绿地·新都会一标段(2、3号楼及裙楼)工程悬挑脚手架方案.doc

绿地·新都会一标段（2、3号楼及裙楼）工程 悬挑脚手架方案
目 录
第一章 工程概况……………………………………………………2
第二章 脚手架工程设计及搭设参数………………………………2
第三章 悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计……………………4
第四章 立杆稳定性计算……………………………………………9
第五章 连墙件计算…………………………………………………11
第六章 安全措施……………………………………………………12
第七章 脚手架的拆除………………………………………………15
第八章 安全管理……………………………………………………15
大防护搭设措施……………………………………………16

一、工程概况
绿地·新都会一标段（2、3号楼及裙楼）工程是由重庆绿地申润房地产开发有限公司投资兴建、中国建筑西南设计研究院有限公司重庆分院进行设计、重庆华兴工程监理公司进行监理、重庆建工第九建设有限公司承建。该工程位于重庆江北区大石坝九村，包括商业裙房、2号楼、3号楼单位工程，总建筑面积68309m2。其中商业裙房（包括地下室）共5层，局部为7层（包括地下室），四面完全位于地下的地下室有一层，裙房含地下室高度为27.000米。裙房采用钢筋混凝土框架结构，在一层局部区域设置转换梁支撑框架柱；2号住宅楼裙房以上31层（从基顶算起高度为115.400米），均采用钢筋混凝土剪力墙结构，在裙房顶层处设置转换层，将上部住宅的剪力墙结构转换为开间较大的框支剪力墙结构；3号住宅楼裙房以上32层，从基顶算起高度为116.600米，
二、脚手架工程设计及搭设参数
本工程裙楼采用落地式双排脚手架，因本工程裙楼面积大，采用的是分段施工的方式，部分裙楼防护架子采用型钢搭设挑架，按江北区要求，本工程两栋塔楼采用全封闭施工，因市容市貌要求，外架使用时间约10个月，外架上安全网需更换3次。
2号楼主楼八层以下采用全封闭双排外落地脚手架，从九层起采用全封闭悬挑双排外脚手架，悬挑层数为六层（即在9层24.7米、15层42.7米、21层60.7米、27层78.7米埋设悬挑预埋件）。计划在每一次悬挑的第一层平面设槽钢悬挑并用钢丝绳斜拉结构，每六层的悬挑高度为18m。施工时准备四套悬挑槽钢材料。
3号楼主楼八层以下采用全封闭双排外落地脚手架，从九层起采用全封闭悬挑双排外脚手架，悬挑层数为六层（即在9层25.15米、15层43.15米、21层61.15米、27层79.15米埋设悬挑预埋件）。计划在每一次悬挑的第一层平面设槽钢悬挑并用钢丝绳斜拉结构，每六层的悬挑高度为18m。施工时准备四套悬挑槽钢材料。
2号、3号楼全封闭脚手架内实行三层一道水平全封闭，2号楼在9.7米、18.7米、24.7米、33.7米、42.7米、51.7米、60.7米、69.7米、78.7米、87.7米处设置水平全封闭。3号楼在10.15米、19.15米、22.15米、34.15米、43.15米、52.15米、61.15米、70.15米、79.15米、88.15米处设置水平全封闭，水平全封闭
2号、3号楼水平全封闭的做法底层采用竹跳板满铺、中间采用九夹板满铺设，上层采用安全网覆盖，在每道全封闭上方1.8米处全部用白色兜网设置一道软防护。
2号、3号楼水平防护的范围是脚手架外排立杆至建筑物外墙边。
2号、3号楼的所有采光井及室内洞口均层层封闭，做法同水平防护。
1、双排外落地脚手架
2号、3号楼一层到八层，总高26内m。脚手架钢管选用φ48×3.5mm，立杆纵距La=1.5m，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4m，大横杆间距为1.5m，小横杆长度为1.5m。在立面设置剪刀撑，剪刀撑按45°连续交叉设置至顶。
2、悬挑双排外脚手架
脚手架钢管选用φ48×3.5mm；外挑槽钢采用[20，自重为258N/m，长度约为3.0m（阳台处加阳台宽度）；固定槽钢在楼面上用1φ16的圆钢。距外墙边0.2m设置1φ16的钢筋套环，距外墙边1.3m设置1φ16的钢筋套环。立杆纵向间距为1.5m，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4m，大横杆间距为1.5m，小横杆长度为1.5m。脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉筋和钢管顶撑配合使用的刚性连接方式:拉筋用1φ10 钢筋，顶撑用φ48×3.5mm钢管,且钢管也作为连墙件，一般设置在薄壁柱附近等具有较好抗水平力作用的结构部位，外端固定在内立杆上，每个节点采用两个直角（旋转）扣件。
