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文檔簡(jiǎn)介

1、筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)整體破壞的幾種可能發(fā)布: 2009-6-01 10:14|編輯: 李常平| 來(lái)源: 成都建材設(shè)計(jì)研究院 摘要: 2005年浙江某水泥廠60m高生料均化庫(kù)“爆炸”,2009年重慶某水泥廠60m高生料均化庫(kù)倒塌。人們于是產(chǎn)生疑問(wèn):是什么原因?qū)е律蠋?kù)倒塌的呢?同時(shí)不少水泥企業(yè)也因此擔(dān)心,“我的筒倉(cāng)安全嗎?”本文通過(guò)三維模型剖析筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)整體破壞的可能性,透視樁基局部失效對(duì)結(jié)構(gòu)整體安全的潛在威脅。 2005年,浙江某日產(chǎn)5000t水泥廠60m高生料均化庫(kù)“爆炸”,頃刻間濃煙四起,方圓一里內(nèi)塵土飛揚(yáng),遮天蔽日。該事故中兩人死亡,多人受傷。2009年,重慶某水泥廠60m高均化庫(kù)倒塌,臨近高速公路中

2、斷,窯尾提升機(jī),收塵器被砸壞,全廠停產(chǎn),損失巨大。事故后行業(yè)內(nèi)反響巨大,勘察,設(shè)計(jì),施工,監(jiān)理等相關(guān)方立刻展開(kāi)調(diào)查。不少業(yè)主因此擔(dān)心,“我的筒倉(cāng)安全嗎?” 近年來(lái)水泥工業(yè)蓬勃發(fā)展,大型新型干法水泥廠象雨后春筍般在全國(guó)各地興建。鋼筋混凝土筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)可謂大型水泥廠一大特色,直徑從10m到60m,高度從20m到70m,儲(chǔ)存物包括生料,摻和料,粉煤灰,碎石,熟料,水泥等,儲(chǔ)量從幾百噸到幾萬(wàn)噸。由于結(jié)構(gòu)的重要性,在設(shè)計(jì),施工過(guò)程中,對(duì)于筒倉(cāng)的安全性考慮和采取的措施是到位的。筒倉(cāng)一般設(shè)計(jì)為筒壁支撐,倉(cāng)體部分經(jīng)嚴(yán)格裂縫驗(yàn)算,一般結(jié)構(gòu)裂縫寬度平均不超過(guò)0.2mm,所配置的水平鋼筋均大于抵抗物料側(cè)壓力所需要的配筋

3、。支撐筒壁內(nèi)的壓應(yīng)力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于混凝土極限抗壓強(qiáng)度。雖然經(jīng)受著內(nèi)部物料磨蝕的考驗(yàn),由筒倉(cāng)上部結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致的整體倒塌的案例極其罕見(jiàn)。 以外徑23m,高60m均化庫(kù)為例,減壓錐底部標(biāo)高10m,有效儲(chǔ)料高度48m。建立立體模型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分析,可得出筒倉(cāng)應(yīng)力圖譜及支座位移和支座反力表。其中地基假設(shè)為基巖,大直徑樁基礎(chǔ)?;鶐r彈性模量e=5400mpa, 變形模量s=4700mpa,單軸天然抗壓強(qiáng)度37mpa。物料重量按照庫(kù)壁圓周單位面積以重力荷載輸入,結(jié)構(gòu)自重自動(dòng)計(jì)算。物料水平壓力按照每8m分段計(jì)算后輸入。除重力荷載和倉(cāng)體水平壓力,模型還同時(shí)考慮0.1kpa風(fēng)荷載,30溫度應(yīng)力作用。荷載組合comb1=

4、1.0水平荷載+1.0豎向荷載+1.0風(fēng)荷載+1.0溫度荷載。筒倉(cāng)計(jì)算模型筒倉(cāng)支座編號(hào)(18個(gè)樁基)筒倉(cāng)水平張拉應(yīng)力圖(mpa)筒倉(cāng)支撐筒壁豎向壓應(yīng)力圖(mpa)筒倉(cāng)支座位移表(u3為豎向位移)jointoutputcasecasetypeu1u2u3texttexttextmmmmmm1152comb1combination00-15.4235721153comb1combination00-15.2770611154comb1combination00-15.1567621155comb1combination00-15.1040031156comb1combination00-15.11

5、89241157comb1combination00-15.193621158comb1combination00-15.3237471159comb1combination00-15.509521160comb1combination00-15.7232341161comb1combination00-15.7859611162comb1combination00-15.1538611163comb1combination00-13.856381164comb1combination00-14.5695131165comb1combination00-15.8409821166comb1co

6、mbination00-15.9349981167comb1combination00-15.1446791168comb1combination00-14.9431341169comb1combination00-15.414919 從筒倉(cāng)應(yīng)力圖及支座位移表分析,支座位移均勻,各樁基能均勻受力,結(jié)構(gòu)沉降較小。倉(cāng)體部分最大張應(yīng)7mpa,控制水平張力需要水平鋼筋3d25150(二級(jí)鋼筋)。而裂縫控制需要的水平鋼筋為3d2590,此時(shí)倉(cāng)壁平均裂縫在0.18mm左右,僅比肉眼能夠分辨的大小0.1mm稍大??梢?jiàn)倉(cāng)壁結(jié)構(gòu)距離徹底破壞狀態(tài)相差甚遠(yuǎn)。再看支撐筒壁壓應(yīng)力,支座處及洞口局部約16mpa,但該部分

