资源描述
四、桥涵工程施工方案
本标段的5座桥梁和18道涵洞由3个桥梁施工队负责施工,优先安排涵洞施工,桥梁工程安排多条作业线平行施工。
1、桥梁下部构造
(1)钻孔桩
直径1.5m、桩长20m以内的钻孔桩采用CJF-15冲击反循环钻机成孔,直径1.8~2.0m、桩长20m以上的钻孔桩采用KP-旋转钻机成孔,导管法灌注水下砼。
(2)挖孔桩和挖井基础
挖孔桩土质地层和软石地层采用人工辅以铁锹、风镐开挖,硬石岩层采用浅眼爆破法开挖,孔口设立锁口圈,孔内侧壁采用混凝土护壁,出碴采用卷扬机提高碴筒,孔口设立摇头扒杆配合移碴。挖孔深度超出10m时,孔内采用机械式通风。孔底有水且不易排干时,桩身砼采用导管法灌注水下砼;孔内无水或水量较小时,将孔底渗水排干,运用串筒一次浇注桩身混凝土。
挖井基础开挖施工与挖孔桩基本相似,井身四周护壁采用砂浆锚杆和钢筋砼联合护壁以确保安全,混凝土采用溜槽分层浇注。
(3)扩大基础及承台
基坑采用明挖法施工,由人工配合机械开挖,基岩采用浅孔小药量爆破,尽量减少基底被扰动。基础和承台砼采用组合模板模筑,砼按一定方向、次序分层浇筑,砼采用插入式振动器捣固,拆模后继续洒水养护。承台施工前应将多出桩头凿除。
(4)墩台身施工
柱式墩采用两片式半圆形整体全新钢模板模注,墩身钢筋集中加工,现场绑扎和焊接,砼在拌和站集中制备,罐车运输至浇注点,液压输送泵泵送浇注,拆模后用塑料薄膜包裹养生。施工时采用汽车吊来拆装模板和吊运钢筋、小机具等。
高度在15m下列的盖梁和系梁施工,采用满堂红碗扣支架现浇施工,高度不不大于15m的盖梁和系梁,墩身浇注时预埋螺栓,在螺栓上安装牛腿,再在牛腿上设万能杆件拼装的桁架,作为模板支撑构造。
U型桥台采用大块钢模板和组合钢模板,台身一次性持续浇筑完毕,模板通过设立拉筋进行加固。台帽采用定型钢模板施工,耳背墙整体一次性浇筑。
桩柱式桥台桩基按桥墩钻孔桩施工,墩柱采用定型钢模板一次性浇筑完毕,施工办法同柱式墩施工。
2、桥梁上部构造
根据地形,芭蕉滩中桥的上部箱梁采用在桥位处搭设支架,在支架上浇注箱梁,然后运用龙门吊移梁就位。其它桥梁的简支空心板、箱梁在桥梁台后成型路基上就近预制,预应力采用后张法施工,待墩台成型后,采用双导梁架桥机逐桥架设。
3、涵洞工程
本标段的18道盖板涵分别由3个桥涵队分区段负责施工,开工后上足劳力和设备,优先安排施工。基础和涵台砼按照设计的分段长度模筑,盖板在预制厂提前预制,安装时采用人工配合汽车吊安装。沉降缝、防水层和涵洞出入口均按设计规定施作。
桥涵工程施工次序
1、桥梁工程
5座桥梁桥位布置分散,安排3条作业线平行施工,总体的施工次序按照基础→墩台→梁体预制和安装→桥面系及附属工程来安排,上步工序完毕并验收合格后再进入下道工序施工。由于制梁受路基控制,因此桥梁台后的路基应在制梁前成型。架梁时安排2台架桥机,架梁的次序为:1号架桥机先架沙湾中桥后架干河中桥;2号架桥机先架金刚背大桥后架黄茅坝大桥。芭蕉滩中桥的箱梁在两侧桥台完毕后,在桥位处现浇,然后移梁就位。各桥梁体安装完毕后,桥面持续施工及桥面系紧随其后,逐桥完善。
2、涵洞工程
涵洞工程制约着路基填筑,因此涵洞施工按照路基工程分成的区段,先于各段路基开工,上足人力和机械,开工后全方面展开,涵洞盖板提前预制,涵台身施工完毕,立刻进行盖板安装,为后续的路基填筑提供条件。
第四节 桥梁工程施工办法
一、桥梁概况
