新建太原至焦作铁路TJZQ-10标
东坡隧道进口
进洞专项施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁十一局集团太焦铁路TJZQ-10标项目经理部
二O一六年十二月
目录
1编制说明 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制范围 (1)
1.3编制原则 (1)
2工程概况 (3)
2.1工程简介 (3)
2.2工程地质条件及构造 (3)
2.3水文地质条件 (4)
2.4施工交通条件 (4)
3 施工部署与资源配置计划 (4)
3.1总体施工原则 (4)
3.2施工现场准备 (4)
3.3施工组织机构及人员配置计划 (6)
3.4机械、设备配置计划 (7)
4 主要施工方案 (8)
4.1施工方案 (9)
4.2洞顶截水沟施工 (9)
4.3洞口及边仰坡开挖方法 (10)
4.4边仰坡防护施工方法 (11)
4.5监控量测 (12)
4.6明洞施工方法 (17)
4.7超前支护 (19)
4.8超前地质预报 (25)
4.9施工方控制要求 (27)
4.10施工注意事项 (30)
4.11水平收敛预防措施 (30)
4.12洞口浅埋段爆破施工 (31)
4.13火工品使用 (31)
5施工进度计划 (31)
5.1施工功效指标 (31)
5.2工期保证措施 (31)
6 工程质量管理 (35)
6.1质量组织机构 (35)
6.2质量管理目标 (36)
6.3质量保证措施 (37)
7安全保证措施 (39)
8 施工成本管理 (41)
8.1施工成本管理组织机构 (41)
8.2施工成本管理目标及措施 (41)
8.3施工成本管理措施 (41)
9环境保护措施 (43)
10文明施工措施 (45)
11雨季施工措施 (47)
11.1原材料及机械保护措施 (47)
11.2建立组织，统筹安排 (47)
11.3其它主要措施 (47)
12应急救援预案 (48)
12.1应急机构 (48)
12.2预警与监测 (51)
12.3事故报告及应急响应程序 (52)
13 协调方案 (54)
13.1征地拆迁方面 (54)
13.2建设环境方面 (54)
东坡隧道进口进洞专项施工方案
1编制说明
1.1编制依据
1.1.1铁路总公司颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准:
（1）招标文件、施工图设计、中铁十一局集团有限公司太焦铁路TJZQ-10标项目经理部实施性施工组织设计
（2）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）
（3）《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR 9604-2015）
（4）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）
1.1.2铁路总公司下发的有关铁路建设施工安全、质量、文明施工方面的有关文件、通知。
1.1.3 与本工程有关的施工设计图和设计文件。
东坡隧道设计图图号:太焦太晋施隧34
隧道复合式衬砌参考图(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参01 隧道下锚洞复合式衬砌参考图(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参05 双线隧道洞门参考图(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参09隧道明洞衬砌参考图(无砟轨道) 图号:太焦太晋施隧参07 隧道设备洞室及过轨参考图图号:太焦太晋施隧参14 隧道辅助工程措施参考图图号:太焦太晋施隧参12 《太焦铁路隧道进洞条件管理实施细则》
1.1.4 我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类铁路施工中所积累的丰富的施工经验。
1.2 编制范围
中铁十一局集团太焦铁路10标东坡隧道进口DK316+756～DK317+193段。
1.3编制原则
1.3.1严格遵守招标文件明确的设计规范，施工规范和质量评定验收标准；
1.3.2坚持技术先进性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性与实事求是相结合；
1.3.3对施工现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理的原则；
2工程概况
2.1工程简介
东陂隧道位于山西省泽州县大箕镇。隧道进口里程为DK316+756；出口里程为DK317+193；隧道全长437m，最大埋深51m。隧道全线位于直线上，隧道进口至进口范围内纵坡为27.639‰下坡。土壤最大冻结深度为
0.37m。隧道区地震动峰值加速度为0.02g（地震基本烈度为Ⅵ度）。
