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第3講機(jī)機(jī)械械化化施施工工及及填填土土壓壓實實1土方方機(jī)械械化化施施工工2填土土壓壓實實邵陽陽學(xué)學(xué)院院楊楊宗宗耀耀(教教授授級級高高工工))第1章土方方工工程程推土土機(jī)機(jī)操縱縱靈靈活活、、運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方方便便、、所所需需工工作作面面小小、、行行駛駛速速度度快快,,能能爬爬300左右右的的坡坡。適適用用于于場場地地平平整整、、開開挖挖深深度度1.5m左右右的的基基坑坑、、移移挖挖作作填填、、填填筑筑堤堤壩壩、、回回填填基基坑坑和和基基槽槽土土方方、、為為鏟鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)機(jī)助助鏟鏟、、為為挖挖掘掘機(jī)機(jī)清清理理集集中中余余土土和和創(chuàng)創(chuàng)造造工工作作面面,,修修路路開開道道、、牽牽引引其其它它無無動動力力施施工工機(jī)機(jī)械械,,大大馬馬力力推推土土機(jī)機(jī)還還可可犁犁松松堅堅巖巖。。1土方方機(jī)機(jī)械械化化施施工工1.1推土土機(jī)機(jī)施施工工第3講機(jī)械械化化施施工工及及填填土土壓壓實實TQ230G全液液壓壓高原原推推土土機(jī)機(jī)TY320C前鏟鏟后后犁推土土機(jī)機(jī)共47頁第1頁水中中清清碴碴平平整整場場地地土方方推推送送移移挖挖作作填填1.1推土土機(jī)機(jī)施施工工共47頁第2頁提高高推推土土機(jī)機(jī)生生產(chǎn)產(chǎn)效效率率的的方方法法1.1推土土機(jī)機(jī)施施工工下坡坡推推土土順地地面面坡坡勢勢沿沿下下坡坡方方向向推推土土,,可可增增大大鏟刀刀切切土土深深度度和運(yùn)土土數(shù)數(shù)量量,縮縮短短推土土?xí)r時間間,提高高生生產(chǎn)產(chǎn)率率約約30~40%。共47頁第3頁并列列推推土土1.1推土土機(jī)機(jī)施施工工大面積施施工區(qū)可可采用2~3臺推土機(jī)機(jī)并列推推土,減減少土的的散失量而增大推推土量,,提高生生產(chǎn)率約約15~30%。3臺推土機(jī)機(jī)并列推土土共47頁第4頁分批集中中、一次次推送當(dāng)運(yùn)距較較遠(yuǎn)又土土質(zhì)較堅堅硬時,,宜多次鏟土土,一次推送送。槽型推土土當(dāng)土層較較厚時,,可利用用前次推推土的槽形推土,可可減少土的的散失量量,增大大推土量量。1.1推土機(jī)施施工軍用推土土機(jī)美國M9共47頁第5頁鏟運(yùn)機(jī)操縱簡單單、運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方便、、行駛速速度快、、生產(chǎn)效效率高,是能獨(dú)獨(dú)立完成成鏟土、運(yùn)運(yùn)土、卸卸土、填填筑、壓壓實等全部土土方施工工工序的的施工機(jī)機(jī)械。適適用于坡坡度為200以內(nèi)的大大面積場場地平整整、大型型基坑開開挖、填填筑路基基堤壩。。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工1土方機(jī)械械化施工工CL9A自行式鏟鏟運(yùn)機(jī)CTY9A拖式鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)機(jī)施施工作業(yè)業(yè)中共47頁第6頁鏟運(yùn)機(jī)的的斗容量量為2~8m3,自行式鏟鏟運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)距為800~1500m,拖式鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)距為600m,效率最最高的經(jīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)距距為200~350m。