DB37/T 5141-2019 水泥土复合混凝土空心桩基础技术规程
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2.2.2抗力和材料性能
6 土的自重应力; 02 土中竖向附加应力; zi 桩端平面下第i计算土层1/2厚度处竖向附加 应力。
2.2. 4 计算系数
3.0.2水泥土复合混凝土空心桩基础设计与施工前应按国家现 行有关标准进行岩土工程勘察,查明各土层的类型及工程性质 地下水条件及腐蚀性。 3.0.3当无同类工程经验时,应针对长范围内主要土层进行 室内水泥土配合比试验。 3.0.4水泥选用应符合下列规定: 1宜选用普通硅酸盐水泥; 2水泥强度等级宜为42.5级或以上; 3水泥掺量应大于被加固土质量的20%。 3.0.5对于无同类工程经验和复杂地质条件的场地,应在场地 有代表性的区域进行成桩工艺性试验。 3.0.6工程桩正式施工前应进行静载试验,确定单桩极限承载 力,并应符合下列规定: 1同一条件下,试桩数量不应少于3根; 2当地基条件复杂、桩施工质量可靠性低时装饰装修标准规范范本,宜增加试桩 数量; 3无当地工程经验时,宜测试预应力高强混凝土空心桩与 水泥土的应力比 3.0.7对于采用水泥土复合混凝土空心桩基础的建(构)筑物 应按现行行业标准《建筑变形测量规范》JGI8的有关规定进行 沉降观测。 3.0.8对于全生命期内采用建筑信息模型的工程,水泥土复合
3.0.4水泥选用应符合下列规
应按现行行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8的有关规定 沉降观测,
3.0.8对于全生命期内采用建筑信息模型的工程,水泥土
+.1.1 尔化发口比 等级振据建巩规 模、功能特征、对差异变形的适应性、场地地基和建筑物体形 的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用 的程度,按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关 规定确定
的复杂性以及由于桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用 的程度,按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JG94的有关 规定确定。 4.1.2水泥土复合混凝土空心桩基础应根据具体条件分别进行 下列承载能力计算: 1应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向 承载力计算和水平承载力计算; 2应对桩身和承台结构承载力进行计算; 3当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应进行软弱下卧层 承载力验算: 4对于承受上拨力的桩基,应进行基桩和群桩的抗拨承载 力计算; 5对于抗震设防区的桩基,应进行抗震承载力验算 4.1.3下列水泥土复合混凝土空心桩基础应进行沉降计算: 1 设计等级为甲级的桩基; 2设计等级为乙级的建筑物体形复杂、荷载分布显著不均 匀或桩端平面以下存在软弱土层的桩基, 4.1.4水泥土复合混凝土空心桩基础设计时,所采用的作用效 应与相应的抗力应符合下列规定: 1确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应标 准组合;相应的抗力应采用单桩承载力特征值;
4.1.2水泥土复合混凝土空心桩基础应根据具体条件分别
效应准永久组合;计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位 移时,应采用水平地震作用、风载效应标准组合: 3验算抗震设防区桩基的整体稳定性时,应采用地震作用 效应和荷载效应的标准组合; 4计算承台内力、确定承台高度、配筋和验算桩身强度时, 上部结构传来的荷载效应组合和相应的桩顶反力,应按承载能力 极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数;当进行 承台裂缝控制验算时,应采用荷载效应标准组合; 5桩基结构安全等级、结构设计使用年限和结构重要性系 数应按国家现行有关建筑结构标准的规定采用,但结构重要性系 数0不应小于1.0; 6对桩基结构进行抗震验算时,其承载力调整系数应按现 行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用。 4.1.5水泥土复合混凝土空心桩基础设计应具备下列基本资料: 1岩土工程勘察报告; 2建筑场地与环境条件资料; 3建筑物的总平面布置图;建筑物的结构类型、荷载,建 筑物和设备对基础竖向及水平位移的要求;建筑结构的安全 等级; 4施工条件资料; 5实施可行性资料。
