30.0
中风化灰岩
右4#墩
Y4-0
1.8
37.0
中风化灰岩
Y4-1
1.8
32.0
中风化灰岩
右5#墩
Y5-0
1.8
27.0
中风化灰岩
Y5-1
1.8
22.0
中风化灰岩
右6#墩
Y6-0
1.8
38.0
中风化灰岩
Y6-1
1.8
33.0
中风化灰岩
右7#墩
Y7-0
1.8
21.0
中风化灰岩
Y7-1
1.8
17.0
中风化灰岩
右8#墩
Y8-0
2.0
25.0
中风化灰岩
Y8-1
2.0
22.5
中风化灰岩
右9#墩
Y9-0
2.0
22.0
中风化灰岩
Y9-1
2.0
17.0
中风化灰岩
右10#墩
Y10-0
2.0
23.5
中风化灰岩
Y10-1
2.0
18.5
中风化灰岩
右11#墩
Y11-0
1.8
24.0
中风化灰岩
Y11-1
1.8
29.0
中风化灰岩
右12#墩
Y12-0
1.8
29.0
中风化灰岩
Y12-1
1.8
29.0
中风化灰岩
右13#墩
Y13-0
1.8
26.0
中风化灰岩
Y13-1
1.8
26.0
中风化灰岩
右14#台
Y14-0-0
1.3
12.0
中风化灰岩
Y14-0-1
1.3
12.0
中风化灰岩
Y14-0-2
1.3
14.0
中风化灰岩
Y14-1-0
1.3
14.0
中风化灰岩
Y14-1-1
1.3
14.0
中风化灰岩
Y14-1-2
1.3
14.0
中风化灰岩
第三章、施工部署
一、施工目标
质量目标:
确保工程验收合格,争创优良。
安全目标:
坚决杜绝死亡重伤事故。
文明施工:
严格遵守《公路工程安全生产、文明施工管理规定》的相关规定。
实现“三无、一创建”。
三无:
施工无污染,无当地村民投诉,无当地有关部门警告;一创建:
创建文明施工标准工地。
二、人员、设备准备
1、施工前项目部管理人员和工人要全部到位(详附表2);
2、施工前特殊工种(电工、焊工、机操工、汽车吊司机等)人员要到位并持证上岗;
3、各施工班组配备充值的孔桩操作人员,施工前全部落实到位。
4、施工前配备好充足的汽车吊车,空气压缩机,潜水电泵,卷扬机,人力斗车,爬梯1,井下送风设备,组合钢模,安全矿灯或12V以下的安全灯,电焊机,插入式振动器,软梯,及十字镐、铁锹、塑料桶、铁钳、扳手、铁锤、等常用工具。
三、材料准备
1、护壁砼所用水泥采用普通硅酸盐P.042.5水泥,有出厂合格证和检验合格报告,进场水泥按要求进行见证取样,送检试验合格后方可使用。
2、护壁砼骨料中河砂为中粗砂,石子为5~20mm碎石,砂石进场均按要求进行见证取样,送检试验合格后方可使用。
3、钢筋选用甲方审批通过的钢筋品牌钢材,有材料合格证明文件,进场钢材按要求进行见证取样,送检试验合格后方可使用。
4、桩芯砼采用自拌砼,施工前提前1个月确保拌合站的建立及投入使用,以保证施工中砼的供应能满足施工进度要求。
四、作业条件
1、人员、材料、机具已组织到位;场地已达到“三通一平”要求。
2、本工程已办理施工许可证;总监理工程师已签署开工令;
五、进度计划
计划暂定在180天内完成全部桩基础施工工作,施工日期以2013年7月20日计。
第四章、主要施工方法
一、施工测量
由于本工程采用人工挖孔灌注桩基础,桩的定位测量工作复杂,易出现错误,所以必须做好主轴线控制网布设工作和测量技术复核工作。
本工程拟投入的测量仪器为全站仪和DS2水准仪。
1、主轴线控制网的布设
根据施工现场放样的定位点,引测本工程的主轴线,并根据本工程施工平面特点,布设以外围主轴线加中间“十”字主轴线的控制网,其余轴线均以主轴线为基线引测而得。
2、桩心的定位测量
根据主轴线控制网测设出所有的轴线,轴线交点打木桩,桩身注明轴线号、桩号、桩径,桩顶钉铁钉做标志。
