多层民用构筑施工丈量
民用构筑施工丈量的重要工作是构筑物的定位和放线、基础工程施工丈量、墙体工程施工丈量及高层构筑施工丈量等。
一、施工丈量前的筹备工作
(1)熟悉设计图纸 设计图纸是施工丈量的重要凭据,在测设前,应熟悉构筑物的设计图纸,相识施工构筑物与相邻地物的互有关系,以及构筑物的尺寸和施工的要求等,并仔细查对各设计图纸的有关尺寸。测设时必须具备下列图纸资料:
1)总平面图 如图所示,从总平面图上,能够查取或推算设计构筑物与原有构筑物或丈量节造点之间的平面尺寸和高差,作为测设构筑物总体地位的凭据。
2)构筑平面图 从构筑平面图中,能够查取构筑物的总尺寸,以及内部各定位轴线之间的关系尺寸,这是施工测设的根基资料。
3)基础平面图 从基础平面图上,能够查取基础边线与定位轴线的平面尺寸,这是测设基础轴线的必要数据。
4)基础详图 从基础详图中,能够查取基础立面尺寸和设计标高,这是基础高程测设的凭据。
5)构筑物的立面图和剖面图 从构筑物的立面图和剖面图中,能够查取基础、地坪、门窗、楼板、屋架和屋面等设计高程,这是高程测设的重要凭据。
(2)现场踏勘 全面相识现场情况,对施工场地上的平面节造点和水准点进行检点。
(3)施工场地整顿 平坦和算帐施工场地,以便进行测设工作。
(4)造订测设规划 凭据设计要求、定位前提、现场地形和施工规划等成分,造订测设规划,蕴含测设步骤、测设数据推算和绘造测设略图,如图所示。
(5)仪器和工具 对测设所使用的仪器和工具进行检点。
二、定位和放线
1.构筑物的定位
构筑物的定位,就是将构筑物表廓各轴线交点(简称角桩,即上图中的M、N、P和Q)测设在地面上,作为基础放样和细部放样的凭据。
由于定位前提分歧,定位步骤也分歧,下面介绍凭据已有构筑物测设拟建构筑物的步骤。
(1)如图2所示,用钢尺沿宿舍楼的东、西墙,耽搁出一幼段距离l得a、b两点,作出标志。
(2)在a点安设经纬仪,对准b点,并从b沿ab方向量取14.240m(由于讲授楼的表墙厚370mm,轴线偏里,离表墙皮240mm),定出c点,作出标志,再持续沿ab方向从c点起量取25.800m,定出d点,作出标志,cd线就是测设讲授楼平面地位的构筑基线。
(3)别离在c、d两点安设经纬仪,对准a点,顺使仉方向测设90?,沿此视线方向量取距离l+0.240m,定出M、Q两点,作出标志,再持续量取15.000m,定出N、P两点,作出标志。M、N、P、Q四点即为讲授楼表廓定位轴线的交点。
(4)查抄NP的距离是否蹬宗25.800m,∠N和∠P是否蹬宗90?,其误差应在允许领域内。
如施工场地已有构筑方格网或构筑基线时,可直接选取直角坐标法进行定位。
2.构筑物的放线
构筑物的放线,是指凭据已定位的表墙轴线交点桩(角桩),具体测设出构筑物各轴线的交点桩(或称中心桩),而后,凭据交点桩用白灰撒出基槽开挖天堑线。放线步骤如下:
(1)在表墙轴线周边上测设中心桩地位 如图2所示, 在M点安设经纬仪,对准Q点,用钢尺沿MQ方向量出相邻两轴线间的距离,定出1、2、3、…各点,同理可定出5、6、7各点。量距精杜爪达到设计精度要求。量出各轴线之间距离时,钢尺零点要始终对在统一点上。
(2)复原轴线地位的步骤 由于在开挖基槽时,角桩和中心桩要被挖掉,为了便于在施工中,复原各轴线地位,应把各轴线耽搁到基槽表安全地址,并做好标志。其步骤有设置轴线节造桩和龙门板两种大局。
1)设置轴线节造桩 轴线节造桩设置在基槽表,基础轴线的耽搁线上,作为开槽后,各施工阶段复原轴线的凭据,如图2所示。轴线节造桩通常设置在基槽表2~4m处,打下木桩,桩顶钉上幼钉,正确标出轴线地位,并用混凝土包裹木桩,如图3所示。如左近有构筑物,亦可把轴线投测到构筑物上,用红漆作出标志,以包办轴线节造桩。