2.2工程地质条件及构造
2.2.1地形地貌
中低山区，地形起伏较大，地表植被极发育。隧道所经丘陵地段海拔高程一般550.732m~601m之间，最高点（里程DK316+880）海拔高程594m，最低点位于隧道进口处，海拔约为550.732m相对高差为50.268m。进口自然坡度为35°~40°，出口自然坡度为45°~50°。隧道最大埋深51m。
2.2.2地层岩性
隧道区上覆第三系上新统（N2）粉质黏土；下伏奥陶系中统下马家沟组（O2X)泥灰岩、角砾状灰岩、奥陶系下统三山子组（O1S)白云质灰岩岩层。
2.2.3特殊岩土
隧道范围内无特殊岩土。
2.2.4不良地质
（1）崩塌落石：主要分布于隧址区进口冲沟两侧缓坡地带，岩性主要为白云质灰岩，节理裂隙发育，岩体完整性差，导致坡顶形成危岩体、冲沟底部有上部崩塌的直径1~5m不等的落石。落石主要影响隧址区在
DK317+177~DK317+193段，厚度约为1~5m。
（2）岩溶：奥陶系中统下马家沟组（O2X)泥灰岩、角砾状泥灰岩中溶蚀严重。角砾状泥灰岩与泥灰岩界面、白云质灰岩与泥灰岩界面发育溶洞、溶隙。
2.3水文地质条件
（1）地表水：隧道区域内地表水不发育，经勘测无地表水。
（2）地下水：根据调查，结合物探揭示，依据地下水的赋存条件、水力性质及水力特性等水文地质条件，本区地下水主要为基岩裂隙水，赋存于裂隙、溶洞、溶隙中，局部水量较丰富。该区地下水主要接受大气降水补给，地下水水位、水量随季节性变化明显，雨季水量较大，旱季水量相对较小。
（3）隧道正洞穿越地区地形起伏较大，地质条件变化较大。参照隧道工程地质及水文地质条件，对隧道洞身涌水量采用大气降水入渗法进行分段预估计算，改隧道洞身正常涌水量Qo=26.09m3/d，隧道洞身最大涌水量
Q max=76.68m3/d。
2.4施工交通条件
东坡隧道进口有乡村便道与新建便道相连，且部分地段乡村道路路面较窄，设计负荷标准低，大型施工机械通过后可能会导致有水泥的路面破损，需考虑在本工程完工后对村村通水泥路面道路进行恢复。材料运输主要利用既有省道和整修、拟修乡村道路运输。
3 施工部署与资源配置计划
3.1总体施工原则
东坡隧道进口洞口于DK316+756，采用喇叭口斜切式洞门，暗洞分界里程定于DK316+771，路堑式明洞衬砌2m（覆土2m）。根据隧道进口段地形、地貌和地质条件，针对洞口段工程的特点及难点，洞口工程采用三台阶临时仰拱法开挖，边仰坡边开挖边防护。采取“早进洞、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭、适时衬砌”为原则的总体施工方案。隧道正洞采用大管棚超前支护进洞。
3.2 施工现场准备
（1）隧道洞口开挖前，项目部组织人员对洞口段地形地貌进行复测，对洞口情况已进行了详细调查，主要为：洞口的地形情况，有无不良地质或偏
压；植被分布情况；征地拆迁情况，洞口及附近的地表水系对隧道施工的影响程度；洞口地表有无泉眼出露，地下水分布情况，对围岩的影响程度，洞口土体含水量、塑性指数等原始参数等。
（2）隧道进口联测已完成，且贯通误差符合规范要求；测放出进洞控制桩，并保护良好；边、仰坡开挖边线、成洞面里程等测量放样已按规范、施工图完成。
（3）洞顶沉降观测点、基点已布设完成，并取得第一组数据。
（4）劳动组织准备：隧道施工管理、操作人员已进场，项目部已做好施工人员入场后的质量、安全、文明施工等思想教育工作。
（5）所需材料已基本到达现场，能满足施工生产需要。
（6）空压机、风水管等全部安装完毕，可满足施工生产需要。
（7）施工场外协调：项目经理部(协调部)已与当地村委、乡政府等单位做好施工协调关系，对交通、环卫市容、弃渣场、扰民及民扰等问题做了预处理准备工作。
（8）原有地表水文状况、以及施工可能对地表水的影响都留下文字、影像记录。
（9）施工交通条件
隧道进口新建便道4km,连接乡道，便道经过3号拌合站。
（10）施工用水、用电条件
①施工用水
沿线地表水丰富，河流众多，河流多为常年流水，雨季常有山洪暴发。地表溪水及地下水资源丰富，水质良好，对混凝土无侵蚀性，施工用水可就近取水。隧道进口生产用水采用山谷中河水，从河中泵送至施工场地，生活用水需净化处理，确保合格后才能使用。
②施工用电
东坡隧道进口施工用电利用从晋城中心站架设的10KV专线至隧道口。生活用电由各变压器单独架线接入，配备备用及应急发电机。
变配电站设置详见下表。
现场配电站设置一览表
编号变压器型号、
台数
位置供应范围备用设备
7#配电站
1000KVA型变
压器
DK316+770
东坡隧道进口右侧
东坡隧道进口施工工
区
自备350kW发电机组（11）材料供应
根据工程进展情况，提前做材料计划、及时进货和利用材料库存储，构
成工程实体主要及大宗物资以甲供物资采购供应方式，地材和其它物资我单位在充分遵循市场供求规律的情况下，本着“高效、优质，低成本”的原则，采用各家对比、招标形式购买。
为对铁路工程质量、安全和造价负责，材料供应时，试验室、安质部、工程部、物资部进行货源和进场货物质量把关。