3、第一节护壁成型后的测量工作
第一节护壁拆模后应及时把桩中心线和标高点测设到护壁内侧壁上。
采用全站仪或拉线尺量的方法,把桩中心线引测到护壁内侧,弹墨线或画侧红三角形做标志,作为往下施工时装模定位和桩孔垂直度检查的依据。
采用水准仪把标高点引测到桩顶位置上,画倒红三角形做标志,作为挖孔深度的检查依据,以及桩身砼浇筑时的标高控制依据。
4、测量技术复核工作
为了杜绝桩定位错误,避免返工造成的材料、人工损失以及工期拖延,必须做好技术复核工作。
在测量员完成上述第2点工作内容后,项目技术负责人组织质检员、施工现场负责人进行技术复核,对所有的桩位进行检查,确保桩定位正确。
复核完毕后,填写《施工测量放线报验单》,报请监理单位检查验收合格后方能进行挖孔工作。
二、人工挖孔桩成孔施工
1、孔桩开挖施工组织
为达到施工进度计划的要求,开工前必须做好以下组织:
1、人员组织:
拟安排各个施工队组施工,每2人为一个操作小组,负责约2-4根桩(墩)的施工,桩距离近时要隔桩跳挖。
2、机具组织:
详附表1“拟投入主要施工机械设备表”。
3、材料组织:
中粗砂;P.042.5水泥;钢筋。
根据施工进度要求保证备有足够的材料。
4、开挖顺序组织:
根据要求及为了施工方便,拟采取两个施工段,先挖地下水水位较低的孔桩,利用先挖的孔桩作为降水井,每天晚上集中抽水,以利白天施工。
2、施工方法
1)、施工工艺流程:
2)、挖土:
采用短把的镐、锹等工具进行人工挖土,遇到比较硬的岩层时,可用风镐或人工凿除施工。
垂直运土:
用卷扬机进行垂直运土。
轴线经复核无误后开始第一节开挖,每进尺1米浇捣护壁砼一次,即以1米为一个施工段。
当桩孔深度超过10m时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气,提土桶上下保证联系通畅。
桩孔较深时用安全矿灯或12V以下的安全灯照明,如图1。
3)、开挖过程中,由于地下水影响,可在桩孔内临时挖集水坑,用潜水泵抽完水断电后立即开挖。
4)、开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时,采用人工和风镐配合施工。
5)、成孔过程中,地面修通排水沟,及时排掉桩孔内抽出的水,从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外。
6)、桩位、垂直度、直径校核:
主轴线的控制点和水准基点应设在不受施工影响的地方并妥善保护,施工中应经常复测。
第一节护壁成孔后应及时把桩中心线和标高点测设到护壁内侧壁上,作为往下施工时模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据,直径检查用尺杆找圆周的办法进行。
检查分土方开挖后、支模后、砼护壁浇筑前三次进行,必须每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置准确。
7)爆破施工方法
A.本合同段内桩基大部分均为嵌岩桩,人工挖孔桩施工需要进行爆破施工,为保证周围村庄、耕地不受影响,且保护孔内已浇护壁不受损坏,必须严格控制起爆时最大一段装药量,尽量减小超爆或欠爆工程量,保证周边岩石的完整性,本工程采用严格控制周边界限的内部作用爆破方法,进行设计与施工,用毫秒差电雷管分段,施工方法如下:
钻孔清孔验孔检验雷管、炸药安装清场、作好安全措施引爆解除
对于相近的相邻孔桩必须采用跳爆的施工方法。
B.技术参数
对于不同孔径的桩基工程分别进行参数设计。
(1)φ1.3m径
爆破设计面积S=1.33m2
周
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