1水泥土桩直径与预应力高强混凝土空心桩直径或外接圆 直径之差,应根据环境类别、承载力要求、桩侧土性质等综合确 定,且不宜小于300mm。 2水泥土桩直径与预应力高强混凝土空心桩直径或边长之 比可按表4.2.1的规定确定,水泥土强度高者取低值,反之取 高值。
3预应力高强混凝土空心桩长度不宜小于水泥土桩长度的 2/3。 4预应力高强混凝土空心桩可按现行行业标准《建筑桩基 技术规范》JGJ94的有关规定采用预应力高强混凝土管桩、预 应力高强混凝土空心方桩
4.2.2水泥土复合混凝土空心桩的布置应符合下列规定:
1对于排数不少于3排且桩数不少于9根的桩基,基桩的 中心距不应小于4.5d或4.56,且不应小于2.5D:对于其他情 况的桩基,基桩的中心距不应小于4.0d或4.0b,且不应小 于2.5D; 2宜选择中、低压缩性土层作为桩端持力层,桩端全断面 进入持力层的长度可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JG 94的有关规定执行;当存在软弱下卧层时,桩端以下持力层厚 度不宜小于3D。
4.3.1对于一般建筑物和受水平力(包括力矩与水平剪力)较 小的高层建筑水泥土复合混凝土空心桩基础,单桩桩顶作用力应 按下列公式计算: 1轴心竖向力作用下
Mrkyi Myk Zyi 1 2x n
4.3.2水泥土复合混凝土空心桩基础的抗震验算应按国家现行
4.3.2水泥土复合混凝土空心桩基础的抗震验算应按国家现行 标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《建筑桩基技术规范》 JGJ94的有关规定执行
4.3.3单桩竖向承载力计
荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下
Qkmax < 1. 2R!
2地震作用效应和荷载效应标准组合: 轴心竖向力作用下
Qek ≤ 1. 25R
Qekmax < 1. 5R
式中: Ra 单桩竖向承载力特征值(kN): Qkmax 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下,桩顶最大 竖向力(kN); QEk 地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的平 均竖向力(kN); QEkmax 地震作用效应和荷载效应标准组合下,基桩的最 大竖向力(kN)。 4.3. 4 单桩竖向承载力特征值应按下式确定:
Ra = Quk/K K=2.
4.3.5单桩竖向抗压极限承载力标准值的确定应符合
1单桩竖向抗压极限承载力标准值应通过单桩竖向抗压静 载试验确定,试验方法应按本规程第6.4.4条执行; 2初步设计时单桩竖向抗压极限承载力标准值可按下列公 式估算,并取其中的较小值:
Quk=UZqsikLi+qpkAl Quk = upqskl qsk = Sf eu
4.3.6单桩竖向抗拔极限承载力标准值的确定应符合下列规定
1单桩竖向抗拨极限承载力标准值应通过单桩竖向抗拨静 载试验确定,试验方法应按本规程第6.4.6条执行; 2初步设计时单桩竖向抗拔极限承载力标准值可按下列公 式估算,并取其中的较小值: 单桩或群桩呈非整体破坏时:
Quk = upAiqskl Quk = UZ29 sikl
Quk ==U 2: sikl
复合混凝土空心桩抗拨系数,可按表4.3.6 取值; 预应力高强混凝土空心桩长度范围内第i层士 的厚度(m); 群桩外周边长度(m)。
表 4.3.6抗拔系数
4.3.7桩身竖向承载力应符合下列规定,
1桩轴心受压时,荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设 计值Q.应同时满足下列公式要求: 组合段:
Q.—1.35 Qsl feuAl K 1.6 Qs = UZqsikli
Q一一荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值 (kN); 中 预应力高强混凝土空心桩施工工艺系数,取0.85; f。 预应力高强混凝土空心桩混凝土轴心抗压强度设 计值(kPa),应按现行国家标准《混凝土结构设 计规范》GB50010的有关规定取值; 预应力高强混凝土空心桩截面面积(m); A一 组合段水泥土净截面面积(m); no一 预应力高强混凝土空心桩与水泥土的应力比,当 无实测资料时可按表4.3.7取值;
Q1 组合段水泥土复合混凝土空心桩总极限侧阻力标 准值(kN)
预应力高强混凝土空心桩与水泥士的
2桩轴心受拉时,荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设 计值Qst应同时满足下列公式要求
Qet ≤ Cf pyAp Qet < fnucleca Qt < f.A.