7、有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和鋼筋,剛度和強(qiáng)度均遠(yuǎn)大于筒壁,結(jié)構(gòu)安全是有保證的。其余大部分筒壁壓應(yīng)力在8-12mpa,若用c30混凝土,其設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度f(wàn)c=14.3mpa,而混凝土的極限抗壓強(qiáng)度f(wàn)u應(yīng)大于30mpa??梢?jiàn)支撐筒壁被壓碎的可能性極小,除非施工質(zhì)量極差。況且,目前絕大數(shù)大型筒倉(cāng)一般用c40混凝土,加上豎向鋼筋作用,強(qiáng)度更有保障。 顯然,導(dǎo)致筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)整體破壞的原因,極可能在基礎(chǔ)和地基方面。 當(dāng)工程地質(zhì)良好,地基土承載力較高,比如大于500kpa時(shí),或者基巖埋深較淺,采用淺基礎(chǔ)比較經(jīng)濟(jì)時(shí),筒倉(cāng)均采用環(huán)板基礎(chǔ)。環(huán)板基礎(chǔ)整體剛度大,與上部結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作,抵抗地基不均勻沉降的彈性好。這類(lèi)基礎(chǔ)施工采取大面積開(kāi)挖,

8、整個(gè)地基被揭露出來(lái),可以直觀判斷地基的狀況,筒倉(cāng)因?yàn)榈鼗鶈?wèn)題發(fā)生整體破壞的可能性極小,除非產(chǎn)生更大范圍的地基整體失效,如大型滑坡。 當(dāng)?shù)鼗至右陨宪浫醺采w土層厚度較大時(shí),筒倉(cāng)一般采用樁基礎(chǔ)。由于筒倉(cāng)自重加上儲(chǔ)料的總重量大,每跟樁的壓力一般較大,從數(shù)百噸到數(shù)千噸。本文算例設(shè)18個(gè)樁基,通過(guò)三維整體分析可以得出支座反力標(biāo)準(zhǔn)值如下表。筒倉(cāng)支座反力表(f3為豎向反力)jointoutputcasecasetypef1f2f3texttexttextnnn1152comb1combination85836.97-42010.0521068598.851153comb1combination47503.

9、47-62834.420868465.981154comb1combination44420.81-9892.9720704136.681155comb1combination37830.6341529.6520632067.961156comb1combination19832.2762139.9520652449.581157comb1combination-4533.2737621.1120754485.41158comb1combination-24906.64-42717.2320932239.051159comb1combination-34128.35-159173.022118

10、6004.41160comb1combination-67307.09-205450.8321477937.621161comb1combination-230719.1363011.7521563623.21162comb1combination-564856.2796543.0120700174.331163comb1combination-113417.7514236.4718927815.371164comb1combination1026491.28-597778.0519901954.741165comb1combination446166.12-445665.5721638781

11、.671166comb1combination-392870.98-300832.6621767207.781167comb1combination-636393.82-220024.6720687632.081168comb1combination142688.97361357.3620412320.551169comb1combination218362.68209940.1521056779.99 從上表看出,最大樁頂荷載1166支座為2176噸,平均單個(gè)樁頂荷載標(biāo)準(zhǔn)值在2100噸左右,如此巨大的荷載作用在單個(gè)構(gòu)件上,如果樁基質(zhì)量存在問(wèn)題導(dǎo)致樁身強(qiáng)度偏低,或樁端持力層強(qiáng)度不足,或其它不良

12、地質(zhì)情況,均可能造成樁體破壞進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。 首先從不良地質(zhì)情況分析導(dǎo)致筒倉(cāng)整體破壞的可能性。從業(yè)人員往往會(huì)相信基巖埋深比較淺的工程場(chǎng)地是好的場(chǎng)地,基巖給人的感覺(jué)就等于安全,可靠,基礎(chǔ)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)。多數(shù)情況下,這種直覺(jué)是正確的。然而,由于巖石是非均勻的物質(zhì),基巖分布情況,軟弱面構(gòu)造,走向,傾斜,邊坡,溶蝕,裂隙等,決定了巖體結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜。而基巖一般埋藏在土體深處,完整、準(zhǔn)確判斷巖石的具體狀態(tài)并不容易。物探可以探明大型斷裂構(gòu)造,鉆探可以取芯查明巖石樣本物理指標(biāo),但目前還沒(méi)有一種方法可以明確判斷場(chǎng)地范圍內(nèi)基巖的整體外貌以及巖體內(nèi)部溶蝕裂隙和軟弱面的具體分布,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所依賴的地質(zhì)資料具有

13、不完整性,它并非總是具有大于1.0的安全系數(shù),這是對(duì)結(jié)構(gòu)安全的潛在威脅。 筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)整體倒塌有以下幾種可能:一、結(jié)構(gòu)位于基巖凌空面附近,基巖存在軟弱結(jié)構(gòu)面。 這種軟弱結(jié)構(gòu)面如果分布不普遍,地勘鉆孔如果剛好不在該結(jié)構(gòu)面處,則很難發(fā)現(xiàn)。就算沒(méi)有軟弱面,當(dāng)樁基荷載很大時(shí),基巖凌空面也可能整體被剪切破壞,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。應(yīng)對(duì)措施是,地勘明確判斷基巖凌空面及走向,結(jié)構(gòu)物遠(yuǎn)離凌空面。在初步勘察階段一般能發(fā)現(xiàn)基巖面標(biāo)高有突變,詳細(xì)勘察階段則應(yīng)增加布孔數(shù)量和加大勘察范圍,明確指出基巖凌空面具體位置和走向。如果結(jié)構(gòu)物因?yàn)楣に嚥贾貌荒苓h(yuǎn)離基巖凌空面,應(yīng)將樁基底部標(biāo)高控制在能滿足基巖邊坡穩(wěn)定的標(biāo)高。基巖凌空軟弱結(jié)構(gòu)

14、面破壞示意圖傾斜基巖面樁基滑移示意圖二、基巖面傾斜角度大,樁基嵌入巖石深度不足,導(dǎo)致樁基滑移。 這種情況一般從地勘資料能夠判斷基巖面的傾斜角度,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大樁基嵌巖深度。施工時(shí)則務(wù)必以基底最低點(diǎn)計(jì)算樁基入巖深度,切忌因施工或測(cè)量誤差導(dǎo)致樁基嵌巖深度不足,這將導(dǎo)致樁基滑移,進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)整體倒塌的事故?;鶐r面陡峭情況還應(yīng)注意樁間距與樁底高差的關(guān)系,應(yīng)根據(jù)地勘報(bào)告要求驗(yàn)算巖石邊坡穩(wěn)定性。地勘報(bào)告缺少此項(xiàng)參數(shù)時(shí),應(yīng)要求地勘單位補(bǔ)充該數(shù)據(jù)。三、樁基位于溶洞頂部 巖溶地區(qū)的樁基危險(xiǎn)性極高,詳細(xì)地質(zhì)勘察不可能完全找出整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)的溶洞。樁基規(guī)范規(guī)定,對(duì)于一柱一樁結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)行施工勘察,查明樁底5m或3d范圍