Ⅲ标段共有2座大桥、3座中桥, 桥梁为跨越沟谷而设,地形起伏大,沟深坡陡,场地狭小,交通不便,施工难度较大。地质条件基本相似,重要岩性为表层以碎石土、亚粘土为主,下部基岩为泥岩夹砂岩。大中桥的分布状况和构造形式以下表4.4-1。
另外,本标段共设立涵洞18道,孔径有1.5m、2.0m、3.0m三种规格。
大、中桥、涵一览表 表4.4-1
序号
桥梁名称
中心里程
上部构造
下部构造
1
沙湾中桥
K20+680
2×20m简支板梁
钻孔桩基础;桩柱式墩台
2
干河中桥
K21+295
3×30m简支箱梁
柱式墩、挖井和钻孔桩基础;U式桥台,扩大基础
3
芭蕉滩中桥
K23+011
1×30m简支箱梁
柱式墩、挖孔桩基础;桩接盖梁式桥台
4
金刚背大桥
K24+620
2×20m+2×30m简支板梁/箱梁
柱式墩、挖孔桩基础;柱式桥台和U台
5
黄茅坝大桥
K24+970
9×20m简支板梁
钻孔桩基础、桩柱式墩台
6
盖板涵
沿线18道
预制钢筋砼盖板
整体式混凝土基础和涵台
二、桥涵施工布署
1、施工队伍劳力和机械配备
桥涵一队(沙湾、干河中桥+7道涵洞) 表4.4-2
工程
部位
工程量
重要机械
施工劳力
备注
钻孔桩
φ1500mm,60m/4根
CJF15冲击钻1台
KP回旋钻2台
QY16汽车吊1台
挖掘机2台
9m3/min空压机2台
卷扬机1台
组合模板6套
圆柱墩模板2套
砼输送泵2台,罐车4台
架桥机1台
运梁平板车1台
龙门吊1套
钻孔15人
砼浇注:35人
钢筋加工与绑扎13人
模板工15人
司机10人
电工2人
测量工3人
实验工1人
质检员2人
安全员1人
技术员2人
施工队长1人
累计100人
混凝土拌和站供应,预制梁在台后路基上就近预制。
φ1800mm,30m/2根
φmm,60m/2根
挖井基础
干河中桥1号墩,深7m
扩基
砼1209m3
墩柱、台身、
盖梁
砼5873m3
梁体
预制
30m箱梁9片
20m板梁12片
涵洞
7道
桥涵二队(芭蕉滩中桥+10道涵洞) 表4.4-3
工程
部位
工程量
重要机械
施工劳力
备注
挖孔桩
φ1500mm,60m/4根
卷扬机2台
挖掘机2台
风钻2台、风镐2台
3m3/min空压机2台
制梁模板1套
组合模板6套
砼输送泵2台,罐车4台
预应力设备2套
龙门吊1套
桩基10人
砼浇注:45人
钢筋加工与绑扎15人
模板工20人
司机5人
电工1人
测量工2人
实验工1人
质检员1人
安全员2人
技术员2人
施工队长1人
累计105人
混凝土由拌和站供应,箱梁在桥位处直接搭设支架现浇。
桥台
0、1号台2座
梁体现浇
30m箱梁3片
涵洞
10道
桥涵三队(金刚背大桥、黄茅坝大桥+1道涵洞) 表4.4-4
工程
部位
工程量
重要机械
施工劳力
备注
挖孔桩
φ1500mm,20m/2根
KP1500冲击钻2台
KP回旋钻2台
QY16汽车吊2台
卷扬机4台
挖掘机2台
风钻4台、风镐4台
3m3/min空压机4台
组合模板2套
圆柱墩模板4套
砼输送泵3台,罐车4台
预应力设备4套
架桥机1台
运梁车2台
龙门吊1套
桩基40人
砼浇注:35人
钢筋加工与绑扎15人
模板工28人
司机7人
电工2人
测量工3人
实验工2人
质检员2人
安全员2人
技术员2人
施工队长2人
累计140人
混凝土由拌和站供应,预制梁在两桥间路基上预制。
φ1800mm,30m/2根
φmm,70m/4根
钻孔桩
φ1500mm,192m/6根
φ1800mm,240m/12根
