《双线特大桥预应力混凝土连续梁挂篮法专项施工方案》WORD文档完整版.docx
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双线特大桥预应力混凝土连续梁挂篮法
专项施工方案
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新建成都至贵阳线乐山至贵阳段
大渡河特大桥(74+136+74)m连续梁挂篮法专项施工方案
1、编制依据、原则、范围
1.1编制依据
1.1.1《高速铁路桥涵工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号);
1.1.2《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010);
1.1.3《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》(TZ324-2010);
1.1.4《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号);
1.1.5《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);
1.1.6《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009);
1.1.7施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况;
1.1.8大渡河特大桥(74+136+74)m连续梁及相关配套图纸;
1.1.9结合本公司多年桥梁施工经验及相关工法;
1.1.10《新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段CGZQSG-1标项目经理部二分部实施性施工组织计划》。
1.2编制原则
1.2.1节约资源和可持续发展的原则。
贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策,依法用地、合理规划、科学设计,少占土地,保护农田。
1.2.2符合性原则。
必须满足建设工期和工程质量标准,符合施工安全、环境保护、水土保持和地质灾害防治等要求。
1.2.3科学、经济、合理的原则。
树立系统工程的理念,统筹分配各专业工程的工期,搞好专业衔接;合理安排施工顺序,组织均衡、连续生产;以关键线路为中心,建立数学模型进行工期、资源优化;管理目标明确,指标量化、措施具体、针对性强。
1.2.4引进、创新、发展的原则。
积极采用、鼓励研发新技术、新材料、新工艺、新设备,提高工程技术和施工装备水平,保证施工安全和工程质量,加快施工进度,降低工程成本。
1.3编制范围
适用新建铁路成都至贵阳线乐山至贵阳段大渡河双线特大桥预应力混凝土连续梁,起止点里程为:
DK10+677.900~DK10+963.350,设计跨度为:
74+136+74m。
2、工程概况
2.1桥梁概况
大渡河特大桥跨安谷电站尾水渠(74+136+74)m连续梁中心里程为D2K10+820.600,连续梁对应墩号为142#~145#墩,施工里程为DK10+677.900~D2K10+963.350,142#~145#墩预应力混凝土连续梁主跨136m,本连续梁跨越大渡河,基础施工受季节水位影响大。
142#~145#墩钻孔桩桩径采用1.5m和2.0m两种类型,承台为矩形承台;其中143#、144#墩设有1m高垫块,桥墩均为双线圆端形实体桥墩。
主要设计参数见下表。
142#~145#墩主要结构参数表
墩号
142#
143#
144#
145#
桩径(m)
1.5
2.0
2.0
1.5
桩根数(根)
8
12
12
8
桩长(m)
25.5
37
30
22
承台尺寸(m)
12.1×7.1×3.0
15.8×11.6×4.0
15.8×11.6×4.0
12.1×7.1×3.0