15、內(nèi)的地質(zhì)情況。對(duì)于筒倉(cāng)這種重型結(jié)構(gòu),當(dāng)然不能認(rèn)為是群樁而放松對(duì)地質(zhì)勘察的要求。尤其在巖溶地區(qū),對(duì)所有樁底進(jìn)行地質(zhì)勘察是絕對(duì)必要的。溶洞頂部破壞示意圖四、局部樁基失效 當(dāng)樁基位于地下水豐富,軟弱土層較厚,樁身長(zhǎng)度較大時(shí),一般采用鉆孔或沖孔樁。這種樁基施工一般采用泥漿護(hù)壁法施工,可能因?yàn)榈刭|(zhì)資料不夠準(zhǔn)確,施工設(shè)備局限,樁底沉渣清理不完全,或混凝土澆筑過(guò)程中塌孔,漏漿等原因,導(dǎo)致部分或全部樁基存在質(zhì)量缺陷。而目前絕大多數(shù)地區(qū)樁基質(zhì)量檢查規(guī)定只對(duì)樁基采用抽樣檢查,極有可能漏掉存在質(zhì)量隱患的樁基。根據(jù)本模型,假設(shè)單樁豎向承載力特征值為2200噸。計(jì)算顯示,當(dāng)局部樁基失效后,由于基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度大,基

16、底反力傳遞給相鄰樁基。根據(jù)樁基設(shè)計(jì),當(dāng)單樁荷載標(biāo)準(zhǔn)值超過(guò)其設(shè)計(jì)承載能力兩倍時(shí)可能達(dá)到破壞極限狀態(tài)。即當(dāng)樁頂壓力接近或超過(guò)4400噸時(shí),樁基極有可能發(fā)生破壞。計(jì)算顯示,當(dāng)僅一根或兩根樁失效時(shí),相鄰樁基荷載增加幅度尚不能達(dá)到破壞極限狀態(tài)。當(dāng)1165, 1166, 1167三根樁同時(shí)失效后,相鄰樁基1164, 1168號(hào)樁反力接近極限。當(dāng)1164, 1165, 1166, 1167四條樁失效后,相鄰兩個(gè)樁1163 1168豎向反力分別達(dá)到4327噸和4533噸,接近或大于極限破壞狀態(tài)。從支座位移表看出,當(dāng)三個(gè)或四個(gè)樁基失效后,失效樁基的豎向下沉量不超過(guò)50mm,結(jié)構(gòu)整體傾斜尚不明顯,肉眼甚至無(wú)法判斷

17、結(jié)構(gòu)已經(jīng)傾斜。然而此刻數(shù)個(gè)樁基已經(jīng)失去工作能力,隨著倉(cāng)內(nèi)物料不斷增加,時(shí)間不斷推移,緊接著導(dǎo)致失效樁基臨近兩個(gè)或多個(gè)樁反力急劇增加,并很快達(dá)到破壞極限狀態(tài),從而失去承載能力。這樣,結(jié)構(gòu)樁基極有可能在短時(shí)間內(nèi)勢(shì)如破竹一般一個(gè)接著一個(gè)發(fā)生破壞,從而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)整體倒塌。這種狀況更具有隱蔽性,從表面看是由于“人力所不及”所造成的災(zāi)難。只有加強(qiáng)施工過(guò)程監(jiān)控及竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢查才能完全避免此類(lèi)事故發(fā)生。三個(gè)樁失效后支座反力表(f3為豎向反力)jointoutputcasecasetypeu1u2u3texttexttextmmmmmm1152comb1combination00-21.2248641153

18、comb1combination00-18.1276891154comb1combination00-15.342031155comb1combination00-13.1853331156comb1combination00-11.8730831157comb1combination00-11.5316891158comb1combination00-12.1999461159comb1combination00-13.8273841160comb1combination00-16.2294381161comb1combination00-18.9100091162comb1combinat

19、ion00-20.8154961163comb1combination00-22.0828211164comb1combination00-26.9475471165comb1combination00-35.7050381166comb1combination00-37.3799881167comb1combination00-34.9692511168comb1combination00-27.183051169comb1combination00-24.203466四個(gè)樁失效后支座反力表(f3為豎向反力)jointoutputcasecasetypef1f2f3texttexttextn

20、nn1152comb1combination-716252.3144958.7231427468.151153comb1combination-314725.25389307.7824720565.171154comb1combination-33559.98883403.5519016890.691155comb1combination73449.871304075.214943881.461156comb1combination48790.431514251.0712903438.21157comb1combination-20214.021458530.6513086277.141158

21、comb1combination-41304.091134570.2815471311.751159comb1combination55270.68636989.9619826333.491160comb1combination239790.25250796.925648808.371161comb1combination377764.15425019.1931933628.531162comb1combination739069.02830972.7337188770.861163comb1combination3279954.31-1374585.2243278543.291164comb

22、1combination4132354.35-2494164.16442067.571165comb1combination1007685.75-967599.36493394.321166comb1combination-1279441.28-849711.94491567.151167comb1combination-3490936.93-1925782.3444477.231168comb1combination-2820723.29-1189546.1145334717.851169comb1combination-1236971.66-71486.9338280534.01四個(gè)樁失效

23、時(shí)支座位移表(u3為豎向位移)jointoutputcasecasetypeu1u2u3texttexttextmmmmmm1152comb1combination00-23.0069311153comb1combination00-18.0970461154comb1combination00-13.9215891155comb1combination00-10.9398841156comb1combination00-9.4461481157comb1combination00-9.5799981158comb1combination00-11.3259971159comb1combina