悬挑架高6×3m+1.5m＝19.5m,按19.5m对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。1.5m为每六层的最上一层的防护栏杆高。
三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计
3.1 悬挑架荷载的取值与组合
3.1.1 计算基数：
计算高度 H＝19.5m
步 距 h＝1.5m
立杆纵距 la＝1.5m
立杆横距 lb＝1.05m
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：
钢管自重 G1＝0.0384 KN/m
挡脚板自重G2＝0.0262 KN/m
安全网自重 G3＝0.01 KN/m2
外立杆至墙距 ld ＝1.40m
装饰施工活荷载 qk＝2 KN/m2
内立杆至墙距 lc ＝0.35m
3.1.2 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1 得：
架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1＝0.1394KN/m
NG1K ＝ H×gk1
＝19.5×0.1394
＝2.72KN
3.1.3 构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）
⑴外立杆
①竹跳板，按2步设一层计，共6层，单位荷重按0.35kN/m2计：
NG2K-1 ＝（6×la×lb×0.35）/2×103
＝ (6×1.05×1.5×0.35)/2×103
＝1.654KN
②栏杆、挡脚板（按6层计，栏杆每步架1根）
NG2K-2 ＝（2×6×la×G1+6×G2）×103
＝（2×6×1.5×0.0384+6×0.0262）×103
＝0.85KN
③安全网
NG2K-3 ＝H×la×G3×103
＝19.5×1.5×0.01×103
＝292.5N
④合计
NG2K＝1654 + 850 + 292.5
＝2.797KN
⑵内立杆
①竹跳板
NG2K-1 ＝（6×la×lb×0.35）/2×103 +（6×la×lc×0.35）/2×103
＝（6×1.05×1.5×0.35 + 6×0.35×1.5×0.35）/2×103
＝2205N
②纵向横杆（搁置悬挑部分的竹跳板用）
NG2K-2 ＝6×la×G1
＝6×1.5×0.0384×103
＝345.6 N
③合计
NG2K ＝2205 + 345.6
＝2.551KN
3.1.4 施工均布活荷载
按装饰阶段两层同时施工考虑：
外立杆 NQK 外 ＝2×la×lb×qk/2 ＝2×1.5×1.05×2/2＝3.15kN
内立杆 NQK 内 ＝2×la×lb×qk/2 + 2×la×lc×qk
＝3.15 + 0.3×1.5×2×2
＝4.95kN
3.1.5 垂直荷载组合
⑴外立杆
N1 ＝1.2×(NG1K + NG2K) + 1.4×NQK 外
＝1.2×(3.7+3.4) + 1.4×3.15＝12.93kN
⑵内立杆
N2 ＝1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK 内
＝1.2×(3.7+3.4)+1.4×4.95
＝15.45kN
3.2 水平悬挑梁设计
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用[20槽钢，长3.0m，固定槽钢在楼面上用圆钢，距外墙边0.2m设置1φ14的钢筋套环，距外墙边1.3m设置1φ16的钢筋套环，对槽钢进行背焊固定。
根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：
计算模型：计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。
⑴[20 槽钢截面特性
Wx=191400mm3,
I=1913.7×104mm4,
自重q=0.258 kN/m，
弹性模量E=206×103N/mm2，
翼缘宽度b=90mm，
翼缘平均厚度δ=10mm，
高度h=200mm。