2)设置龙门板 在幼型民用构筑施工中,常将各轴线引测到基槽表的水平木板上。水平木板称为龙门板,固定龙门板的木桩称为龙门桩,如图4所示。设置龙门板的步骤如下:
在构筑物四角与隔墙两端,基槽开挖天堑线以表1.5~2m处,设置龙门桩。龙门桩要钉得竖直、牢固,龙门桩的表侧面应与基槽平行。
凭据施工场地的水准点,用水准仪在每个龙门桩表侧,测设出该构筑物室内地坪设计高程线(即±0标高线),并作出标志。
沿龙门桩上±0标高线钉设龙门板,这样龙门板顶面的高程就同在±0的水平面上。而后,用水准仪校核龙门板的高程,如有差错应实时纠正,其允许误差为±5mm。
在N点安设经纬仪,对准P点,沿视线方向在龙门板上定出一点,用幼钉作标志,纵转望远镜在N点的龙门板上也钉一个幼钉。用同样的步骤,将各轴线引测到龙门板上,所钉之幼钉称为轴线钉。轴线钉定位误差应幼于±5mm。
最后,用钢尺沿龙门板的顶面,查抄轴线钉的间距,其误差不超过1:2 000。查抄合格后,以轴线钉为准,将墙边线、基础边线、基础开挖边线等标定在龙门板上。
三、基础工程施工丈量
1.基槽抄平
构筑施工中的高程测设,又称抄平。
(1)设置水平桩 为了节造基槽的开挖深度,当快挖到槽底设计标高时,利用水准仪凭据地面上±0.000m点,在槽壁上测设一些水平幼木桩(称为水平桩),如图5所示,使木桩的上表表离槽底的设计标高为一固定值(如0.500m)。
为了施工时使用方便,通常在槽壁各拐角处、深度变动处和基槽壁上每隔3~4m测设一水平桩。
水平桩可作为挖槽深度、建平槽底和打基础垫层的凭据。
(2)水平桩的测设步骤 如图5所示,槽底设计标高为-1.700m,欲测设比槽底设计标高高0.500m的水平桩,测设步骤如下:
1)在地面适当处所安设水准仪,在±0标高线地位上立水准尺,读取后视读数为1.318m。
2)推算测设水平桩的应读前视读数b应:
3)在槽内一侧立水准尺,并高低移动,直至水准仪视线读数为2.518m时,沿水准尺尺底在槽壁打入一幼木桩。
2.垫层中线的投测
基础垫层打好后,凭据轴线节造桩或龙门板上的轴线钉,用经纬仪或用拉绳挂锤球的步骤,把轴线投测到垫层上,如图6所示,并用墨线弹出墙中心线和基础边线,作为砌筑基础的凭据。
由于整个墙身砌筑均以此线为准,这是确定构筑物地位的关键环节,所以要严格校核后方可进行砌筑施工。
3.基础墙标高的节造
房屋基础墙是指±0.000m以下的砖墙,它的高度是用基础皮数杆来节造的。
(1)基础皮数杆是一根木造的杆子,如图7所示,在杆上事先依照设计尺寸,将砖、灰缝厚度画出线条,并表明±0.000m和防潮层的标高地位。
(2)立皮数杆时,先在立杆处打一木桩,用水准仪在木桩侧面定出一条高于垫层某一数值(如100mm)的水平线,而后将皮数杆上标高一样的一条线与木桩上的水平线对齐,并用大铁钉把皮数杆与木桩钉在一路,作为基础墙的标高凭据。
4.基础面标高的查抄
基础施工实现后,应查抄基础面的标高是否切合设计要求(也可查抄防潮层)?捎盟家遣獬龌∶嫔先舾傻愕母叱毯蜕杓聘叱瘫攘,允许误差为±10mm。
四、墙体施工丈量
1.墙体定位
(1)利用轴线节造桩或龙门板上的轴线和墙边线标志,用经纬仪或拉细绳挂锤球的步骤将轴线投测到基础面上或防潮层上。
(2)用墨线弹出墙中线和墙边线。
(3)查抄表墙轴线交角是否蹬宗90?。
(4)把墙轴线延长并画在表墙基础上,如图8所示,作为向上投测轴线的凭据。
(5)把门、窗和其它洞口的边线,也在表墙基础上标定出来。
2.墙体各部位标高节造
在墙体施工中,墙身各部位标高通常也是用皮数杆节造。