燃料
本段线路沿线燃料供应充足，施工机械使用的燃料可就近采购。
3.3 施工组织机构及人员配置计划
施工组织机构（含架子队人员配置）见附图2。
工班人力安排详见“东坡隧道各队劳动力安排及任务划分表（进口）”。每个施工作业分队专业技术工人人数比例控制在75％以上，根据工程需要适时调整，安排进场总人数为118人，根据工程需要适时上足所需施工人员。
东坡隧道各队劳动力安排及任务划分表（进口）
施工队伍名称施工工班名称施工范围施工区段及施工内容人数
隧道六工班
管理人员
DK316+756-DK
317+193
生产及技术管理工作15 开挖工班隧道的开挖施工40 出渣工班隧道的出渣施工8 支护工班隧道的初期支护施工21 防水工班隧道的防排水施工 6 二衬工班隧道的二衬衬砌施工14 附属工程工班隧道的水沟电缆槽等附属工程施工8 风水电工班隧道的风水电检修 6
合计118 注：表中人数为施工队高峰期的施工人数。
3.4 机械、设备配置计划
施工机械、设备配置表详见附表1。
机械设备配置表
作业线分类设备名称
东坡隧道进口
规格型号性能数量
开挖工班
风动凿岩机YT-28 25 空气压缩机4L-20/8 6 移动式空气压缩机
出渣工班挖掘机
卡特320 1 装载机ZLC50C 2 自卸车15m3 4
支护作业工
班
砼湿喷机活塞式 3
二次衬砌作
业线液压钢模衬砌台车12m 1 仰拱弧形模板 1 砼输送泵HBT60C 1 砼拌和站 1 防水板台车普通段 1 混凝土罐车8m3 3
隧道排水水泵300QJ320-5
6/2
3
隧道通风通风机2*132KW
超前支护及超前注浆管棚钻机履带式 1 注浆机注浆机 2
超前地质预
报超前地质钻机与进口共用TSP203
备用电源发电机400kw 1
4 主要施工方案
东坡隧道进口明洞长2m，采用明挖法施工。暗洞采用长管棚超前支护进
洞。临时防护采用锚网喷支护，φ22砂浆锚杆长L=3.5m，1.0m×1.0m，梅花型布置，φ8钢筋网间距25×25cm，C25喷混凝土，厚15cm。永久防护边坡采用C25混凝土骨架护坡，永久仰坡采用菱形锚杆框架梁防护，框架梁采用C35钢筋混凝土现浇，中心绿化；洞门正面回填面采用C25混凝土，边仰坡防护与洞门外路基工程协调一致，边仰坡与仰坡直角相接。
4.1 施工方案
进洞施工工艺图
4.2 洞顶截水沟施工
东坡隧道进口洞口截水沟设于边、仰坡顶以外10米，长度143米，施工前先施做截水天沟，截水天沟与路堑水沟顺接。详见洞顶截水沟尺寸图
洞顶截水沟尺寸图
4.3 洞口及边仰坡开挖方法
4.3.1施工工序
隧道进口洞口为Ⅴ级浅埋围岩。开挖时应遵循长短洞开挖顺序：
（1）洞口路堑开挖。
（2）洞口路堑边坡防护及洞口边仰坡临时锚喷支护。
洞口开挖原则：根据现场实际，结合设计要求，对洞口路堑及边仰坡开挖边坡要求如下：
（1）洞口土方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。
（2）按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。
（3）履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。
（4）进行开挖作业。对坡积亚砂土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。
（5）洞口段设计为土方，无需爆破，直接采用履带式挖掘机开挖即可。
（6）清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。
4.3.2施工方法
1) 洞口开挖时先进行套拱位置掏槽开挖，预留核心土，施工套拱及管棚。洞口边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中线和开挖边线采取放坡开挖，开挖时严格控制坡率一致，开挖后及时进行防护工程施工，并结合喷锚防护、骨架护坡等支护措施。清除开挖面上的松碴以及其它杂物，自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖，严禁上下垂直作业，自卸汽车运碴至弃碴场。为了
确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动。
2)隧道洞顶地表沉降在隧道边仰坡尚未开挖前开始布置进行，这样可以获得开挖过程中全位移曲线，地表沉降监测采用水平仪配合水平尺进行，测点和拱顶下沉量测布置在同一断面上。
4.3.3施工技术要求
边坡开挖前，先调查边坡岩石的稳定性；对设计开挖线以内存在不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施，山坡上所有危石及不稳定岩体应撬挖排除。
开挖自上而下逐段进行，杜绝掏底开挖或上下重叠开挖，仰坡每次开挖高度不得超过2m，逐级开挖，逐级防护。