Qct 一 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值 (kN) ; C一考虑预应力高强混凝土空心桩纵向预应力钢筋墩 头与端板莲接处受力不均匀等因素影响而取的折 减系数,可取0.85; fpy 预应力高强混凝土空心桩预应力钢筋的抗拉强度 设计值(kPa),应按现行国家标准《混凝土结构 设计规范》GB50010的有关规定取值; ADs 预应力高强混凝土空心桩全部纵向预应力钢筋的 总截面面积(m); 一 填芯混凝土与预应力高强混凝土空心桩内壁的粘 结强度设计值(kPa),宜由现场试验确定:当无 试验资料时,C40微膨胀混凝土的f,可取360kPa: u 预应力高强混凝土空心桩内腔圆周长度(m); La 填芯混凝土深度(m); f 锚固钢筋的抗拉强度设计值(kPa),应按现行国
Qct 荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值 (kN); C一考虑预应力高强混凝土空心桩纵向预应力钢筋墩 头与端板莲接处受力不均匀等因素影响而取的折 减系数,可取0.85; py 预应力高强混凝土空心桩预应力钢筋的抗拉强度 设计值(kPa),应按现行国家标准《混凝土结构 设计规范》GB50010的有关规定取值; Aps 预应力高强混凝土空心桩全部纵向预应力钢筋的 总截面面积(m); fn 一 填芯混凝土与预应力高强混凝土空心桩内壁的粘 结强度设计值(kPa),宜由现场试验确定;当无 试验资料时,C40微膨胀混凝土的f,可取360kPa; u 预应力高强混凝土空心桩内腔圆周长度(m); 填芯混凝土深度(m); f 锚固钢筋的抗拉强度设计值(kPa),应按现行压
家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关 规定取值; 填芯混凝土内锚固钢筋的总截面面积(m)
8单桩水平承载力计算应符合下列规定: 荷载效应标准组合:
作用效应和荷载效应标准组合:
Hek < 1. 25Rh
式中: HEik 地震作用效应和荷载效应标准组合下,作用于第 i基桩的水平力(kN); Rha一一单桩水平承载力特征值(kN)。 4.3.97 桩基水平承载力特征值的确定应符合下列规定: 1单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定 试验方法应按本规程第6.4.5条执行; 2初步设计时单桩水平承载力特征值可按下列公式估算:
式中:Heik 地震作用效应和荷载效应标准组合下,作用于第 i基桩的水平力(kN); Rha 单桩水平承载力特征值(kN)
4.3.9桩基水平承载力特征值的确定应符合下列规定:
1单桩水平承载力特征值应通过单桩水平静载试验确定 试验方法应按本规程第6.4.5条执行; 2初步设计时单桩水平承载力特征值可按下列公式估算:
预应力高强混凝土管桩
3E Rha = O. Vx t mb o α=N EI EI = 0. 85E,I.