(1)在墙身皮数杆上,凭据设计尺寸,按砖、灰缝的厚度画出线条,并表明0.000m、门、窗、楼板等的标高地位,如图9所示。
(2)墙身皮数杆的设立与基础皮数杆一样,使皮数杆上的0.000m标高与房屋的室内地坪标高相吻合。在墙的转角处,每隔10~15m设置一根皮数杆。
(3)在墙身砌起1m以来,就在室内墙身上定出+0.500m的标高线,作为该层地面施工和室内装建用。
(4)第二层以上墙体施工中,为了使皮数杆在统一水平面上,要用水准仪测出楼板四角的标高,取均匀值作为地坪标高,并以此作为立皮数杆的标志。
框架结构的民用构筑,墙体砌筑是在框架施工后进行的,故可在柱面上画线,包办皮数杆。
五、构筑物的轴线投测
在多层构筑墙身砌筑过程中,为了保障构筑物轴线地位正确,可用吊锤球或经纬仪将轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上。
1.吊锤球法
将较沉的锤球悬吊在楼板或柱顶边缘,当锤球尖对准基础墙面上的轴线标志时,线在楼板或柱顶边缘的地位即为楼层轴线端点地位,并画出标志线。各轴线的端点投测完后,用钢尺检点各轴线的间距,切合要求后,持续施工,并把轴线逐层自下向上传递。
吊锤球法轻便易行,不受施工场地限度,通常能保障施工质量。但当有风或构筑物较高时,投测误差较大,应选取经纬仪投测法。
2.经纬仪投测法
在轴线节造桩上安设经纬仪,整平后,对准基础墙面上的轴线标志,用盘左、盘右分中投点法,将轴线投测到楼层边缘或柱顶上。将所有端点投测到楼板上之后,用钢尺检点间距,相对误差不得大于1/2000。查抄合格后,能力在楼板分间弹线,持续施工。
六、构筑物的高程传递
在多层构筑施工中,要由基层向上层传递高程,以便楼板、门窗口等的标高切合设计要求。高程传递的步骤有以下几种:
1.利用皮数杆传递高程
通常构筑物可用墙体皮数杆传递高程。具体步骤参照"墙体各部位标高节造"。
2.利用钢尺直接丈量
对于高程传递精度要求较高的构筑物,通常用钢尺直接丈量来传递高程。对于二层以上的各层,每砌高一层,就从楼梯间用钢尺从基层的"+0.500m"标高线,向上量出层高,测出上一层的"+0.500m"标高线。这样用钢尺逐层向上引测。
3.吊钢尺法
用悬挂钢尺包办水准尺,用水准仪读数,从下向上传递高程。
高层构筑施工丈量
高层构筑物施工丈量中的重要问题是节造垂直度,就是将构筑物的基础轴线正确地向高层引测,并保障各层相应轴线位于统一竖直面内,节造竖向误差,使轴线向上投测的误差值不超限。
轴线向上投测时,要求竖向误差在本层内不超过5mm,全楼累计误差值不应超过2H/10 000(H为构筑物总高度),且不应大于:
30m<H≤60m时,10mm;
60m<H≤90m时,15mm;
90m<H 时,20mm。
高层构筑物轴线的竖向投测,重要有表控法和内控法两种,下面别离介绍这两种步骤。
一、表控法
表控法是在构筑物表部,利用经纬仪,凭据构筑物轴线节造桩来进行轴线的竖向投测,亦称作"经纬仪引桩投测法"。具体操作步骤如下:
1.在构筑物底部投测中心轴线地位
高层构筑的基础工程落成后,将经纬仪安设在轴线节造桩A1、A1′、B1和B1′上,把构筑物主轴线精确地投测到构筑物的底部,并设立标志,如图1中的a1、a1′、b1和b1′,以供下一步施工与向上投测之用。
2.向上投测中心线
随着构筑物不休升高,要逐层将轴线向上传递,如图1所示,将经纬仪安设在中心轴线节造桩A1、A1′、B1和B1′上,严格整平仪器,用望远镜对准构筑物底部已标出的轴线a1、a1′、b1和b1′点,用盘左和盘右别离向上投测到每层楼板上,并取其中点作为该层中心轴线的投影点,如图1中的a2、a2′、b2和b2′。
3.增设轴线引桩