墩、台身、
盖梁
砼1523.5m3
梁体预制
20m空心板66片
30m箱梁6片
涵洞
1道
2、施工进度安排
(1)涵洞工程:9月1日至12月31日,4个月内完毕;
(2)沙湾、干河中桥:
钻孔桩基础:9月1日至9月30日
挖井及扩大基础:9月15日至10月15日
墩台身: 10月1日至12月31日
梁体预制:2月15日至4月15日
梁体架设:4月16日至5月15日
桥面系及附属:5月16日至7月31日
(3)芭蕉滩中桥
桥台开挖:12月1日至12月31日
挖孔桩基础:1月1日至1月31日
桥台身: 2月1日至2月28日
支架搭设:3月1日至3月31日
箱梁现浇和就位:4月1日至5月31日
桥面系及附属:6月1日至6月30日
(4)金刚背大桥
挖孔桩基础:9月1日至11月30日
墩台身: 12月1日至2月28日
梁体预制:3月1日至4月30日
梁体架设:5月1日至5月31日
桥面系及附属:6月1日至6月30日
(5)黄茅坝大桥
挖孔桩基础:9月1日至12月31日
墩台身: 12月1日至4月30日
梁体预制:4月1日至6月15日
梁体架设:5月15日至7月15日
桥面系及附属:7月16日至8月30日
三、桥梁下部构造施工办法
(一)明挖扩大基础
根据设计施工图的基础几何尺寸、地质条件,拟定坡率,计算基坑上口开挖宽度,进行测量放样,定出基坑开挖边桩。
基坑由人工配合机械开挖,当挖掘机挖至距基底30cm,改由人工开挖、修整,避免基底被扰动。进入基岩采用浅孔小药量爆破。基坑开挖到位后,应去除顶面浮土、松动石块,进行基底解决。承台施工前应将桩头多出部分凿除解决。
模板采用定型组合钢模拼组,用φ50的钢管或方木作立柱和横带,支撑固定模板。砼按一定方向、次序分层浇筑,砼采用插入式振动器捣固。砼浇筑完毕后,对砼裸露面应及时进行收浆、抹平,并用塑料薄膜覆盖,终凝后浇水养护,拆完模继续浇水养护,使砼表面处在湿润状态,养护时间不少于14天。
砼强度达成2.5MPa后,拆除模板,进行基坑回填。回填时要分层进行,用蛙式打夯机扎实。回填打夯应注意对基础的保护,避免损坏。
(二)钻孔灌注桩
桩基直径为Φ1.5m、Φ1.8m和Φ2.0m三种,最大桩长30m,地层表层岩性为碎石土、亚粘土,下部基岩为泥岩夹砂岩。
结合实际的地质状况,为提高成桩效率,Φ1.5m、桩长20m以内的桩基采用冲击反循环钻机成孔;Φ1.8m~Φ2.0m桩长20m~30m的桩基采用大扭矩的正反循环回旋钻机成孔,均采用优质泥浆护壁,清孔为二次清孔。
图4.4-1 钻孔桩水下砼灌注
砼泵
Ф12砼保护层耳朵
吊挂钢筋
Ф12加强箍
Ф12防浮钢筋
灌注平台
储料斗
泥浆回收池
泥浆沉淀池
30cm
回流泥浆
钢筋笼的钢筋集中加工,现场分节焊接、绑扎,每节长度8m-10m。人工配合汽车吊分节吊放钢筋笼,导管法灌注水下砼。混凝土由拌合站集中拌和,搅拌运输车水平运输,输送泵泵送灌注。
坡地上的桩基,首先通过开挖坡地设立施工平台。结合实际的地质状况,开挖后的边坡通过码设草袋、喷射砼或插打钢轨桩等办法进行防护。地层松散易坍孔的桩基采用长钢护筒跟进,以确保成孔质量。
干河中桥2号墩桩基穿越溶洞地层,采用长护筒跟进冲击成孔,边钻边下沉。达成溶洞层后集中抛填坚硬片石、粘土及水泥混合物,直至充填物完全挤入溶洞为止,再加大冲程造孔。施工前先补充钻探,探明地质状况;施工中严密监视,及时调节,确保顺利成孔。