24、tion00-14.5141531160comb1combination00-18.776581161comb1combination00-23.3774731162comb1combination00-27.2245761163comb1combination00-31.6826821164comb1combination00-44.2067571165comb1combination00-49.3394321166comb1combination00-49.1567151167comb1combination00-44.4477231168comb1combination00-33.187

25、9341169comb1combination00-28.023817四個(gè)樁失去功能后庫(kù)壁壓應(yīng)力圖四個(gè)樁失去功能后庫(kù)壁壓應(yīng)力圖 從庫(kù)壁壓力圖看出,三個(gè)樁發(fā)生失效后,庫(kù)壁混凝土壓應(yīng)力在13-18mpa,遠(yuǎn)未達(dá)到破壞極限。四個(gè)樁發(fā)生失效后,庫(kù)壁混凝土壓應(yīng)力仍未達(dá)到破壞極限,僅洞口處局部壓應(yīng)力到達(dá)27mpa。由此可見(jiàn),筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)由于支撐筒壁被壓碎導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌的可能性極小。 雖然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的原因可能多種多樣,由于不良地質(zhì)或跟不良地質(zhì)有關(guān)的原因產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞的可能性很大,且具有隱蔽性和直接性,如果在項(xiàng)目前期地質(zhì)勘察階段忽略掉一些不利因素,在項(xiàng)目實(shí)施階段是很難控制的?!?.12”汶川大地震顯示,地質(zhì)災(zāi)害

26、可能帶來(lái)比地震本身更加可怕的災(zāi)難。工程建設(shè)地質(zhì)勘察在任何項(xiàng)目中都極其重要。當(dāng)以一棟建筑作為一個(gè)項(xiàng)目時(shí),對(duì)于該建筑的地質(zhì)勘察是詳細(xì)的。但當(dāng)以幾十個(gè)建筑,上百個(gè)建筑群作為一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí),對(duì)于某一個(gè)單體建筑來(lái)講,其地質(zhì)勘察的詳細(xì)程度往往會(huì)大打折扣,有些重要建筑甚至可能只有1-2個(gè)鉆孔,這顯然是不利的。對(duì)于象筒倉(cāng)這樣荷載巨大的建筑物,除在結(jié)構(gòu)投影面積內(nèi)布置地勘鉆孔外,適當(dāng)在建筑物以外布置鉆孔是必要的。特別是地質(zhì)復(fù)雜場(chǎng)地,適當(dāng)增加地質(zhì)鉆孔絕對(duì)不會(huì)是浪費(fèi)。地勘報(bào)告不僅要分析整個(gè)項(xiàng)目場(chǎng)地的穩(wěn)定性,還要對(duì)每一個(gè)單體建筑物,尤其是象筒倉(cāng)這類(lèi)建筑物的局部場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行研究。施工中如果發(fā)生樁基實(shí)際深度超過(guò)地

27、勘鉆孔深度,應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充地勘鉆孔,探明樁底標(biāo)高以下5m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況,并對(duì)每一個(gè)樁進(jìn)行承載力驗(yàn)算。本文的樁基失效推算是建立在地基均勻,樁身強(qiáng)度完全滿足設(shè)計(jì)要求情況下。如果樁身質(zhì)量存在缺陷,或地基不均勻,一個(gè)或兩個(gè)樁基失效也可能導(dǎo)致“多米勒骨牌效應(yīng)”,結(jié)構(gòu)在較短時(shí)間內(nèi)由局部破壞發(fā)展為整體破壞。當(dāng)樁基持力層為強(qiáng)度較高的基巖時(shí),由于筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)的剛度極大,變形協(xié)調(diào)能力差,支座沉降將直接導(dǎo)致該支座反力傳遞給相鄰支座,該類(lèi)樁基基底務(wù)必清理干凈,防止樁基受力不均導(dǎo)致嚴(yán)重后果。對(duì)于大直徑樁基,最好參照廣東省地基規(guī)范的要求,在每個(gè)樁內(nèi)預(yù)埋超聲波檢測(cè)管,便于100%樁身質(zhì)量檢查,避免因抽查取樣的局限性釀成重大事故。內(nèi)

28、徑18m的筒倉(cāng)工程滑模施工時(shí)間:2005-12-28瀏覽次數(shù):3468【評(píng)論】【收藏】【打印】【關(guān)閉】 中國(guó)檢測(cè)網(wǎng): 一、工程概況 該工程為筒體結(jié)構(gòu),筒倉(cāng)內(nèi)徑18m,筒身高35.46m,有效容積5000m3。35.46m為屋面,0.000相當(dāng)于絕對(duì)高程44.5m。 該工程基礎(chǔ)為筏基,埋深-6.0m,基礎(chǔ)下有100厚c10砼墊層,墊層直徑23.00m?;A(chǔ)直徑22.8m,底板厚900mm1300mm,在半徑4m和9m處分別有一道11001500、9001500的環(huán)形基梁。每根環(huán)梁上分別有6根900900、700800的柱子,基礎(chǔ)砼強(qiáng)度等級(jí)為c30,抗?jié)B標(biāo)號(hào)s6,所有筒壁、梁柱、漏斗均采用c30砼

29、。筒壁11.67m以下厚300,以上厚280,操作室墻體用m5,混合砂漿砌水泥爐渣190系列小型空心砌塊。 裝飾:屋面1:8水泥爐渣找坡2%,找平層上做ts防水卷材一道,卷材上做20厚水泥砂漿保護(hù)層。地面為1:25水泥砂漿罩面,30.46m標(biāo)高以上混合砂漿抹墻面、頂棚,106內(nèi)涂料二遍。外墻1:1:6水泥石灰砂漿打底12厚,1:2.5水泥砂漿面層5厚,門(mén)窗為鋼門(mén)窗,刷紅丹防銹漆綠調(diào)和漆兩遍。 二 施工準(zhǔn)備 2.1 場(chǎng)地平整 本工程場(chǎng)地較平,南側(cè)有根電線桿,桿上有電纜。場(chǎng)內(nèi)還有一條電纜溝,溝內(nèi)十幾根電纜,均需拆遷后才能開(kāi)始土方工程的施工。 2.2 大臨工程 攪拌站:布置2臺(tái)強(qiáng)制攪拌機(jī),2個(gè)碎石料