当楼房逐步增高,而轴线节造桩距构筑物又较近时,望远镜的仰角较大,操作不便,投测精度也会降低。为此,要将原中心轴线节造桩引测到更远的安全处所,或者左近大楼的屋面。
具体作法是:
将经纬仪安设在已经投测上去的较高层(如第十层)楼面轴线a10a10′上,如图2所示,对准地面上原有的轴线节造桩A1和A1′点,用盘左、盘右分中投点法,将轴线耽搁到远处A2和A2′点,并用标志固定其地位,A2、A2′即为新投测的A1A1′轴节造桩。
更高各层的中心轴线,可将经纬仪安设在新的引桩上,按上述步骤持续进行投测。
二、内控法
内控法是在构筑物内±0平面设置轴线节造点,并预埋标志,以来在各层楼板地位上相应预留200mm×200 mm的传递孔,在轴线节造点上直接选取吊线坠法或激光铅垂仪法,通过预留孔将其点位垂直投测到任一楼层,如图4所示。
1.内控法轴线节造点的设置
在基础施工结束后,在±0首层平面上,适当地位设置与轴线平行的辅助轴线。辅助轴线距轴线500~800mm为宜,并在辅助轴线交点或端点处埋设标志。如图3所示。
2.吊线坠法
吊线坠法是利用钢丝悬挂沉锤球的步骤,进行轴线竖向投测。这种步骤通常用于高度在50~100m的高层构筑施工中,锤球的沉量约为10~20kg,钢丝的直径约为0.5~0.8mm。投测步骤如下:
如图4所示,在预留孔上面安设十字架,挂上锤球,对准首层预埋标志。当锤球线静止时,固定十字架,并在预留孔周围作出象征,作为以来复原轴线及放样的凭据。此时,十字架中心即为轴线节造点在该楼面上的投测点。
用吊线坠法实测时,要采取一些必要措施,如用铅直的塑料管套着坠线或将锤球沉浸于水(或油)中,以削减摆动。
3.激光铅垂仪法
(1)激光铅垂仪简介 激光铅垂仪是一种专用的铅直定位仪器。合用于高层构筑物、烟囱及高塔架的铅直定位丈量。
激光铅垂仪的根基机关如图5所示,重要由氦氖激光管、精密竖轴、发射望远镜、水准器、基座、激光电源及接管屏等部门组成。
激光器通过两组固定螺钉固定在套筒内。激光铅垂仪的竖轴是空心筒轴,两端有螺扣,上、下两端别离与发射望远镜和氦氖激光器套筒相衔接,二者地位可对换,组成向上或向下发射激光束的铅垂仪。仪器上设置有两个互成90?的管水准器,仪器配有专用激光电源。
(2)激光铅垂仪投测轴线 下图为激光铅垂仪进行轴线投测的示意图,其投测步骤如下:
1)在首层轴线节造点上安设激光铅垂仪,利用激光器底端(全反射棱镜端)所发射的激光束进行对中,通过调节基座整平螺旋,使管水准器气泡严格居中。
2)在上层施工楼面预留孔处,搁置接受靶。
3)接通激光电源,启辉激光器发射铅直激光束,通过发射望远镜调焦,使激光束汇聚成红色耀眼光斑,投射到接受靶上。
4)移动接受靶,使靶心与红色光斑沉合,固定接受靶,并在预留孔周围作出象征,此时,靶心地位即为轴线节造点在该楼面上的投测点。
构筑物的变形观测
为保障构筑物在施工、使用和运行中的安全,以及为构筑物的设计、施工、治理及科学钻研提供靠得住的资料,在构筑物施工和运行期间,必要对构筑物的不变性进行观测,这种观测称为构筑物的变形观测。
构筑物变形观测的重要内容有构筑物沉降观测、构筑物倾斜观测、构筑物裂缝观测和位移观测等。
一、构筑物的沉降观测
构筑物沉降观测是用水准丈量的步骤,周期性地观测构筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变动值。
1.水准基点的布设
水准基点是沉降观测的基准,因而水准基点的布设应满足以下要求:
(1)要有足够的不变性 水准基点必须设置在沉降影响领域以表,冰冻地域水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。