预应力高强混凝土空心方桩
预应力高强混凝土空心方桩
bo = 0. 9(1. 5d 0. 5)
64 πd (462 一元d (αe —1)pgb2 (4. 3. 9 12 64 24
6o=1.56十0.5
α 桩的水平变形系数(1/m); EI木 桩身抗弯刚度(MN·m): U 桩顶水平位移系数,可按现行行业标准《建筑桩基 技术规范》JGJ94的有关规定取值: 桩顶允许水平位移(mm); Xoa m 地基土水平抗力系数的比例系数(MN/m*),宜通 过单桩水平静载试验确定,当无试验资料时,可按 现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94规定的 预制桩的地基土水平抗力系数的比例系数适当提高 后采用; bo 桩身计算宽度(m); E 预应力高强混凝土空心桩混凝土弹性模量(MPa): 应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定取值; I 预应力高强混凝土空心桩混凝土换算截面惯性矩 (m4) ; d 预应力高强混凝土管桩直径(m): 6 一 预应力高强混凝土空心方桩边长(m); 预应力高强混凝土空心桩内径(m); αE 预应力高强混凝土空心桩预应力钢筋弹性模量与混 凝土弹性模量之比; 预应力高强混凝土空心桩纵向预应力筋配筋率; 预应力高强混凝土管桩扣除保护层后的直径(m); b。一预应力高强混凝土空心方桩扣除保护层后的边长 (m)。 群桩水平承载力特征值可取各单桩水平承载力特征值的
4.3.10当水泥土复合混凝土空心桩桩周土体因自重固结、
程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响;当无工程 经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有 关规定估算。 4.3.11水泥土复合混凝土空心桩基础的沉降变形计算值不应大 于桩基沉降变形充许值,并应符合现行行业标准《建筑桩基技术 规范》JGJ94的有关规定。 4.3.12桩基最终沉降量包括桩身压缩量与由单向压缩分层总和
程具体情况考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响;当无工程 经验时,可按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的有 关规定估算。
于桩基沉降变形充许值,并应符合现行行业标准《建筑桩基技术 规范》JGJ94的有关规定。
法计算的土层沉降,可按下列公式计算:
Se 桩身压缩量(mm); Sel 、Se2 组合段、非组合段桩身压缩系数; Q; 第i基桩在荷载效应准永久组合作用下,桩顶的附 加荷载(kN);当地下室埋深超过5m时,取荷载 效应准永久组合作用下的总荷载为考虑回弹再压缩 的等代附加荷载; Epcs、Ecs 组合段桩身材料复合模量、水泥土弹性模量 (MPa) ; L 水泥土复合混凝土空心桩长度(m); 31、32 组合段、非组合段桩身压缩折减系数,无试验资粒 时可取1. 0; α1、αL 预应力高强混凝土空心桩底部桩身总轴力占桩顶荷 载之比、水泥土复合混凝土空心桩底部总端阻力占 桩顶荷载之比,宜根据试验确定,当无试验资料时 可根据本规程第4.3.5条规定的桩侧、端阻力值进 行计算; mp 预应力高强混凝土空心桩截面面积与组合段水泥士 复合混凝空心桩总截面面积之比
f.3.13桩基沉降计算深度乙n可按应力比法确定,即计算深度 处的附加应力z与土的自重应力。应符合下式要求:
(4. 3. 13)
, < 0. 10.
式中:oz 土中竖向附加应力(kPa); 0. 土的自重应力(kPa)。
o。一土的自重应力(kPa)。 4.3.14水泥土复合混凝土空心桩基础承台设计除应符合国家现 行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑桩基技术规 范》JGJ94的有关规定外,尚宜符合下列规定: 1承台计算时,桩基竖向反力宜按全部由预应力高强混凝 土空心桩承担计算; 2承台受冲切计算时,桩径宜按预应力高强混凝土空心桩