30、斗,每個(gè)斗容積10m3一座水泥倉(cāng)庫(kù),能儲(chǔ)存水泥80t,約100m2,容積10m3的水箱2個(gè),砼輸送泵一臺(tái)。 垂直運(yùn)輸設(shè)備 安裝一臺(tái)zq80塔吊,塔身安裝高度45m。 由于現(xiàn)場(chǎng)狹窄,不能設(shè)鋼筋制作加工場(chǎng),所有鋼筋均從廠外加工場(chǎng)制作好后再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。 現(xiàn)場(chǎng)大臨設(shè)施布置 現(xiàn)場(chǎng)大臨設(shè)施一覽表 2.3、 施工用電 由于本工程采用塔吊吊運(yùn)材料,砼泵送澆筑,滑模施工等,所用機(jī)械較多,功率較大,合計(jì)用電功率約200kw。根據(jù)實(shí)際情況將砼輸送泵與木工圓鋸等接一路線,將塔吊、攪拌機(jī)、電焊機(jī)等及照明接一路線。 故分別選用35平方毫米和50平方毫米的bx型銅芯橡皮線作導(dǎo)線。 2.4、施工用水計(jì)算; 本工程以砼施工為主,

31、按計(jì)劃每班澆筑砼50m3?,F(xiàn)場(chǎng)人員按100人計(jì),工地不設(shè)食堂,不設(shè)消防栓。 (1)施工工程用水量計(jì)算; 故現(xiàn)場(chǎng) 總用水量為5.229l/s,用直徑76mm的鋼管即可。 2.5、 施工機(jī)具準(zhǔn)備,見(jiàn)主要施工機(jī)具表。 施工機(jī)械、設(shè)備選配一覽表 三 施工進(jìn)度計(jì)劃 為了確保工期,對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行合理組織,具體安排(略) 四 施工方案(部署) 施工方案是:先地下,后地上;先土方后基礎(chǔ)再主體;基礎(chǔ)土方機(jī)械大開(kāi)挖,基礎(chǔ)同采用同輸送泵進(jìn)行澆筑;筒倉(cāng)壁及附壁柱采用滑模施工,其他工程如1.88 米平臺(tái)、柱-1、30.44米平臺(tái)、屋面采用常規(guī)施工。 整個(gè)工程的施工順序是:場(chǎng)地平整,障礙拆除土方開(kāi)挖護(hù)坡筏基施工滑模機(jī)具組

32、裝第一次滑模第一次空滑1.88米平臺(tái)、漏斗施工第二次滑模拆除滑模機(jī)具屋面施工裝飾施工。 五 主要分部分項(xiàng)工程施工方案 5.1、基礎(chǔ)工程施工 5.1.1 施工順序:定位放線-砼地面破除-土方開(kāi)挖-驗(yàn)槽-支墊層模板-墊層砼-筏基放線-鋼筋綁扎、插筋、筒壁插筋-支模-砼澆筑 5.1.2 破除砼地面:本工程土方施工需要放坡,在放坡范圍內(nèi)的原砼地面均須破除。原砼地面有兩層,上層厚度400,為c25砼,下層厚度400,為c30砼,砼地面破除用風(fēng)鉆鉆孔,加鋼楔,用大錘砸,破除的砼垃圾用50裝載機(jī)和15t大黃河牌翻斗車(chē)裝運(yùn)到5km外傾倒。 5.1.3 土方開(kāi)挖 (1)、本工程挖土深度達(dá)到6.10米,土方大多為

33、矸石回填,所以先進(jìn)行邊坡計(jì)算: 2csincos sin2(/2-/2) 取c=6kn/m2,=20 =19kn/m3 61=2*6sincos20(19*sin2(/2-20/2) 解得=52.84,取=53。 故本工程按1:0.75的放坡系數(shù)挖土。用1.2m3反鏟挖掘機(jī)一臺(tái),進(jìn)行挖土,4臺(tái)20t斯太爾自卸車(chē)運(yùn)土到5kw以外傾倒。 5.1.4 另外,開(kāi)挖土方時(shí)還需要從西北方挖一條環(huán)形斜道,以便車(chē)輛進(jìn)入深基坑內(nèi)進(jìn)行挖運(yùn)土,斜坡坡度為10度,長(zhǎng)度為50米,寬4米。 (1)將基坑四周3m范圍內(nèi)的地面處理成5%的向外坡水,并在四個(gè)方向各挖1m*1m*1m的積水坑,坑內(nèi)放7.5kw的潛水泵各一臺(tái),以防

34、下雨時(shí)水流進(jìn)基坑。 (2)機(jī)械開(kāi)挖時(shí),挖掘機(jī)配技術(shù)工1人、普工2人、另需45勞務(wù)工跟車(chē)清底修坡。 (3) 開(kāi)挖接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí), 為避免擾動(dòng)基地土層,30cm厚土層,采用人工清理。隨時(shí)開(kāi)挖,隨時(shí)進(jìn)行釬探并做好釬探記錄。 (4)由于是夏雨季,留出100mm厚土層,待驗(yàn)槽后,隨清出隨澆筑墊層砼。 (5)土方回填待基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收完后方可進(jìn)行,并應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行,每層虛鋪厚度不得超過(guò)300mm,分層夯實(shí),回填分兩次進(jìn)行。第一次至長(zhǎng)-4.9m,為滑模組裝準(zhǔn)備場(chǎng)地,第二次回填至室內(nèi)地坪。 (6)由于基坑待挖后西丶西北方向已到現(xiàn)有的公路邊,為保證公路路基不塌方,必須進(jìn)行護(hù)坡處理,南面、西南面均有建筑物,挖