开挖中随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，适当放缓坡度，保证边仰坡的稳定和施工安全。
4.4边仰坡防护施工方法
4.4.1施工顺序
初喷混凝土→锚杆施工→挂设钢筋网→补喷混凝土至设计厚度。
4.4.2喷射混凝土施工
喷射混凝土采用湿喷法，喷射砼采用湿喷机进行喷砼施工。
（1）在喷高压混凝土之前，应用水或高压风管将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。
（2）喷射中发现松动石块或遮挡喷射混凝土的物体时，应及时清除。
（3）喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。
（4）一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不得小于4cm。
（5）喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h 以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压气体、水清洗干净。岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。
（6）喷C25混凝土，厚15cm。
（7）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7d。
（8）喷射作业区的气温不应低于5℃。
（9）当发现喷混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗透漏水等情况时，应予修补，凿除喷层重喷或进行整治。
4.4.3锚杆施工
（1）Φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距1.0m×1.0m，梅花型布置。
（2）水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为50mm。
（3）钻孔时孔要与岩面垂直。
（4）孔内积水和岩粉应吹洗干净。
（5）孔内砂浆要饱满。
（6）锚杆安设后不得随意敲击，其端部 3 天内不得悬挂重物。
4.4.4钢筋网挂设
钢筋网挂设时，应与岩面有3-5cm的距离，钢筋网绑（焊接）于锚杆上，钢筋网网格尺寸为25cm，采用Φ8钢筋。
4.5监控量测
隧道监控量测是现代化隧道施工的重要组成部分，是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，它不仅能指导施工，预报险情，确保安全，而且通过现场监测获得围岩动态为支护提供信息依据，还能为隧道工程设计与施工积累资料，为今后的设计和施工提供类比依据，因此必须做好该项工作。
隧道现场监控量测应成立专门量测小组，由我单位及业主共同在全国范围内对有资质的单位进行招标，最终由上海同济大学承担量测任务。量测组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，并及时将量测信息反馈于施工和设计。
现场监控量测应按量测计划认真组织实施，并与其它施工环节紧密配合，不得中断工作。各预埋测点应牢固可靠，易于识别并妥善保护，不得任意撤换和破坏。
4.5.1 量测目的
1.掌握围岩在施工中的动态，控制围岩变形。
2.了解支护结构的效果，及时采取措施，安全地施工。
3.为优化设计提供依据，保证隧道既稳定又经济。
4.5.2 量测项目
洞口工程监控量测项目主要为地表沉降。
①地表下沉量测应根地质条件、埋置深度及所采用的开挖方式等因素确定。测点应与水平净空量测和拱顶下沉量测的测点布置在同一断面内，沿隧道中线5-20m设两排测点。
②横断面方向地表下沉量测的测点间距应取2～5m，在一个量测断面内至少设7个测点。
③地表下沉量测应在开挖工作面前方（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭，下沉基本停止为止。
④地表下沉量测频率应和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同，且处于同一断面上。
4.5.3 监控量测断面布设及测点布置
4.5.3.1监控量测断面布设
依据《铁路隧道监控量测技术规程》Q/CR 9218-2015第4.3.2条必测项目监控量测断面间距表（表3）和《太原至焦作铁路工程施工图》隧道监控量测规范及细则进行监控量测断面布设。
表3 必测项目监控量测断面间距
围岩级别断面间距（m）
Ⅴ 5
Ⅳ10
Ⅲ30~50
Ⅱ50~100
4.5.3.2测点布置
1.净空变化测点和拱顶下沉测点应布置在同一断面上，测点布置时应避开钢架和脱空回填处，将测点布置在两榀钢架之间。净空变化、拱顶下沉和地表下沉等必测项目设置在同一断面。
2.依据《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-2007第4.