4.4.1桩身水泥土抗压强度不应低于1.5MPa。
表4.4.4锚固钢筋、箍筋数量和规术
6锚固钢筋锚入承台内的长度:承压桩不应小于35倍钢筋 直径;承受上拔力的桩应按现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的有关规定确定
6锚固钢筋锚入承台内的长度:承压桩不应小于35倍钢筋 直径;承受上拨力的桩应按现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的有关规定确定。 4.4.5承台之间的连接除应符合国家现行标准《建筑地基基础 没计规范》GB50007、《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定 外,尚应符合下列规定 1同一承台的桩数不多于2根时,应加强承台间的拉结; 2柱下桩基承台,宜在两个主轴方向设置连系梁
4.4.5承台之间的连接除应符合国家现行标准《建筑地基基础
4.4.5承台之间的连接除应符合国家现行标准《建筑
没计规范》GB50007、《建筑桩基技术规范》JGJ94的有关规定 外,尚应符合下列规定: 1同一承台的桩数不多于2根时,应加强承台间的拉结; 2柱下桩基承台,宜在两个主轴方向设置连系梁
5.1.1水泥土复合混凝土空心桩施工应具备下列资料: 1 岩土工程勘察报告: 2 桩基工程施工图及图纸会审纪要; 3建筑场地和相邻区域内的建筑物、地下管线、地下构筑 物和架空线路等的调查资料: 4主要施工机械及其配套设备的技术性能资料; 5 施工组织设计; 6水泥等原材料质量证明文件; 7预应力高强混凝土空心桩的质量证明文件及相关技术参 数说明; 8有关施工工艺参数的试验参考资料。 5.1.2施工前应清除地下和空中障碍物并完成三通一平。平整 后的场地标高应高出水泥土复合混凝土空心桩设计桩顶标高不小 于1.0m。
5.1.4施工前应对水泥土复合混凝土空心桩施工机械及其配套
5.2.1水泥土复合混凝土空心桩施工应根据设计要求、地基条 件、周边环境情况选用整体式施工机械或组合式施工机械 5.2.2水泥土桩施工机具应具有高压喷射与机械搅拌功能。 5.2.3水泥土桩施工主要配套设备应符合下列规定:
5.2.1水泥土复合混凝土空心桩施工应根据设计要求、地 件、周边环境情况选用整体式施工机械或组合式施工机械。
件、周边环境情况选用整体式施工机械或组合式施工机械
1注浆泵的压力、流量应满足施工要求,额定压力不应小 于设计最大压力的1.5倍; 2空气压缩机的供气量和额定排气压力不应小于设计最大 值的1.5倍; 3水泥浆搅拌机、储浆桶的性能应满足需浆量、浆液搅拌 均匀的施工要求。 5.2.4应根据设计文件、岩土工程勘察报告、施工场地周边环
境情况选用适宜的预应力高强混凝土空心桩施工机械
5.3.1施工单位应按桩基施工图进行桩位放样并填写放线记录
5.3.1施工单位应按桩基施工图进行桩位放样并填写放线讠 桩位放样允许偏差应为10mm,经监理单位或建设单位复核 后方可开工。
5.3.2桩位点应设有不易破坏的明显标记,并应在施工时进行 桩位复核
5.3.3水泥土复合混凝土空心桩施工工艺应按下列流程进
1高喷搅拌法施工水泥土桩: 1)水泥土桩施工机械就位、桩机调平; 2)制备水泥浆; 3)高喷搅拌钻进下沉; 4)高喷搅拌提升; 5)复搅复喷。 2封闭预应力高强混凝士空心桩的首节底端及末节顶端。 3在水泥土桩中同心植入预应力高强混凝土空心桩: 1)采用整体式施工机械时,旋转或移动桩架,预应力高 强混凝土空心桩定位; 2)采用组合式施工机械时,移走水泥土桩施工机械,预 应力高强混凝土空心桩施工机械就位、桩机调平; 3)在水泥土初凝前,沉桩、接桩,送桩至设计标高。 4移位,进行下一根桩施工。