钻孔桩施工完毕后采用监理工程师同意的无破损检测法,进行桩的质量检查和评价。大、中桥的灌注桩应逐根检测。
具体施工流程和工艺阐明见表5重要分项工程施工工艺框图 桥梁钻孔灌注桩
(三)挖孔灌注桩
本标段的挖孔桩直径Φ1.5m、Φ1.8m,桩长10~30m,粘土层和碎石土层由人工运用铁锨、风镐等小型工具开挖,岩石段采用浅眼爆破法开挖,严格控制炸药量,并在炮眼附近加厚护壁。
护壁采用钢筋砼护壁,每节长度为1.m,木质框架支撑,每开挖1.0m即安装木模,浇筑护壁砼。出碴采用人工装碴,卷扬机提高碴筒,井口设立摇头扒杆,将碴转移。当井内空气污染物超出规定浓度限值时或开挖深度超出10m时,采用机械通风改善孔内空气环境。
挖孔时必须注意施工安全。挖孔工人必须佩戴安全帽、安全绳,必要时设掩体防护。提取土碴的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机经常检查其工况,井口设立20~30cm的浆砌围护,避免土、石等杂物落入孔内伤人。挖孔暂停时,空口必须罩盖。
当孔底渗水量较小,先用水泵将水抽干,然后运用窜筒进行混凝土灌注,砼除桩顶2.0m范畴内采用插入式振捣器振捣外,其它部分均靠本身下落挤压密实而无需捣固;孔底水位较高或无法将水去除干净时,桩身灌注按照水下砼灌注解决。
(四)挖井基础
开挖和出碴施工办法与挖孔桩相似。开挖后,每段均应及时支护井壁。考虑井室面积较大,采用锚杆和钢筋砼护壁,每下挖1m后,及时沿井壁打入锚杆,锚杆的长度和插角根据地质条件拟定。锚杆施作完毕安设钢筋,浇筑护壁砼。以下图4.4-2所示。
砼通过串筒浇筑,人工运用振捣棒振捣。由于基础砼数量大,为减少基础砼构造内部的绝热温升,避免因构造内坑壁、空气温差所产生的砼开裂,在施工中采用下列方法:
(1)优化砼配合比。采用适合大致积砼使用的弹性模量低的碎石;采用经筛分解决的中砂;按砼工程安粉煤灰技术规定,在砼中掺入适量磨细的粉煤灰,以减少水泥用量,减少水化热;为满足砼设计强度规定和施工性能,延缓水泥水化热峰值出现时间,砼中掺入适量高效减水剂,根据以上技术方法,进行试配砼。
钢筋砼
锚杆
图4.4-2锚杆和钢筋砼联合支护示意图
(2)埋设冷却水管。运用自然水在冷却水管中流动,带走砼构造内部分热量。冷却水管(钢管)直径25mm,水平间距1.5m,每层垂直间距1.5m,每层水管的垂直进水口要互相错开1.5m间距,每层流通水量1m3/h以上,通水时24小时倒换一次进出口。
(3)加强表面覆盖养护。基础砼浇注完毕,对其表层进行抹面收浆,待砼初凝后,采用草袋覆盖浇水养护。
(五)地系梁
地面下列的系梁基坑开挖采用人工配合挖掘机进行,开挖时按照设计放坡,人工清理坡面和基底,桩头多出混凝土由人工辅助风镐进行凿除。地势较低的坑位开挖时做好排水设施,避免雨天时周边地表水涌入基坑。
模板采用定型组合钢模拼组,用φ50的钢管或方木作立柱和横带,支撑固定模板。钢筋在加工厂预加工,现场绑扎,砼由拌合站集中拌制,砼运输车运输至现场,设溜槽浇筑。砼应按一定方向、次序分层浇筑,砼采用插入式振动器捣固,砼浇筑完毕,终凝后洒水养护。
图4.4-3 承台模板构造及固定示意图
拆模后,即可将承台周边进行回填,由人工配合小型冲击夯分层进行回填,每层厚度控制在30~40cm。待墩身浇注出地面后,全方面回填基坑,回填土的顶面高出原地面15~20cm,沿墩柱四周呈拱形,利于排水,避免雨季坑位积水。
(六)墩身施工
1、圆柱墩