3.3条净空变
化量测测线数布置测点位置，可参照表4、图1布置。
表4 净空变化量测测线数
一般地段
特殊地段 全断面法 一条水平测线
--- 台阶法 每台阶一条水平
测线
每台阶一条水平测线，两条斜测线 工区开挖法
每工区一条水平
测线 CD 或CRD 法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每工区一条水平测线，两条斜测线、其余
工区一条水平测线
(a)()
()()
(a) (b) 图1 拱顶下沉量测和净空变化量测的测线布置示例
注：（a ）拱顶测点和1条水平测线示例；（b ）拱顶测点和2条水平测线、2条斜测线
(a) (b)
地
段
开挖方法
图2 拱顶下沉量测和净空变化量测的测线布置图
3.浅埋隧道（H0<2.5B，H0—隧道埋深，B—隧道最大开挖宽度）应在隧道开挖前布设地表沉降测点，地表沉降测点纵向间距应符合表5要求。
表5 地表沉降测点纵向间距
隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距（m）
2B B< H0≤2B 10 H0≤B 5 为隧道埋深，B为隧道开挖宽度。 注：H 浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程。地表沉降测点横向间距为2-5m。在隧道中线附近测点应适当加密，隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B，地表有控制性建（构）筑物时，量测范围应适当加宽。对于浅埋偏压隧道，浅埋一侧，应加密埋设。隧道地表沉降观测，分别设在隧道进口和进口的仰坡上，每处地表沉降观测点的布置如图（3）；观测点埋设使用Φ22钢筋头（钢筋顶磨圆），挖深坑（离地面0.5米左右），并用混凝土固定桩位。 测 量 范 围 -5 基准点 图3：地表沉降横向测点布置示意 4.拱顶下沉测点和净空变化测点布置在同一断面上。测点应尽量对称布设，即“同面等高”，以便数据的相互验证。 5.监控量测的测点布置 测点采用反射膜片，粘贴在埋设于初喷混凝土中的钢板（详见图4）上，测点埋设时，应注意以下几点要求： （1）钢板粘贴反射膜片的一面要求经过防锈处理，并清理干净，同时可以用油漆涂刷表面，以防生锈，反射膜片可以用强力胶粘附于钢板上； （2）在设计的点位处，用电钻钻孔径为20-22mm，深为400 mm的孔眼； （3）在孔眼中填满锚固剂或水泥砂浆后插入测点预埋件（详见图4）；同时尽量使左右两侧相对的预埋件处于“同面等高”的位置； 图4 测点预埋件正面图 （4）将反射膜片贴于朝向隧道口方向的一面，并尽量使法线方向朝向隧道中线； （5）待钻孔内锚固剂或砂浆凝固,预埋件固定后，即可量测，量测测点应牢固可靠、易于识别并妥善保护。 4.5.4监控量测点埋设时间和测量方法 4.5.4.1埋设时间 洞内、外观察根据本作业指导书要求进行。地表沉降观测点埋设在隧道进洞前布设好，并在隧道进洞前至少完成1次数据采集；净空变化和拱顶下沉量测布点应在开挖后至初喷前进行，若围岩出现变化异常应尽早布设;初始读数在每次开挖后12小时内取得，最晚不得迟于24小时。 4.5.4.2 测量方法 采用全站仪非接触的方法测量： （1）检查预埋量测点有无损坏、松动，并将反射片表面灰尘擦净。 （2）架设全站仪，用绝对坐标进行设站、定向。 （3）全站仪与数据采集软件进行蓝牙配对。 （4）新建记录单，然后打开所要测量的断面里程，用全站仪的物镜中心对准反射片的十字中心位置，测量监控点的三维（x，y，h)值。 4.5.5 施工检测管理 施工检测管理流程，将监测的结果必须尽快地反馈到施工和设计中去。 1)施工检测采用的机械和电子仪器，必须确保具有良好的使用状态。 2)测试前做到： ①检查仪表设备是否完好，如发现问题及时修理或更换。 ②检查测点是否松动或人为损坏，确认测点状态良好时方可进行测试工作。 3)测试工作中： ①按各项量测的操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，三次读数相差不大时，取算术平均值作为观测点，若读数相差过大时应检查仪器、仪表安装是否正确，测点是否松动，当确认无误时再进行测试。 ②每次测试时都要做好记录，并保持原始记录的准确性。 ③在现场进行粗略计算，若发现变形较大时，应及时通知现场负责人，并将监控量测数据信息反馈于现场监理工程师。 4.5.6 量测资料的整理 1)对量测资料应认真检查、审核和计算，每次量测结束后，在两小时内进行资料整理工作。 2)及时将资料填入有关图表，使能了解数据反映的变化规律，便于各断面和不同量测手段之间的对比。 3)在整理资料时，若发现地表下沉速度具有稳定的趋势时，应据此求出隧道结构初期支护及二次初衬上的最终荷载，以便对结构安全度作出正确的判断。 4.6明洞施工方法 明洞施工工艺流程见“明洞施工工艺流程图”：
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