N1 N2 N3

E D C B A
100 1050 350 1300 200

水平悬挑梁计算简图
⑵最大弯矩
Mmax ＝N1×1.4+ N2×0.35+ q×1.52/2
＝12.93×1.4 + 15.45×0.35 + 0.2299×1.52/2
＝24.54 kN·m
⑶强度验算
σ＝Mmax /（γx×Wx）
γx----截面发展系数，对[ 形截面，查表得：γx = 1.05；
Wx ----对 x 轴的净截面抵抗矩，
查表得：Wx＝191400mm3。
f ----型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f＝215N/mm2。
σ＝24.54×106/（1.05×191400）
＝122N/mm2＜f＝215N/mm2
∴安全。
⑷整体稳定验算
根据钢结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。按附录一之（二），本悬臂梁跨长1.4 m折算成简支梁，其跨度为2×1.4=2.8m，按下列公式计算整体稳定系数ψ：
ψ＝（570bδ/l1h）·235/σs
＝ [570×90×10/（2800×200）] ×235/215
＝1.0013
则悬挑梁弯曲应力为：
σ＝Mmax /（Ψ×Wx）
＝24.54×106/（1.0013×191400）
＝124 N/mm2＜ f ＝215 N/mm2
∴安全。
⑸刚度验算
ω ＝N1l3/3EI+ N2lc2(3l-lc)/6EI
N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；
E----弹性模量，E=206×103N/mm2。
I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f＝215N/mm2。
ω＝(12.93×103×14003)/(3×2.06×105×1.914×107)+[15.45×103×3502×(3×1400-350)]/(6×2.06×105×1.914×107)
＝3.31mm〈L/250
＝1400/250
＝5.6mm，
满足要求。
槽钢安放时，只能侧放，同时在搁置外立杆、内立杆处、外墙部位及后端与锚固钢筋连接处加焊10mm厚筋板，在搁置外立杆、内立杆处的槽钢上焊Φ20短钢筋（50mm长），便于立杆套在此钢筋上，防止立杆移位。
⑹ [20 号槽钢后部锚固钢筋设计
①锚固钢筋的承载力验算
锚固选用1φ16 圆钢预埋在二层平板上，吊环承受的拉力为：
N3＝Mmax /1.3＝24.54/1.3＝18.28 KN
吊环承受的拉应力为：
σ＝N/A
＝18.28×103/（1×3.14×82）
＝91 N/mm2＜[σ]
＝215 N/mm2
∴满足要求。
②锚固钢筋的焊缝验算
σ＝F/（lW·δ）
F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F＝N3 ＝18280 N；
lW----焊缝的计算长度，取lW＝30-10＝20mm。
δ----焊缝的计算厚度，取8mm。
σ＝18.28×103/（20×8）
＝114.25 N/mm2＜[σ]
＝160 N/mm2
∴满足要求。
⑺由计算结果可知：当挑梁采用[20 号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。
四、立杆稳定性计算
4.1 无风荷载时，立杆稳定性计算：
N/（∮A）≤f
N ——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=15.45 kN；
∮——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附
录C 表C 取值；
根据第5.3.3 条规定：
立杆计算长度 l0 ＝kμh＝1.155×1.5×150＝260cm
长细比 ： λ＝l0/i（钢管回转半径）＝260/1.58＝164.556，
查附录C，∮＝0.260
A ——立杆的截面面积，查本规范附录B 表B 采用：A＝489mm2
立杆稳定性计算：
N/（∮A）＝15450/（0.26×489）
＝121.5N/mm2＜f＝215N/mm2,
∴安全。
4.2 在风荷载作用下，立杆稳定性计算：
N/（∮A）+MW/W≤f
MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；
W ——钢管立杆的截面模量，查附录B 表B：W=5.08cm3；
⑴由风荷载产生的弯矩计算
①水平风荷载标准值
ωk=0.7μz·μs·ω0
μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：
B类地区，脚手架最高处25.5m，查表得：μz=1.5166；
μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4 规定采用：
查表得：敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.095＝0.21375m2，密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：
（1.5×1.5-0.21375）×0.5+0.21375＝1.231875m2
其综合挡风系数为：
∮＝1.231875/（1.5×1.5）＝0.5475
查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，即：
μs ＝1.3×0.5475
＝0.71175；
ω0——基本风压。根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：ω0＝0.45。
ωk＝0.7×0.45×1.5166×0.71175
＝0.34 KN/m2
②由风荷载产生的弯矩计算
MW ＝0.85×1.4×ωk la h2/10
＝0.85×1.4×0.34×1.5×1.52/10
＝0.1366 KN.m
⑵立杆稳定性计算
N/（∮A）+MW/W ＝12240/（0.26×489）+0.1366×106/(5.08×103)
＝123.2kN/mm2＜f＝215 kN/mm2,
安全。
五、连墙件计算
连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。连墙拉筋用φ10钢筋拉到剪力墙上,同时用φ48×3.5mm钢管两步三跨设置连墙件，即水平距离4.5m，竖向距离为3米。连墙件设在框架梁或钢筋砼墙柱附近等具有较好抗水平力作用的结构部位，剪力墙柱内设置预留孔洞≥φ50。
5.1 作用于脚手架上的水平风荷载标准值：
ωk＝0.34 KN（同脚手架稳定计算数值）
由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：
N1w＝1.4ωk Aw＝1.4×0.34×3×4.5＝6.426 KN
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN
连墙件轴向力设计值
Nl＝N1w+N0
＝6.426+5
＝11.426KN
1φ10拉筋的承载力：
N＝[fy]s=1×210×3.14×52
＝16.48KN＞ N1w
＝11.426KN
所以连墙件拉筋用1Ф10钢筋满足要求。
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知，一个直角（旋转）扣件的抗滑设计值为8.00KN。由此可见，在两步三跨内采用φ48×3.5 钢管固定在内立杆上，每个节点采用两个直角（旋转）扣件可满足要求。
5.2 连墙设置的注意事项：
①确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。
②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。
③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。
六、安全措施：
⑴脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
⑵每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
项次
项目
允许偏差（mm）
检查工具
1
钢管内外表面锈蚀的深度
≤0.50