35、土?xí)r,已無(wú)法放坡,必須對(duì)建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)性處理。處理方法采用錨桿加固的辦法: 雖然西,西北方有一定的放坡,但放坡不夠,同時(shí)還有車(chē)輛行駛,為防止車(chē)輛不小心駛?cè)牖觾?nèi),需要在坑邊砌一道2米高240厚的圍墻作防護(hù)。故坑邊有均載 q=38kn/m2,=19kn/m3, =40 、求錨桿的軸向拉力:ea1=1/2*z2tg(45-/2) =1/2*19*6.32*0.217=81.82kn/m ea2=qztg2(4/2)=38*6.3*0.217=51.95kn/m 受力最大的錨桿的水平拉力t1,根據(jù)力矩平衡,則:t1*6.3=6.3/3*2*ea1+6.3/2*ea2 t1=(4.2*81.85+

36、3.15*51.95)/6.3=80.52kn/m 錨桿間距為0.5米,錨力t=t1*0.5=40.26kn 錨桿的軸向拉力為tu=t/cos=42.844kn 、求錨筋的截面積: as= *tu/fy=1.3*42.844*1000/310=180mm2g為荷載分項(xiàng)系數(shù),取g=1.3,16的截面積=200.96180,故16的鋼筋就可以滿足抗拉要求了,但是為了降低施工難度,縮短錨筋長(zhǎng)度,同時(shí)增大錨桿的安全性,選取25的鋼筋作錨筋。 、求非錨固長(zhǎng)度:由于南面基本不放坡,故南面、西南面的錨筋最大非錨固長(zhǎng)度l1=6.3*sin37/sin73=3.96m 西面西北面有一定的放坡,土坡與水平面約成7

37、0度,故其非錨故長(zhǎng)度l2=h/cos20*tg(70-53)=1.85m。 、求西面的錨固長(zhǎng)度:設(shè)錨固長(zhǎng)度為5米, 則h=6.3+(1.85+5/2)*sin20=7.79m =korhtg=1*19*7.79*0.839=124.18kn 2 k0=1。 則需錨固長(zhǎng)度l3=42.844/(3.14*.025*124.18)=4.4m與所設(shè)不符,需要修正:榮金昌1 h=6.3+(1.85+4.4/2)*sin20=7.69 則=1*19*7.69*0.839=122.59kn/m2 則需錨固長(zhǎng)度l3=42.844/(3.14*.025*122.59)=4.45m 、西面錨固長(zhǎng)度為l2+l3=1

38、.85+4.45=6.3m 、南面、西南面沒(méi)有均載,故沒(méi)有ea2,則南面、西南面的錨桿的水平拉力t2=.5*(81.82*4.2/6.3)=27.27kn 則tu=27.27/cos20=29.02kn 、設(shè)南面錨筋的錨固長(zhǎng)度為4米,則h=6.3+(3.96+4/2)*sin20=8.34m =1*19*8.34*0.839=132.95kn/m2 則需錨固長(zhǎng)度為l4=29.02/(3.14*.025*132.95)=2.78m 與所設(shè)不符,需要修正:h=6.3+(3.96+2.78/2)*sin20=8.13m =1*19*8.13*.839=129.6kn/m2 則需錨固長(zhǎng)度l4=29.0

39、2/(3.14*.025*129.6)=2.89m 南面、西南面的錨筋長(zhǎng)度為l=l1+l4=3.96+2.89=6.85m 、錨固鋼筋呈梅花形布置,每根鋼筋增加100mm外露部分,在外露部分上縱橫焊上14的鋼筋,形成間距200mm鋼筋網(wǎng),在鋼筋網(wǎng)上再焊上鋼板網(wǎng),然后再澆筑200厚c25細(xì)石砼。 5.1.5 基礎(chǔ)鋼筋:首先熟悉圖紙,了解整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力情況,然后排出鋼筋綁扎的先后順序,以確保鋼筋放置的正確性。 (1)、超過(guò)9m長(zhǎng)的放射筋,采用定尺長(zhǎng)度為12米的鋼筋加工,余下2.1米無(wú)用。 (2)、基礎(chǔ)鋼筋為雙層鋼筋,待地板下層鋼筋網(wǎng)綁扎完畢,墊好墊塊,墊塊厚度為35mm,間隔1000mm綁一個(gè),墊

40、塊用1:2.5水泥砂漿制作,制作時(shí)放上200mm長(zhǎng)的綁扎絲。采用馬凳將上層鋼筋網(wǎng)架住,馬凳間距1000mm,徑向通長(zhǎng)布置。 (3)、所有水平環(huán)向筋均采用焊接搭接,搭接長(zhǎng)度不小于10d,為單面焊接,并要求鋼筋同心。為滿足基梁鋼筋的搭接位置要求,基梁鋼筋也采用定尺長(zhǎng)度為12米的鋼筋制作,余下1-2米無(wú)用棄之。 由于底板徑向鋼筋和基梁鋼筋采用12米定尺的,鋼筋損耗率比平時(shí)增加10%-18%。 (4)、為確保砼壁及附壁柱插筋的位置的正確性,首先用線錘將第一排水平環(huán)箍筋的位置找準(zhǔn),用電焊點(diǎn)焊,將它們加固于底板的鋼筋上,并固定好砼壁,豎筋用骨架,然后將插筋固定于第一排環(huán)筋或箍筋上?;合轮拷畈捎脙蓚€(gè)開(kāi)口

41、箍合在一起用電焊焊上,搭接10d (5)、所有底板鋼筋在綁扎前,均須讓測(cè)量工放好位置線,劃出定位圖。為保證基梁主筋的下面第二層鋼筋位置的正確,防止砼澆筑時(shí)將其壓下去,用的鋼筋墊在底層筋和下面第二層筋之間,并綁扎好。其長(zhǎng)度等于基梁斷面的寬度,并沿基梁周長(zhǎng)每隔布置一根。上面第二層筋,尤其中間那根,采用的鋼筋做成“”形拉鉤掛在上層筋上,每隔一個(gè)。 (6)為防止基礎(chǔ)砼泵送澆筑時(shí)產(chǎn)生的較大沖擊力使基梁鋼筋發(fā)生位移,在基梁鋼筋和柱插筋綁扎完畢后在基梁內(nèi)增加“”形鋼筋進(jìn)行加固。 5.1.5基礎(chǔ)模板 (1)、底板、基梁、附壁柱、皮帶地道附加框、砼壁均采用組合鋼模板進(jìn)行支模,砼壁與附壁柱、附加框之間非角部分采用