本标段桥梁均设计为柱式墩,墩身最高27m,采用两片式半圆形整体全新钢模板模注,模板构造形式见图4.4-4。
图4.4-4 墩柱立模示意图
墩身钢筋集中加工,现场绑扎和焊接,砼在拌和站集中制备,罐车运输至浇注点,液压输送泵泵送浇注,拆模后用塑料薄膜包裹养生。浇筑桥墩时,墩顶要按图纸规定,精确预埋连接钢筋及其它连结件。
由于本桥墩身地面上的高度在25m以内, 施工脚手架采用WDJ碗扣式支架,按双排搭设,脚手架间铺设木板作为工作平台。采用16T汽车吊来拆装模板和吊运钢筋、小机具等。高度在10米以内的墩身,一次立模,一次浇筑;高度10米以上的墩身可视状况分节多次浇筑,分节长度普通为4至6米。
2、墩顶盖梁及中系梁
高度在15m下列的盖梁和系梁施工,采用满堂红碗扣支架现浇施工,整平地基后用蛙式打夯机扎实,地基含有足够的承载力后,按梅花形搭设碗扣式支架。采用人工配合汽车吊安装钢筋和模板,模板的构造见图4.4-3所示。砼浇注和养护工艺与墩柱相似,砼养护到100%强度后,由两端向跨中对称放松支架顶部的托架,卸落底模板和支架。
图4.4-5 盖梁模板、支撑示意图
高度不不大于15m的盖梁和系梁,墩身浇注时预埋螺栓,在螺栓上安装牛腿,再在牛腿上设万能杆件拼装的桁架,用桁架作为支撑构造,并桁架上铺设方木,再在方木上铺设模板,见图4.4-6所示。
结合实际高度,由汽车吊或塔吊配合桁架及模板安装。沿脚手架或塔吊铺设泵管,直接运用砼泵泵浇筑。
图4.4-6 桁架法施工盖梁示意图
(七)桥台施工
U型桥台采用大块钢模板和组合钢模板,台身一次性持续浇筑完毕,模板通过设立拉筋进行加固。台帽采用定型钢模板施工,耳背墙整体一次性浇筑。
桩柱式桥台桩基按桥墩钻孔桩施工,墩柱采用定型钢模板一次性浇筑完毕,施工办法同柱式墩施工。
四、桥梁上部构造施工办法
1、后张箱梁预制与架设
本标段干河中桥、金刚背大桥第3、4孔上部为30m简支箱梁,累计15片。受地形限制,箱梁在台后成型路基上就近制梁,架桥机在桥台后的路基上进行拼装或通过轨道整体转移到位,梁体运用轨道平车运至待架孔位,由架桥机逐孔架设。
箱梁台座采用C25砼台座,底模采用6mm的钢板制成,侧模采用5m一节的独立的单元扇面构成,模扇的面板采用8mm钢板,模板纵向运用角钢连接,水平肋为60mm的角钢,内模板采用自制拼装式竹胶板内模,模板加固见图4.4-5所示。
施工工艺见《表5 重要分项工程施工工艺框图》中的后张法预应力箱梁预制
图4.4-5 预应力箱梁内外模板及加固示意图
2、后张空心板梁预制与安装
沙湾中桥、金刚背大桥第1、2孔和黄茅坝大桥上部全部为20m简支空心板,累计78片,分别在各桥台后路基上就近预制,架桥机在桥台后的路基上进行拼装或通过轨道整体转移到位,梁体运用轨道平车运至待架孔位,由架桥机逐孔架设。
台座由砼浇筑,铺设6mm钢板作为底模板,内模采用可拆卸的液压钢模板,为拆卸方便内模板按两节设计。侧模板为大块定型钢板模板,面板厚度6mm,每节长度4m,并配1m短节。
侧模板纵向用角钢和螺栓连接,横向通过“顶拉”的办法固定,侧模板下角通过设立在台座边的预埋件支顶,模板顶部用拉筋固定,见图4.4-6所示。
图4.4-6 空心板梁模板及加固示意图
钢筋集中加工,在台座上绑扎成型。龙门吊吊运砼吊斗浇筑,每片梁持续浇筑完毕,振捣棒配合附着式振动器振捣,采用薄膜包裹和洒水覆盖的办法养护。
施工工艺见<<表5 施工工艺框图>>中的空心板梁预制施工
3、支架法现浇箱梁