如采用用雙聯(lián)鏟鏟運(yùn)或掛掛大斗鏟鏟運(yùn)時,,其經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)距可可增加至至1000m。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工宇通重工工CTY9A拖式鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)卡特彼勒勒657G自行式鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)距愈長長、生產(chǎn)產(chǎn)效率愈愈低,超超過經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)距時時應(yīng)考慮慮汽車運(yùn)運(yùn)輸。共47頁第7頁1.2.1鏟運(yùn)機(jī)的的運(yùn)行路路線●橢圓圓形或大大環(huán)形路路線:在地形起起伏不大大、填方方不高(<1.5m)的路堤宜宜采用大大環(huán)形路路線。每每隔一定定時間變變換鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)行駛駛方向,,以免機(jī)械單側(cè)側(cè)磨損。橢圓形形路線適適用施工工地段較較短的情情況?!瘛?”字形路線線:該路線一個循環(huán)環(huán)完成兩兩次鏟土土和卸土土,減少了了轉(zhuǎn)彎次次數(shù)和空空駛距離離,一個個循環(huán)中中兩次轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎方向向不同,,鏟運(yùn)機(jī)機(jī)機(jī)械磨磨損均勻勻。在地地形起伏伏較大、、施工地地段狹長長時采用用。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工共47頁第8頁1.2.2提高鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)效率的的方法下坡鏟土土利用機(jī)械械重力的的水平分分力來加加大切土土深度并并縮短鏟鏟土?xí)r間間。推土機(jī)助助鏟在較堅硬硬的土層層中用推推土機(jī)助助鏟,可可加大鏟鏟刀切削削力、切切土深度度和鏟土土速度。。助鏟間間隙可兼兼作松土土、平整整工作。。1.2鏟運(yùn)機(jī)施施工共47頁第9頁●挖近填遠(yuǎn)遠(yuǎn)、挖遠(yuǎn)填近近:挖土先從距離離填土區(qū)最近近一端開始,,由近而遠(yuǎn);;填土則從距距挖土區(qū)最遠(yuǎn)遠(yuǎn)一端開始,,由遠(yuǎn)而近。。既可使鏟運(yùn)運(yùn)機(jī)始終在合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)距內(nèi)工作,又可創(chuàng)造下坡鏟土土的條件。●雙聯(lián)鏟運(yùn)運(yùn)法:拖式鏟運(yùn)機(jī)的的動力有富余余時,可在拖拖拉機(jī)后串連連兩個鏟斗進(jìn)進(jìn)行雙聯(lián)鏟運(yùn)運(yùn)。對堅硬土土層,可先鏟鏟滿一個斗,,再鏟另一個個斗,即“雙聯(lián)單鏟””;對松軟土層,,可兩個斗同同時鏟土,即即“雙聯(lián)雙鏟””。