1应配置在检定或校准有效期内的计量仪器,对水与水泥 的用量进行计量; 2应选用能实现水灰比自动控制的制浆工艺; 3水泥浆应过筛后使用,搅拌时间不应少于2min,自制备 至用完的时间不应超过2h; 4施工过程中应测量水泥浆密度,测量次数不应少于1 次/根。 5.3.5水泥土桩施工除应符合现行行业标准《水泥土复合管桩 基础技术规程》JGI/T330的有关规定外,尚应符合下列规定:
1应配置在检定或校准有效期内的计量仪器,对水与水泥 的用量进行计量; 2应选用能实现水灰比自动控制的制浆工艺; 3水泥浆应过筛后使用,搅拌时间不应少于2min,自制备 至用完的时间不应超过2h; 4施工过程中应测量水泥浆密度,测量次数不应少于1 次/根。 5.3.5水泥土桩施工除应符合现行行业标准《水泥土复合管桩 基础技术规程》IG/T330的有关规定外,尚应符合下列规定: 1水泥土桩施工参数应根据成桩工艺性试验确定,并在施 工中进行控制; 2水泥用量应通过调整水泥浆压力与流量、钻杆提升速度 复搅复喷次数进行控制,并不应低于设计值; 3桩身深度范围内每米的搅拌次数不应少于300次; 4施工中钻杆垂直度充许偏差应为1%; 5对需要提高强度或增加喷搅次数的部位应采取复搅复喷 措施; 6停浆面高出桩顶设计标高不应小于500mm,桩径、桩长 不应小于设计值。 5.3.6水泥土桩施工后应按下列规定留置试件: 1宜采取尚未凝固的水泥土浆液制作水泥土试块; 2每个施工台班留置试件不应少于2组,每组试件应留6 件轨道交通标准规范范本,试件尺寸应为70.7mm×70.7mm×70.7mm; 3单组试件应取自同一根桩,取样位置应为桩顶设计标高 以下; 4试件应养护28d,其中应有1组同条件养护、1组标准 养护。
1宜采取尚未凝固的水泥土浆液制作水泥土试块: 2每个施工台班留置试件不应少于2组,每组试件应留6 件,试件尺寸应为70.7mm×70.7mm×70.7mm; 3单组试件应取自同一根桩,取样位置应为桩顶设计标高 以下; 4 试件应养护28d,其中应有1组同条件养护、1组标准 养护。 5.3.7 预应力高强混凝土空心桩施工应符合下列规定: 采用组合式施工机械时,施工前应清除水泥土桩施工后
的地面返浆; 2 垂直度允许偏差应为0.5%; 3 定位允许偏差应为10mm; 4 植入水泥土桩中时应采取监控预防措施; 5 接桩时应保证接桩质量和上下节段的桩身垂直度; 6 桩顶标高允许偏差应为土50mm。 5.3.8 水泥土复合混凝土空心桩施工记录应符合本规程附录A 的规定。 5.3.9承台施工除应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》 IGI94的有关规定外,尚应符合下列规定: 1 截桩应采用人工方式,不得造成桩身断裂: 2浇筑填芯混凝土前,应清除预应力高强混凝土空心桩内 壁浮浆; 3填芯混凝土应灌注饱满,振捣密实,下封层不得漏浆; 4预应力高强混凝土空心桩及锚固钢筋理入承台的长度应 符合设计要求,承台混凝土应一次浇筑完成。
5.4施工安全和环境保护
5.4.1水泥土复合混凝土空心桩施工,应在危险源辨识和风险 评估的基础上,采取相应的安全技术措施,并应符合下列规定: 1桩机的安装、试运行和拆除应按机械使用说明书的要求 进行; 2施工前应对注浆泵、空气压缩机、高压水龙头和供水 供气、供浆管路系统进行安全检查; 3施工过程中闸阀标准,应经常检查机械设备及防护设施的运转情 况,当发生异响、吊索具破损、紧固螺栓松动、漏油、漏浆、漏 气、停电以及其他异常情况时,应立即停机检查,排除故障; 4桩机行走时,地面的平整度与坚实度应符合要求,并应 有专人指挥;
6施工完成后应在桩位处设置防护措施, 5.4.2 水泥土复合混凝土空心桩施工,应有明确的环境保护管 理目标、组织机构、控制措施,并应符合下列规定: 1 应采用加防护罩等措施对施工机械进行降噪处理: 2 水泥运输、水泥浆制备应采取覆盖、封闭等防扬尘措施 3 废弃水泥浆应处理后排放; 4 桩顶返浆应及时清理并集中堆放; 5 机械设备维修保养、管路清洗产生的废油、废水应集中 处理
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