(2)要具备检点前提 为了保障水准基点高程的正确性,水准基点至少应布设三个,以便相互检点。
(3)要满足肯定的观测精度 水准基点和观测点之间的距离应适中,相距太远会影响观测精度,通常应在100m领域内。
2.沉降观测点的布设
进行沉降观测的构筑物,应埋设沉降观测点,沉降观测点的布设应满足以下要求:
(1)沉降观测点的地位 沉降观测点应布设在能全面反映构筑物沉降情况的部位,如构筑物四角,沉降缝两侧,荷载有变动的部位,大型设备基础,柱子基础和地质前提变动处。
(2)沉降观测点的数量 通常沉降观测点是均匀安插的,它们之间的距离通常为10~20m。
(3)沉降观测点的设置大局 如图1所示。
3.沉降观测
(1)观测周期 观测的功夫和次数,应凭据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变动情况而定。
1)当埋设的沉降观测点不变后,在构筑物主体开工前,进行第一次观测。
2)在建(构)筑物主体施工过程中,通常每盖1~2层观测一次。如中途歇工功夫较长,应在歇工时和复工时进行观测。
3)当产生大量沉降或严沉裂缝时,应立即或几天一次陆续观测。
4)构筑物封顶或竣工后,通常每月观测一次,若是沉降速度减缓,可改为2~3个月观测一次,直至沉降不变为止。
(2)观测步骤 观测时先后视水准基点,接着顺次前视各沉降观测点,最后再次后视该水准基点,两次后视读数之差不应超过±1mm。另表,沉降观测的水准路线(从一个水准基点到另一个水准基点)应为关合水准路线。
(3)精度要求 沉降观测的精杜爪凭据构筑物的性质而定。
1)多层构筑物的沉降观测,可选取DS3水准仪,用通常水准丈量的步骤进行,其水准路线的关合差不应超过
mm(n测站数)。
2)高层构筑物的沉降观测,则应选取DS1精密水准仪,用二等水准丈量的步骤进行,其水准路线的关合差不应超过
mm(n为测站数)。
(4)工作要求 沉降观测是一项持久、陆续的工作,为了保障观测成就的正确性,应尽可能做到四定,即固定观测人员,使用固定的水准仪和水准尺,使用固定的水准基点,按固定的实测路线和测站进行。
表1 沉降观测纪录表
注:水准点的高程 BM.1:49.538mm;
BM.2:50.123mm;
BM.3:49.776mm。
4.沉降观测的成就整顿
(1)整顿原始纪录 每次观测实现后,应查抄纪录的数据和推算是否正确,精度是否合格,而后,调整高差关合差,推算出各沉降观测点的高程,并填入"沉降观测表"中(表1)。
(2)推算沉降量 推算内容和步骤如下:
1)推算各沉降观测点的本次沉降量:
沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程
2)推算累积沉降量:
累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量
将推算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入"沉降观测表"中(表1)。
(3)绘造沉降曲线 如图2所示,为沉降曲线图,沉降曲线分为两部门,即功夫与沉降量关系曲线和功夫与荷载关系曲线。
1)绘造功夫与沉降量关系曲线 首先,以沉降量s为纵轴,以功夫t为横轴,组成直角坐标系。而后,以每次累积沉降量为纵坐标,以每次观测日期为横坐标,标出沉降观测点的地位。最后,用曲线将标出的各点衔接起来,并在曲线的一端注明沉降观测点号码,这样就绘造出了功夫与沉降量关系曲线,如图2所示。
2)绘造功夫与荷载关系曲线 首先,以荷载为纵轴,以功夫为横轴,组成直角坐标系。再凭据每次观测功夫和相应的荷载标出各点,将各点衔接起来,即可绘造出功夫与荷载关系曲线,如图2所示。