墩高(m)
19.5
6.07
14.0
17
本梁双线线间距4.6m,处于直线、平坡上。
桥上不设声屏障。
大渡河特大桥(74+136+74)m连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长285.5m。
中跨中部18.0m梁段和边跨端部15.75m梁段为等高梁段,梁高5.8m;中墩处梁高为10.6m,其余梁段梁底按二次抛物线Y=5.8+4.8×X2/552(m)变化,其中以7号和43号截面顶板顶为原点,x=0~55(m)。
箱梁顶板宽12.2m,箱底宽7.0m。
顶板厚50cm,中支点附近加厚至70cm。
底板厚48~100cm,在梁高变化段范围内按抛物线变化,边跨端块处底板厚由48cm渐变至150cm;腹板厚50~71~100cm,边跨端块处腹板厚由50cm渐变至100cm。
梁体在支座处设横隔板,全联共设4道横隔板,横隔板中部设有孔洞,以利检查人员通过。
74+136+74m连续梁由两个T构构成,具体分节情况为:
a19、a18、a17~a1、0#段、b1~b17、18a、b17~b1、0#段、a1~a17、a18、a19,共75节块;其中a19为边跨钢管支架现浇段;a1~a17、b1~b17为悬臂浇筑段;a18为边跨合拢段;18a为中跨合拢段。
连续梁具体节段划分详见附件1:
74+136+74m连续梁梁部构造图
桥面宽度:
防护墙内侧净宽9.0米,桥上人行道栏杆内侧净宽12.1米,桥面板宽12.2米,桥梁建筑总宽12.4米。
详细见图:
桥面布置示意图。
桥面布置示意图
2.2工程地质情况
(1)地层岩性
沿线第四系广布,基岩主要为沉积岩。
沿线地层出露较完全,乐山~兴文段主要以“红层”砂、泥岩为主。
本线地质为第四系零星分布,二迭系~株鲁罗系地层基岩广泛出露。
主要岩性为泥岩、页岩、砂岩、石灰岩、局部见煤线等。
连续梁施工范围内地质主要分为两层:
层数
编号
土质类型、特征
层厚(m)
1
<4>
卵石土,σ0=300kPa
13.8
2
<7-W2>
泥质砂浆夹泥岩,弱风化带,W2,σ0=400kPa
>21.1
(2)主要工程地质问题
乐山至兴文境内地层岩性以“红层”砂、泥岩为主,构造以南北向弧形褶皱为主,主要不良地质为砂、泥岩风化差异造成的边坡稳定性问题,发育顺层、危岩落石、滑坡、有害气体等不良地质。
2.3水文情况
本管段沿线跨越的主要河流为大渡河,属于长江水系。
地表水以河流为主,地下水以第四系松散砂卵砾石层为主,含水量丰富,可溶岩中的岩溶水及砂泥岩中的基岩裂隙水次之,其中岩溶水较为丰富,暗河、岩溶泉十分发育。
大部分地表水对混凝土无侵蚀性,部分地段地表水及含煤层、石膏、岩盐及铁矿等地层中的地下水一般具有侵蚀性。
本连续梁主跨136m跨越安谷水电站尾水渠。
大渡河特大桥74+136+74m连续梁区域内最大通航水位高程为368.35m,百年一遇最高水位为369.19m、最高流量为11230m3/s、最高水流速度为3.74m/s。
多年平均流量为1570m3/s。
2.4地质构造
线路通过区域地质构造复杂,处于川黔南北向构造带交接复合部位,属南北向构造体系:
分布于乐山~宜宾、兴文一带,以褶曲发育为主,呈线状弧形特征,断裂不甚发育。
2.5地震动参数
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)(1∶400万)及《成贵铁路区域性地震区划报告》等确定。
本管段所处地段地震动峰值加速度0.1g,地震动反应谱特征周期0.4s。
3、施工组织及进度安排
3.1组织机构
根据本工程施工特点、难点及工期要求,分部组织强有力的专业施工队伍,配备现代化的施工机械设备,确保工程施工在安全的前提下按质、按期完成。
施工现场成立以项目经理分部为核心的管理机构,由桥梁架子队负责该连续梁施工,下设五个作业班组负责各工序施工。
项目主要负责人及相关部门应明确各自职责
分部项目经理:
按照合同条款,负责制定项目管理目标和创优规划,搞好项目机构的设置、人员选调及职责分工,全面组织本工程项目的施工,保证项目目标的实现,满足业主的合同要求。
分部总工程师:
主持编制实施性施工方案,组织制定技术质量保证措施,定期组织工程质量检查和质量评定,掌握质量现状,搞好现场质量控制,组织解决工程施工中出现的技术难点。
分部项目副经理:
配合项目经理具体组织工程项目的施工,负责施工方案、进度计划、重大技术措施、资源调配方案等实施,对项目经理负责。
工程部:
负责编制实施性施工方案,工程项目施工过程控制,编制技术交底、进行过程监控,解决施工技术难题;负责编制竣工资料和进行技术总结,组织实施竣工工程后期服务。
试验室:
在总工程师的领导下全面负责本工程的试验及材料检测工作。
工经部:
负责对项目承包合同的管理,财务管理及成本核算工作。
物机部:
负责物资采购和物资管理及施工设备管理工作,制定施工机械、设备管理制度,负责机械设备和物资的调配。
安质部:
检查落实安全防护措施的实施,过程中对高空作业加强监控,制定安全、质量、环保保证措施,行使安全质量环保监察职能。
综合办公室:
负责项目工程施工中的对外关系协调、人事劳资、总务后勤和治安保卫等工作。
施工组织管理机构图
3.2临时设施布置
(74+136+74)m连续梁施工场地临时设施布置有塔吊、变压器等,具体设备布置情况见下图:
施工场地临时设施布置图
施工场地临时设施布置图
3.3施工工期安排
3.5.1施工准备
按计划要求在2014年12月21日前完成143#、144#主墩下部结构施工;2015年3月1日前完成142#、145#墩下部结构施工。
2014年12月11日前完成方案报批,确保2014年12月31日连续梁施工按时开始。
3.5.2连续梁施工
梁部施工时间为2014年12月31日~2015年10月11日,共285天(不包括张拉压浆、混凝土达到架梁条件龄期时间)。
架桥机通过时间2016年7月11日。
各工序时间计划如下表所示:
编号
工作名称
持续时间(d)
开始时间
结束时间
1
0号段支架搭设
8
2014年12月31日
2015年1月7日
2
0号段支架预压
7
2015年1月8日
2015年1月14日
3
0号段施工
40
2015年1月15日
2015年2月23日
4
悬灌段挂篮安装、静载试验
15
2015年2月24日
2015年3月10日
5
悬灌段施工
180
2015年3月11日
2015年9月6日
6
边跨钢管支架搭设
8
2015年4月1日
2015年4月8日
7
边跨现浇段预压
7
2015年4月9日
2015年4月15日
8
边跨现浇段施工
30
2015年4月16日
2015年5月15日
9
合拢段施工
30
2015年9月7日
2015年10月6日
10
离场后续施工
5
2015年10月7日
2015年10月11日
每个悬灌段17个分节施工,总计划时间180天,共17个周期;单个周期钢筋、砼、预应力施工计划时间10天左右;
合拢段施工计划时间30天;
防护设施拆除、器械转移等相关后续施工计划时间5天。
具体施工计划详见附件2:
(74+136+74)m连续梁施工网络图、(74+136+74)m连续梁施工横道图
4、下部结构准备
143#、144#主墩承台顶预埋0#段钢管柱连接钢板,钢板尺寸80×80×1.0cm,钢板底面设螺纹连接钢筋,顶面保持水平;142#、144#墩身外侧3.2m预埋a19边跨段钢管桩支架连接钢板,钢板尺寸80×80×1.0cm,钢板地面设螺纹连接钢筋。
预埋钢板具体布置见下图:
主墩承台钢管支架预埋钢板示意图
边跨钢管支架预埋钢板示意图
5、连续梁施工
本连续梁采用菱形挂篮悬臂灌注法施工,设置菱形挂篮2对。
梁体混凝土强度等级采用C55,封锚采用强度等级为C55的收缩补偿混凝土,封锚前采用液态JH-MCI-2005A阻锈剂涂刷锚头。
预应力体系:
纵向预应力钢绞线采用抗拉强度标准值为fpk=1860MPa、弹性模量Ep=195GPa,公称直径为15.20mm高强度低松弛钢绞线;竖向预应力采用抗拉强度标准值fpk=830MPa、弹性模量为Ep=200GPa预应力混凝土采用螺纹钢筋(PSB830)。