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁第10頁●跨鏟法::在較堅硬的地地段挖土?xí)r可可采取預(yù)留土埂、間間隔鏟土的方法。可縮縮短鏟土?xí)r間間和減少向外外撒土,提高效率?!癫ɡ耸界P鏟土法:鏟土開始時,,鏟刀以最大大深度切入土土中,隨著負(fù)荷增加加、車速降低低,相應(yīng)減小小切土深度,依次反復(fù)進(jìn)進(jìn)行,直至鏟鏟斗裝滿為止止,適用于較較硬土層?!駫齑蠖风P鏟運(yùn):在土質(zhì)松軟地地區(qū),可改掛掛大型土斗,,充分利用拖拖拉機(jī)的牽引引力提高工效效。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁第11頁卡特彼勒657G鏟運(yùn)機(jī)657G鏟運(yùn)機(jī)斗容量量達(dá)85t,是07年的新品,鏟鏟斗可上下,,內(nèi)部推板可可動,鉸鏈?zhǔn)绞睫D(zhuǎn)向,可前前后拖掛。。1.2鏟運(yùn)機(jī)施工共47頁第12頁1.3挖掘機(jī)施工挖掘機(jī)主要用用于挖掘基坑、溝溝槽、清理和平整場地,更換工作裝裝置后還可進(jìn)進(jìn)行裝卸、起重、、打樁等其它作業(yè),,能一機(jī)多用用,工效高、、經(jīng)濟(jì)效果好好,是工程建建設(shè)中的常用用機(jī)械。挖掘機(jī)按行走走方式分為履履帶式和輪胎胎式,按工作作裝置分為正鏟、反鏟、抓鏟、拉鏟,斗容量0.1-2.5m3。常用的挖掘掘機(jī)是正鏟和和反鏟挖掘機(jī)機(jī)。1土方機(jī)械化施施工共47頁第13頁1.3.1正鏟挖掘機(jī)正鏟適用于開開挖含水量較小的的一類土和經(jīng)爆破的巖石石及凍土。主要用于開開挖停機(jī)面以上的土方,且需需與汽車配合合完成土方的的挖運(yùn)工作。。采用正鏟開挖挖大型基坑,,應(yīng)考慮工作作面的大小、、形狀和開行行通道的設(shè)置置。邦立CE1000-7正鏟挖掘機(jī)(四川)日立EX3600E-6正鏟挖掘機(jī)1.3挖掘機(jī)施工共47頁第14頁正鏟的開挖方方式正向開挖、側(cè)側(cè)向裝土即挖土機(jī)向前前進(jìn)方向挖土土,汽車停在在側(cè)面裝土。。正向開挖、后后方裝土挖土機(jī)向前進(jìn)進(jìn)方向挖土,,汽車停在后后面裝土。此法因挖掘機(jī)卸土?xí)r回轉(zhuǎn)角大、汽車需倒車開入,運(yùn)輸不方便。只適用于基坑寬度較小、深度較大的情況此法因挖掘機(jī)卸土?xí)r回轉(zhuǎn)角小、運(yùn)輸方便、生產(chǎn)效率高而應(yīng)用較廣1.3挖掘機(jī)施工點(diǎn)擊動畫正鏟挖土共47頁第15頁1.3.2反鏟挖掘機(jī)反鏟適用于開開挖一至三類的砂砂土或粘土。主要用于開開挖停機(jī)面以下的土方,一般般反鏟的最大大挖土深度為為4~6m,經(jīng)濟(jì)合理的的挖土深度為為3~5m。反鏟也需要要配備運(yùn)土汽汽車進(jìn)行運(yùn)輸輸。帶加長臂的反反鏟挖掘機(jī)1.3挖掘機(jī)施工共47頁第16頁反鏟的開挖方方式溝端開挖法即反鏟停于溝溝端,后退挖挖土,向溝一一側(cè)棄土或裝裝汽車運(yùn)走。。藺家壩泵站泵泵站基坑開挖現(xiàn)場場1.3挖掘機(jī)施工溝端開挖法共47頁第17頁溝側(cè)開挖法即反鏟停于溝溝側(cè),沿溝邊邊開挖,它可可將土棄于距距溝較遠(yuǎn)的地地方,如裝車車則回轉(zhuǎn)角度度較小,但邊邊坡不易控制制。