二、构筑物的倾斜观测
用丈量仪器来测定构筑物的基础和主体结构倾斜变动的工作,称为倾斜观测。
1.通常构筑物主体的倾斜观测
构筑物主体的倾斜观测,应测定构筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值,再凭据构筑物的高度,推算构筑物主体的倾斜度,即
式中 i——构筑物主体的倾斜度;
?D——构筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值(m);
H——构筑物的高度(m);
α——倾斜角(°)。
由公式可知,倾斜丈量重要是测定构筑物主体的偏移值ΔD。偏移值ΔD的测定通常选取经纬仪投影法。具体观测步骤如下:
(1)如图3所示,将经纬仪安设在固定测站上,该测站到构筑物的距离,为构筑物高度的1.5倍以上。对准构筑物X墙面上部的观测点M,用盘左、盘右分中投点法,定出下部的观测点N。用同样的步骤,在与X墙面垂直的Y墙面上定出上观测点P和下观测点Q。M、N和P、Q即为所设观测标志。
(2)相隔一段功夫后,在原固定测站上,安设经纬仪,别离对准上观测点M和P,用盘左、盘右分中投点法,得到N′和Q′。若是,N与N′、Q与Q′不沉合,如图3所示,注明构筑物产生了倾斜。
(3)用尺子,量出在X、Y墙面的偏移值ΔA、ΔB,而后用矢量相加的步骤,推算出该构筑物的总偏移值ΔD,即:
凭据总偏移值ΔD和构筑物的高度H,即可推算出其倾斜度i。
2.圆形建(构)筑物主体的倾斜观测
对圆形建(构)筑物的倾斜观测,是在相互垂直的两个方向上,测定其顶部中心对底部中心的偏移值。具体观测步骤如下:
(1)如图4所示,在烟囱底部横放一根标尺,在标尺中垂线方向上,安设经纬仪,经纬仪到烟囱的距离为烟囱高度的1.5倍。
(2)用望远镜将烟囱顶部边缘两点A、A′及底部边缘两点B、B′别离投到标尺上,得读数为y1、y1′及y2、y2′,如图4所示。烟囱顶部中心O对底部中心O′在y方向上的偏移值Δy为:
(3)用同样的步骤,可测得在x方向上,顶部中心O的偏移值Δx为:
(4)用矢量相加的步骤,推算出顶部中心O对底部中心O′的总偏移值ΔD,即
凭据总偏移值ΔD和圆形建(构)筑物的高度H即可推算出其倾斜度i。
另表,亦可选取激光铅垂仪或悬吊锤球的步骤,直接测定建(构)筑物的倾斜量。
3.构筑物基础倾斜观测
构筑物的基础倾斜观测通常选取精密水准丈量的步骤,定期测出基础两端点的沉降量差值Δh,如图5所示,在凭据两点间的距离L,即可推算出基础的倾斜度:
对整体刚度较好的构筑物的倾斜观测,亦可选取基础沉降量差值,推算主体偏移值。如图6所示,用精密水准丈量测定构筑物基础两端点的沉降量差值Δh,在凭据构筑物的宽度L和高度H,推算出该构筑物主体的偏移值ΔD,即
三、构筑物的裂缝观测
当构筑物出现裂缝之后,应实时进行裂缝观测。常用的裂缝观测步骤有以下两种:
1.石膏板标志
用厚10mm,宽约50~80mm的石膏板(长度视裂缝大幼而定),固定在裂缝的两侧。当裂缝持续发展时,石膏板也随之开裂,从而观察裂缝持续发展的情况。
2.白铁皮标志
(1)如图7所示,用两块白铁皮,一片取150mm×150mm的正方形,固定在裂缝的一侧。
(2)另一片为50mm×200mm的矩形,固定在裂缝的另一侧,使两块白铁皮的边缘相互平行,并使其中的一部门沉叠。
(3)在两块白铁皮的表表,涂上红色油漆。
(4)若是裂缝持续发展,两块白铁皮将逐步拉开,露出正方形上,原被覆盖没有油漆的部门,其宽度即为裂缝加大的宽度,可用尺子量出。
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