纵向预应力钢束孔道采用塑料波纹管成孔;竖向预应力钢筋孔道采用铁皮管。
支座:
(74+136+74)m无砟轨道预应力混凝土连续梁梁部支座采用TJGZ-LX-8361球型支座;其中142#、144#、145#为纵向活动型支座、143#为固定型支座。
在安装支座及地脚螺栓时,在下支座板四角用钢楔块调整,找正支座纵向中线位置,使之符合设计要求,用M50无收缩砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层,采用座浆法安装。
梁部施工顺序:
先在主墩上灌注临时支座,再在支架上灌注0a号梁段,而后对称向两侧顺序灌注a1~a17、b1~b17梁段,形成两个T构:
在两边墩墩顶及墩旁搭设支架,并于支架上现浇边跨a19号梁段,然后合拢边跨合龙段a18号梁段;最后合拢中跨合龙段18a号梁段。
拆除主墩临时支座,形成整个连续梁体系。
具体施工流程详见下图:
连续梁施工流程图
连续梁施工流程图
5.10号段施工
0号段具体施工顺序详见下图:
0号段施工工艺框图
5.1.1支架搭设
考虑到0#段尺寸14×12m,承台横桥向尺寸15.8m,纵桥向尺寸11.6m,支架可以直接坐落在承台上。
0#段腹板处从上往下结构分别为:
1.8cm厚竹胶板;
10×10cm方木,设置与纵向分配梁上端,底模横向方木间距30cm,净距20cm,在腹板处横向方木间距加密至20cm,净距10cm,横向方木上设置间距50cm的纵向方木;箱内碗扣式脚手架立杆顶托顶部设置间距60cm的纵向方木分配梁,纵向方木上设置间距40cm的横向方木;箱梁翼缘板底模采用双层下横上纵方木,横向方木间距与碗扣支架纵向间距一致60cm,纵向方木间距50cm,净距40cm;腹板内外侧模纵向方木间距30cm;箱梁内部顶板底模设置双层上横下纵方木,纵向方木间距60cm,横向方木间距30cm;
22b工字钢,纵桥向,在对应腹板位置设置9根I22a共90cm纵桥向满铺,在对应底板其余位置按纵桥向间距0.3m布置,对应翼缘板位置按纵桥向间距0.6m布置;
40b工字钢,横桥向,2对共6根I40b工字钢组成的横向分配梁设置在砂筒装置顶部;
45a工字钢,横向桥,在墩顶设置了四道横梁,间距180+290+180cm;
Φ529mm×8mm钢管柱,钢管柱共计10根,墩身前后分别布置一排,每排5根。
为增加钢管立柱的整体稳定性,钢管柱之间、钢管柱与主墩墩帽采用20号槽钢固结,固结形式采用剪刀撑。
具体布置形式详见下图:
0#段支架示意图。
0#段支架示意图
5.1.2临时支座及锚筋设置
墩顶设置C50临时固结支座,支座每墩设4个,每个支座尺寸横桥向180cm×纵桥向180cm。
支座中心距桥墩纵向中心线2.5m,支座中心距桥墩横向中心线2.35m。
临时支座距支承垫石15cm,距桥墩边沿15cm。
每个临时支座设置97根Φ32的HRB400精致螺纹钢筋。
Φ32的HRB400螺纹钢筋每根长2.8米,预埋入墩身1.0米。
临时支座与连续梁及墩相接部位布设纵横向84根Φ10的HPB300钢筋网。
具体钢筋布置情况见下图:
临时支座平面布筋图(单个)
临时支座平面布置图
5.1.3临时支座及锚筋的拆除
梁体合拢后体系转换时将支点转换到永久支座上,需要将临时支墩拆除。
拆除采用绳锯进行切割拆除。
如下图所示:
临时支座拆除示意图
5.1.4永久支座安装方案
支座采用铁路常用跨度连续梁TJGZ-LX-8361球型支座。
支座安装时注意支座顶面标高按照支座设计图要求预留压缩量,保证体系转换后支座标高为设计标高。
①、支座安装前对垫石标高进行检查,垫石顶面任何两个高差不得大于2mm。
②、本系列支座采用地脚螺栓+底柱的连接方式,在墩台顶面支承垫石部位需预留孔,预留锚栓孔直径为底柱直径加60
mm。
深度为底柱长度加50
mm。
预留锚栓孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。