42、木模。 (2)、底板外圍900mm高采用p3009模板支設(shè)用鋼管加固立桿間距600mm環(huán)向采用25鋼筋三道交接處用電焊將鋼管鋼筋連接起來(lái)并每隔600mm用三根水平方向的鋼管沿鋼模豎向頂緊。 (3)、基梁采用對(duì)拉鐵片進(jìn)行加固,鐵片沿基梁周長(zhǎng)間距600一道,上下各一道,中間加一道。 對(duì)拉鐵片計(jì)算:() 取,.,經(jīng)計(jì)算.。 則()1.21.31/=36.74 選0.636.74*13.226413226.4 須13226.4. 取鋼筋則抗拉力78.516877.513226.4 故用的鋼筋作對(duì)拉鐵片的鋼筋。 基梁支模時(shí),一定要讓測(cè)量工放好線,確定好模板位置。 5.1.6 基礎(chǔ)砼工程 (1)、本工程砼

43、量包括基梁和底板共為460m3,工程量大,若按常規(guī)施工容易造成結(jié)構(gòu)出現(xiàn)冷縫及溫度裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,為使基礎(chǔ)連續(xù)澆筑不留施工縫并達(dá)到抗?jié)B砼要求縮短工期需要采用泵送砼施工。 、 水泥選用普425#水泥,砂采用粗砂,含泥量小于2%,碎石采用13cm石子,符合泵送砼的要求。 、 加入水泥用量26%的級(jí)粉煤灰降低水化熱。 、 為提高砼的可泵性,增強(qiáng)砼的和易性,加入水泥用量2%的泵送劑。 、 砼由當(dāng)?shù)匾患?jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試配,并出具砼配合比通知單,施工時(shí),嚴(yán)格按配比要求稱量,誤差控制在允許偏差范圍內(nèi)。 (2)、砼自西向東進(jìn)行澆筑,一次澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高及柱底板砼,根據(jù)泵送時(shí),自然流淌的坡度,在澆筑工作面布置前放三排振

44、動(dòng)棒,隨著澆筑的推進(jìn)振動(dòng)棒也相應(yīng)跟上,以確保整個(gè)高度砼的澆筑質(zhì)量。 (3)、因?yàn)橄募靖邷?,防止砼初凝太早,加入水泥?.2-0.5%的緩凝劑。 (4)、砼澆筑在基坑中央搭設(shè)一道東西向的腳手架,并用25鋼筋和=10鋼板焊成t型墊鐵,腳手架座于底板鋼筋上,以利于腳手架的拆除,腳手架立桿間距不大于1000m。 (5)、底板砼初凝前,先用刮杠刮平,并用木抹子搓毛,以提高底板砼表面密實(shí)度。初凝后至終凝前,用鐵抹子二次壓光,閉合收水裂縫。 (6)、底板砼澆筑過(guò)程中在底板中部安放鐵皮測(cè)溫管,間隔4m,深400mm,進(jìn)行測(cè)溫。為防止溫度裂縫在終凝前,二次抹面后在砼表面覆蓋一層塑料薄膜,減緩砼的散熱速度,使砼內(nèi)

45、蒸發(fā)出的游離水積在砼表面進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù),并控制砼表面和內(nèi)部溫差在25以內(nèi),當(dāng)砼水化熱峰值過(guò)后根據(jù)測(cè)溫情況撤掉砼表面的薄膜,覆蓋草簾子進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。 (7)砼澆筑過(guò)程中的應(yīng)急措施 、若砼因某種特殊原因不能連續(xù)澆筑,間隙超過(guò)允許時(shí)間,按施工縫處理繼續(xù)澆筑時(shí),原砼抗壓強(qiáng)度不小于1.2n/mm2,并在施工縫處鋪一層與砼內(nèi)成分相同的水泥砂漿。 、輸送泵發(fā)生故障應(yīng)及時(shí)拆除泵送管,并清理干凈。若故障時(shí)間較長(zhǎng),用塔吊吊砼進(jìn)行澆筑,確保砼的連續(xù)澆筑。 5.2、圓筒倉(cāng)筒壁滑模施工 5.2.1、滑模系統(tǒng)裝置的設(shè)計(jì) 模板計(jì)算 本工程模板采用鋼模、模板寬度筒倉(cāng)用200mm,柱子用100mm、200mm搭配使用,模板高度計(jì)

46、算如下: h=tv=40.2=0.8m 其中h模板高度t砼達(dá)到滑升強(qiáng)度的時(shí)間,一般取4小時(shí)v模板滑升速度,取0.2m/h 因此模板均選用900mm高的鋼模板,模板寬度可選用100、200mm轉(zhuǎn)角、洞口擋板、模板的形狀尺寸進(jìn)行特殊加工。 施工總荷載計(jì)算 模板系統(tǒng):模板112m2 自重40kg/m2112m2=4480kg=4.5t 磨阻力300kg/m2112m2=33600kg=33.6t 開(kāi)字架自重300kg/個(gè)37個(gè)=11100kg=11.1t 聯(lián)圈、圍圈自重2.196+0.965+0.18+0.244=3.585t=3.6t 吊腳手架外雙重布置,內(nèi)單層布置。 128m280kg/m2=1

47、0.24t 自重 128m230kg/m2=3.84t 荷載 集中荷載:液壓站自重1.5t,電焊機(jī)自重1t 操作手臺(tái):面積145m2 自重:145m230kg/m2=4.35t 活載:145m2150kg/m2=21.75t 施工總荷載=95.92t 按100t計(jì)算 全部荷載由提升架承受,故開(kāi)字架承受的荷載為100t。 圍圈 根據(jù)圓筒倉(cāng)的結(jié)構(gòu)形式及規(guī)范要求,提升架間距1600mm,在模板上下口設(shè)兩道圍圈,圍圈間距600mm,上下圍圈用404角鋼作腹桿形成桁架,加大其剛度,用以克服相鄰千斤頂不同步而產(chǎn)生的附加荷載。 提升架布置 提升架采用“開(kāi)”字架,節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接。 由于圓筒倉(cāng)附壁柱至漏斗平臺(tái)