2
钢管弯曲的偏差
≤5
钢卷尺
A、各种杆件钢管的端部弯曲
Lx≤1.5m
B、立柱钢管弯曲
3m＜t≤4m
≤12
4m＜L≤6.0m
≤20
C、栏杆、支撑体系的钢管弯曲
≤30
L≤6.0m
3
脚手板的偏差

钢卷尺
A、板面挠曲
16
B、板面扭曲（任一角翘起）
≤5
⑶底座应准确的放在焊接槽钢上的钢筋上。
⑷立杆搭设应符合下列规定：
①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，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宜大与步距的1/3。
②当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。
③顶层立杆的搭接长度不应小于1m,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少于100mm。立杆顶端宜高出每悬挑一次的楼板高度1.5m。
⑸纵向水平杆搭设应符合下列规定：
①纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3 跨。
②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
⑹脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。
⑺连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：
①本工程外脚手架的连墙件每3.0m×4.5m 设一根。
②连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于3m(2步)。
③当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在450—600之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后拆除。
④当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
⑤每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在450—600 之间；

剪刀撑跨越立杆的最多根数
剪刀撑斜杆与地面的倾角(a)
450
500
600
剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)
7
6
5
⑥本工程脚手架高度在15m，必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。
⑦剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。
⑧剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
⑨剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
⑻扣件安装符合下列规定：
①扣件规格必须与钢管外径相同；
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；
③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
④对接扣件开口应朝上或朝内；
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
⑼作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：
①栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；
②上栏杆上皮高度应为1.2m；
③挡脚板高度不应小于180mm；
④中栏杆应居中设置。
⑽脚手板的铺设应符合下列规定：
①脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm;
②竹跳脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径8号的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。
③作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用10号镀锌铁丝固定在支承杆件上。
④在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；
⑤每五层悬挑一次外架时，在底层和三层宜满铺脚手板。
七、脚手架的拆除
⑴拆除脚手架时，应符合下列规定：
⑵拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
⑶连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2 步，如高差大于2 步，应增设连墙杆加固；
⑷当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；
⑸当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固；两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2 步)。横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中间每隔6 跨设置一道。
⑹卸料时各配件严禁抛掷至地面。
八、安全管理
⑴搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员必须定期体检，合格者方可上岗。
⑵搭设脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。
⑶脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收，合格后方可准许使用。
⑷作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送泵等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。
⑸当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。
⑹脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行，安全网应按有关规定搭设或拆除。
⑺在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
①主节点处的纵．横向水平杆，纵横向扫地杆；
②连墙件。
⑻临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
⑼在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
⑽工地临时用电线路的架设及脚手架接地．避雷措施等，应按规定设置。
⑾搭拆脚手架时财面应设围护栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。
大防护搭设措施
一、本工程为高层建筑我公司定在2号楼+24.7米及60.7米处各设置一道水平大防护，3号楼在+25.15米及61.15米处各设置一道大防护。
二、大防护采用外挑[20槽钢，自重为258N/m，长度约为4.0m（阳台处加阳台宽度）；固定槽钢在楼面上用1φ16的圆钢。距外墙边0.2m设置1φ16的钢筋套环，距外墙边1.3m设置1φ16的钢筋套环。
三、在2号楼+24.7米、60.7米，3号楼+25.15、61.15米外挑槽钢上层相对应位置的楼面上（靠近边梁处）预留直径30mm的小孔。
四、钢丝绳设置两道斜拉在槽钢上，一道斜拉在槽钢的悬挑端部，第二道斜拉在距槽钢悬挑端部1米位置，两道钢丝绳一头固定在槽钢上，另一头均穿过上层梁边预留孔，使其固定在梁上，安装钢丝绳时应将钢丝绳绷紧，使其充分受力后，用绳卡将钢丝绳固定。
五、大防护靠外边用φ48×3.5mm钢管设置1.2米高的立面防护，设置水平杆上、中、下各一道。
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