支座具体尺寸资料见下表:
永久支座尺寸表
墩号
支座型号
支座螺栓
m-M×t
h1(mm)
h2(mm)
墩顶预留
螺栓孔尺寸
n-直径*深度
φZ
(mm)
142#
TJGZ-LX-Q8000-ZX-e100-0.1g
8-42×3
300
450
4-φ140×500
φ75
143#
TJGZ-LX-Q65000-GD-0.1g
16-80×4
450
750
8-φ190×800
φ130
144#
TJGZ-LX-Q65000-ZX-e150-0.1g
16-80×4
450
750
8-φ190×800
φ130
145#
TJGZ-LX-Q8000-ZX-e150-0.1g
8-42×3
300
450
4-φ140×500
φ75
③、支座安装工艺:
球形支座在工厂组装时,应仔细调平,对中上、下支座板,用上、下支座连接钢板及连接螺栓将支座连接成整体。
本梁双线线间距4.6m,处于直线、平坡上,故无需进行支座偏心设置。
在支座安装前,应检查支座连接状况是否正常,但不得任意松动上、下座板连接螺栓。
支座安装采用座浆法,首先凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除预留锚栓孔中的杂物,并用水将支持垫石表面浸湿。
接着在支承垫石顶面铺一层厚20~30mm的M50干硬性无收缩砂浆,砂浆顶面铺成中间略高于四周的形状。
具体详见座浆法安装示意图。
座浆法安装示意图
对于M50无收缩砂浆材料性能有以下要求:
a.8h抗压强度不应小于25MPa、28d抗压强度不应小于50MPa;
b.56d和90d后强度不降低,28d弹性模量不应小于30GPa;
c.24h抗折强度不应小于10MPa;
D.标准养护条件下28d自由膨胀率为0.02%~0.1%。
支座就位后,调整支座高程和水平,再用M50流动性无收缩砂浆将螺栓孔灌注密实;待梁体施工完成后,安装支座围板,完成支座安装。
在梁体合拢前,梁体应支撑于临时支撑上,当梁体合拢后体系转换时将支点转换到永久支座上。
④、安装完毕应对支座情况进行检查,并及时涂装预埋板及锚栓外露表面,以免生锈。
安装支座时注意:
支座中心线与主梁中线平行;支座标高符合设计要求,且顶面水平;纵向活动支座上下导向块保持平行;支座相对滑移面用酒精擦洗干净。
⑤、支座防尘装置的安装:
支座就位前,取出吊环螺栓,在支座就位时,在钢套箱和上下座板结合面布设橡胶或石棉垫圈后拧紧锚固螺栓,随后在支座周围进行临时防尘保护(用橡胶围板或薄铁皮等),上部结构施工过程中,支座应保持洁净,且不得受到机械损伤、灼热、污染或其它不利因素的影响,并保持支座均匀受力,阶段施工完成后,应拆下临时防尘材料、调平和锁定装置。
上部施工完成后,按图将支座防尘装置装好。
5.1.5防落梁措施
制梁时将焊接有套筒及锚固钢筋的预埋钢板埋在梁体相应位置,梁体就位后,将焊接成型的防落梁挡块通过螺栓安装于梁底,进而控制梁体作用横向移动,预防落梁。
防落梁具体措施及设计详见附件3:
74+136+74m连续梁防落梁措施设计图。
5.1.6支架堆载预压方案
5.1.6.1堆载预压目的
整个支架系统拼装完成后需要对支架进行预压,以实测支架的非弹性变形和弹性变形,验证支架的承载能力;同时消除非弹性变形值;根据测得的数据推算0号悬臂段底模的预拱度,确保支架的使用安全。
5.1.6.2加载材料
加载材料使用1.25×1.25×0.6m预制C20混凝土块,每块重量约为2.2t,预制时预埋φ20钢筋吊环2根,作为吊装用。
5.1.6.3加载重量及方法
(1)加载重量:
加载重量按照最大施工荷载的1.1倍配重,然后考虑了施工荷载和施工的安全系数计算出压重的数量,加载总重量为0号节段施工重量的1.1倍超载系数加上模板重量。
本桥0号段除支墩顶部分后混凝土为602.36×(14-6.8)/14=309.8m3,模板重量考虑5t。
堆载预压施加总荷载为309.8×2.65×1.1+5=908t。
堆载预压采用分级加载的方法进行。