芭蕉滩中桥设计为单跨30米简支箱梁,梁体距离地面6至8米,决定采用现浇法施工。两侧桥台基础和盖梁施工完毕后,在桥位一侧平整场地,搭设满堂支架,支架预压后在其上直接立模现浇箱梁,预应力施工完毕,梁体达成设计强度后,运用拼装的龙门架移梁就位。施工时浇筑一片,就位一片。
(八)桥面及附属工程
桥面系及附属工程重要涉及:横隔板、湿接缝、桥面铺装、防撞墙等的施工。砼由搅拌运输车运输,翻斗车倒运,通过溜槽或串筒浇筑。
1、横隔板
梁体架设完毕后即进行横隔板的施工,采用吊模法施工模板采用大块钢模板拼装。钢筋在加工棚内提前加工好,运到现场后直接进行焊接、绑扎。
2、湿接缝施工
接缝采用吊模法进行施工,钢筋、砼施工工艺与其它砼施工相似。
3、桥面铺装
桥面铺装的钢筋和砼施工按规范规定进行施工,砼由振捣梁振捣,压纹机压纹,施工中应注意下列几个方面:
(1)施工前将拉毛解决后的梁顶板用水冲洗干净,必要的部分可进行凿毛解决。
(2)按设计绑扎桥面钢筋网,确保其位置对的、保护层厚度合理,并设立与梁体表面相似的横坡。
(3)浇筑砼前,先进行测量放样,控制顶面标高和保护层厚度,并按设计图纸预留好伸缩缝工作槽。
(4)砼浇筑在全桥宽度内同时进行,施工过程中避免踩踏钢筋网。为确保与上层砼的结合良好,砼表面应平整并进行拉毛解决。
(5)一段铺装层整修完毕并收浆、压纹后,及时覆盖麻袋并进行养护,养护与前面的砼养护办法相似。
4、防撞墙施工
防撞墙钢筋集中加工,现场绑扎,严格按设计规定设立预埋件或预留孔道。模板采用自行加工的钢模板,曲线段严格按曲线半径控制弧度。每节长度为3.0m,以伸缩缝为界,每段防撞墙持续浇筑。
第五节 涵洞工程施工办法
本标段共有盖板涵洞18道,孔径有1.5m、2.0m、3.0m的三种,累计长度240m。涵洞采用砼基础和台身,基础和涵台按整体式设计。基础和台身的砼采用输送泵泵送浇筑,台帽等小体积砼由汽车吊配吊斗浇筑,盖板在就近的预制场预制,由汽车运输,人工配合汽车吊安装。
一、基础及涵台施工
基础由人工配合挖掘机放坡开挖,下部岩层部位采用人工放小炮,以及用风镐凿除方式进行开挖。机械开挖基底时底部留20~30cm由人工清理干净,基底经监理工程师及中心实验室验收其承载力符合设计及规范规定后方可进行基础及铺底工程施工。
基础及涵台采用大块钢模板以伸缩缝为界分段浇筑,模板通过“内拉外顶”的办法加固,砼由搅拌运输车运输,泵送入模,人工运用振捣棒和附着式振动器振捣。台帽则采用定型钢模板浇筑。
二、盖板预制及安装
盖板在附近的预制场集中预制,运输车运输,人工配合汽车吊用“捆绑吊装法”安装。
盖板预制过程中砼养护到70%设计强度后方可脱离底模、移动和堆放。堆放和运输盖板时应在块件端部两点搁置,不能上下倒置,堆放的支点或吊装的位置距离板端不得超出0.5m。
盖板在台帽达成设计强度的70%后来安装,安装盖板时涵台顶面用砂浆抹平。
三、附属工程施工
1、防水层、沉降缝、进出口施工
防水层、和进出口铺砌按设计规定进行。沉降缝按设计间距设立,缝宽2cm,以粘土或沥青麻筋填满全缝。沉降缝端面要做到整洁、方正,基础和台身上下不得交错,应贯穿,填塞物要密实。
2、回填
当涵洞砼达成100%设计强度后进行缺口分层回填。小型压路机碾压,边角用冲击夯解决,压实度不不大于90%。涵洞顶部填土分层进行,首先运用冲击夯或蛙式打夯机进行扎实,填土厚度不不大于1.0m后,机械才能够通过。
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