48、就沒(méi)有了,因此提升架布置時(shí)應(yīng)避開(kāi)柱子,沿圓弧均勻布置。于附壁柱處的兩個(gè)提升架的間距要稍小一點(diǎn),并在兩個(gè)提升架之間設(shè)橫梁以提升柱模板。 支承桿計(jì)算 p=2ei/k(ml)2=22.110519174.76/0.8(0.651300)2 =2782.5n=2.78 施工總荷載100t 支承桿的最小總數(shù)d=100/2.780.8=44.96=45 結(jié)合施工荷載及結(jié)構(gòu)的相互對(duì)稱性,設(shè)37個(gè)開(kāi)字架,74根支承桿。 支用25的鋼筋,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中筒壁鋼筋的保護(hù)層大于35mm但本工程筒壁厚300280mm,支承桿不代替筒壁鋼筋不回收。支承桿設(shè)內(nèi)外兩層,間距200,支承桿第一節(jié)的一端宜加工成60角的截頭圓錐形,以

49、便于從千斤頂內(nèi)插過(guò),另一頭為齊頭。第二節(jié)以上的爬桿,一頭加工成45的坡口,另一頭為齊頭。爬桿要用液壓張拉機(jī)冷拉調(diào)直,冷拉延伸率控制在2%以內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)25鋼筋的長(zhǎng)直徑為27mm,可能實(shí)際材料的直徑不規(guī)格。因此要求調(diào)直好的爬桿要用內(nèi)徑為29的鋼管做通過(guò)實(shí)驗(yàn),鋼管長(zhǎng)度不小于300mm,也不長(zhǎng)于400mm避免損壞千斤頂?shù)目▔K,施工規(guī)范要求爬桿的彎曲誤差小于2,直徑偏差小于0.5mm,爬桿下料要用砂輪切割機(jī),嚴(yán)禁用切斷機(jī)下料。 操作平臺(tái)及吊架 圓倉(cāng)外壁以托板為操作平臺(tái),下吊架寬度0.65m。圓倉(cāng)內(nèi)壁挑三角架寬度1.2m,下設(shè)吊架寬度0.65m,見(jiàn)附圖。內(nèi)挑三角架根據(jù)內(nèi)力計(jì)算采用638角鋼,吊架采用18的鋼

50、筋,下設(shè)634角鋼,滿鋪55mm厚腳手架板,雙側(cè)設(shè)絲扣,深度必須符合機(jī)械加工標(biāo)準(zhǔn),防止滑絲。 液壓操作平臺(tái)設(shè)置:開(kāi)字架上搭設(shè)長(zhǎng)4m,寬3.300m的平臺(tái),材料用10的槽鋼。 液壓控制系統(tǒng) 、液壓控制臺(tái)采用2臺(tái)ykt36自控臺(tái)正常工作,另儲(chǔ)備1臺(tái)備用,該控制臺(tái)具有加壓,回油自動(dòng)控制系統(tǒng),功用選擇系統(tǒng)和定時(shí)報(bào)警系統(tǒng)裝置。并能自動(dòng)控制滑升高度,消除由于人工控制加壓,回油時(shí)間差引起的千斤頂不同步調(diào)差,定時(shí)報(bào)警以防止長(zhǎng)時(shí)間工作間歇砼凝固粘接模板的現(xiàn)象。 、千斤頂計(jì)算 n=f/n n千斤頂工作時(shí)承載力1.5t n=1.5/100=67 67臺(tái)千斤頂即可滿足要求,但考慮功率損失和工程結(jié)構(gòu)情況,布置74臺(tái)xy

51、d-35楔塊式千斤頂,備用30臺(tái),千斤頂由12#控制柜分別控制。 、為避免各油泵供油差異,引起千斤頂動(dòng)作的不同步及壓力差,在各油泵主分油處用高壓沒(méi)砂并連串通。液壓控制臺(tái)和千斤頂之間采用高壓油泵二級(jí)供油方式,第一級(jí)16油管由控制臺(tái)接到千斤頂近處的分油器上,第二級(jí)用8油管從分油器通過(guò)針形閥到達(dá)千斤頂。 、液壓油箱應(yīng)易拆換、排污,并有液壓油過(guò)濾裝置,液壓油有良好的潤(rùn)滑性和穩(wěn)定性。 、控制臺(tái)在夏季使用30#機(jī)械油,油液必須保持清潔,嚴(yán)禁帶有雜質(zhì)的臟油進(jìn)入控制臺(tái)油箱,注油時(shí)一定要通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)。安裝前控制臺(tái)及千斤頂要進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為80kg/m2,控制臺(tái)要墊穩(wěn)墊平,千斤頂一定要垂直,避免松脫漏油。 、千斤頂油路安裝完畢后,在未插入爬桿前應(yīng)進(jìn)行液壓系統(tǒng)排氣和耐壓試驗(yàn),即進(jìn)行繼電器初步穩(wěn)定,待正式滑升時(shí)進(jìn)一步復(fù)查審定,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,方可操作換向閥,進(jìn)入工作狀態(tài)。 滑模過(guò)程通訊聯(lián)系、供電及照明。 通訊聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)采用地面液壓控制臺(tái)配備一對(duì)直通電話,主控制臺(tái)分控制臺(tái)一對(duì)直通電話聯(lián)系。值班指揮、測(cè)量、塔吊司機(jī)用對(duì)講機(jī)聯(lián)絡(luò),滑升信號(hào)統(tǒng)一為電鈴信號(hào),液壓臺(tái)與值班人員聯(lián)系用電鈴。供電照明:動(dòng)力和照明電源采用雙回路供電方法,從地面至液壓臺(tái)的電纜一端以固定在平臺(tái)上的拉索為支托,拉索和電纜的固定間距不

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