压重的先后顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行,先浇筑混凝土的部位先压重,后浇筑混凝土的部位后压重,荷载分别按设计荷载的60%、80%、100%、110%进行。
每一级加载数量详见:
加载情况数量表。
加载情况数量表
加载比率(%)
0
60
80
100
110
加载重量(t)
0
495
660
825
908
(2)加载方法:
首先,利用现有0#段外侧模板将预压范围进行支护。
然后,将底部用砂袋垫平,摆放第一排第一层预压块。
再利用砂袋将下排底部垫平,摆放第二排第一层预压块。
依次将第一层摆放完成。
摆放第二层预压块。
直至达到堆载预压重量。
5.1.6.4加载顺序
加载顺序为从支座向端部依次进行,每级持荷时间不少于0.5小时,当荷载压至设计荷载的60%、80%、100%时都要对观测点进行沉降观测,当压至总重量的110%时停止加载并持续荷载两天。
预压及施工中,对称均衡施工,并且对底模、支架处的观测点进行连续观测。
然后再逐级卸载,并测量变形量。
卸载的顺序按照压重的反顺序进行并且做好观测记录,在压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并做好记录。
加载部位如下图所示:
预压加载示意图
5.1.6.5变形量测
在0号段底板模板横向等间距布设四个变形观测点,共布置4个观测断面。
利用水准仪进行观测,记录每个观测点分别在加载前,每级荷载加载后、卸载后的标高。
测量时尽量避开阳光直射,减少温度测量误差,对压重至60%、80%、100%、110%时段观测频率为每半小时一次,连续12次以上,并做好现场详细原始记录。
变形观测点布置图
5.1.6.6量测结果处理
堆载预压完成后,对变形观测点数据进行分析处理,按下表计算预拱度。
箱梁支架压重后预拱度设置
序号
项目
计算及取值
备注
1
支架在荷载作用下的弹性压缩
F1
压重卸载后底模测量值与压重时测量值之差
5.1.7模板安装
底模采用1.8cm厚竹胶板,下端设置10cm×10cm方木(纵横向),以下为22b工字钢分配梁(纵桥向)。
侧模采用竹胶板,放置在纵横向方木上端。
钢管架立杆横桥向间距0.6米,纵桥向间距0.6米,横杆竖向间距1.2米。
侧模横向采用φ16mm拉杆对拉,拉杆竖向间距50cm,并在底端竖向间隔50cm设置2φ48钢管横带对两侧腹板进行对拉固定,另在模板纵桥向大小里程最低点处预留一处缺口,便于清除施工废渣后安装模板。
模板安装顺序自下而上,两侧侧模安装完毕后,先进行对拉固定后,吊装内模进行后续模板安装。
5.1.8普通钢筋绑扎
5.1.8.1钢筋加工、运输
钢筋下料、半成品加工在钢筋加工场集中生产,经验收合格后通过运输车运至施工桥位处。
垂直运输采用塔吊,人工进行绑扎。
钢筋接长采用搭接焊,单面焊缝长度大于10d,双面焊缝长度大于5d。
焊接前先选定焊接工艺和参数,根据施工实际条件进行试焊,并检验接头外观质量及规定的力学性能。
在试焊质量合格和焊接工艺(参数)确定后,方可成批焊接。
形状复杂的钢筋,须先放好大样,再加工。
纵向钢筋需焊接后抬上梁部绑扎,尽量避免在梁上进行焊接作业。
冷拉调直:
成盘的钢筋和弯曲的钢筋需调直。
经调直后的钢筋保证平直,无局部弯折,表面无削弱钢筋截面的伤痕,表面洁净,无损伤、油渍等。
钢筋下料:
采用钢筋切断机进行下料,切断后的钢筋按照设计图纸规定的类型进行编号,并分开堆放、做标识。
加工制作完毕的钢筋各处尺寸符合验标要求,钢筋的任一尺寸偏差超限时,均不得在桥梁上使用。
5.1.8.2钢筋绑扎,安装内模
梁体钢筋在模板上整体绑扎,先进行底板及腹板钢筋绑扎,再安装内模,内模调试好后,进行顶板钢筋的绑扎。
当梁体钢筋与预应力筋管道、梁体泄水孔和通风孔及预埋件相碰时,适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。
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