1.3挖掘機(jī)施工點(diǎn)擊動畫反鏟挖土深基坑的接力開挖管溝的溝側(cè)開開挖共47頁第18頁拉鏟拉鏟抓鏟拉鏟工作示意意圖點(diǎn)擊動畫拉鏟挖土點(diǎn)擊動畫抓鏟挖土1.3挖掘機(jī)施工共47頁第19頁主要用來鏟、、裝、卸、運(yùn)運(yùn)土與砂石類類散裝物料,,也可對巖石石、硬土進(jìn)行行輕度鏟掘,更換工作裝裝置后可推土土、起重、裝裝卸等作業(yè)。。鏟容量一般般1.5~6.1m3。1.4其它土方施工工機(jī)械1土方機(jī)械化施施工⑴裝載機(jī)ZL10B型裝載機(jī)(山東威力天地地)共47頁第20頁利用刮刀平整整地面的土方方機(jī)械。刮刀刀裝在機(jī)械前前后輪軸之間間,能升降、傾斜斜、回轉(zhuǎn)和外外伸。動作靈靈活準(zhǔn)確,操操縱方便,平平整場地有較較高的精度,,廣泛用于公路、機(jī)場等等大面積的地地面平整作業(yè)業(yè)。⑵平地機(jī)成工MGB20B平地機(jī)平平地機(jī)機(jī)在平整作業(yè)業(yè)1.4其它土方施工工機(jī)械共47頁第21頁1.5土方工程綜合合機(jī)械化施工工1土方機(jī)械化施施工土方工程綜合合機(jī)械化施工工,是以土方方工程中某一施工過程程為主導(dǎo),按其工程量大大小、土質(zhì)條條件、工期要要求、運(yùn)距及及場地來選擇主導(dǎo)施工工機(jī)械,并以此為依依據(jù)來合理配備其它它輔助施工機(jī)機(jī)械,實現(xiàn)機(jī)械化化施工。如::運(yùn)距800~1500m的大型土石方以鏟運(yùn)機(jī)為主大型土石方施工現(xiàn)場共47頁第22頁●大型基坑坑整體開挖以以正鏟為主;;●小型基坑坑及管溝開挖挖以反鏟為主主;正鏟開挖大型型土石方反反鏟開挖基坑坑反鏟開挖管溝溝1.5土方工程綜合合機(jī)械化施工工共47頁第23頁1.5土方工程綜合合機(jī)械化施工工土方運(yùn)距在1500m以上時以汽車運(yùn)輸輸為主汽車運(yùn)輸要考考慮裝載機(jī)裝土土共47頁第24頁土質(zhì)堅硬時,,要配備大馬馬力推土機(jī)或或松土機(jī)1.5土方工程綜合合機(jī)械化施工工共47頁第25頁2填土壓實2.1.1土料要求:填方土料應(yīng)符符合設(shè)計要求求,設(shè)計無規(guī)規(guī)定時應(yīng)符合合以下規(guī)定::⑴碎石類土土、砂土和爆爆破石渣(粒徑不大于每每層鋪厚的2/3),可用于表層以下的填填料;第3講機(jī)械化施工及及填土壓實2.1填土的要求⑶碎塊草皮皮和有機(jī)質(zhì)含含量大于8%的土,僅用于于無壓實要求的的填方;⑵含水量符符合壓實要求求的粘性土,,可用作各層填料;共47頁第26頁⑷淤泥和淤淤泥質(zhì)土,一一般不能用作作填料,但在在軟土或沼澤澤地區(qū),經(jīng)過過含水量處理理符合壓實要要求后,可用用于填方中的的次要部位。含有大量有機(jī)機(jī)物的土壤、、石膏或水溶溶性硫酸鹽含含量大于2%的土壤、凍結(jié)結(jié)或液化狀態(tài)態(tài)的土壤不能能作填土之用用。精細(xì)的路基填填料2.1填土的要求共47頁第27頁2.1.2最佳含水量回填土含水量量過大過小都都難以夯壓密密實,當(dāng)土壤在最佳佳含水量的條條件下壓實時時,能獲得最最大的密實度度。土壤過濕時,,可先曬干或摻入干土;土壤過干時,,則應(yīng)灑水濕潤以求取得較佳的含水量量?;靥钔练瓡?.1填土的要求共47頁第28頁2.1.3分層厚度填方工程應(yīng)分層鋪土壓實實。分層厚度根根據(jù)壓實機(jī)具具而定:壓實機(jī)具每層鋪土厚度(mm)每層壓實遍數(shù)平碾200~3006~8羊足碾200~3508~15振動壓實機(jī)200~3503~4柴油打夯機(jī)200~2503~4人工打夯<2003~42.1填土的要求共47頁第29頁2.1.4填方施工注意意事項●填土應(yīng)從從場地最低部分開始,由一端端向另一端自自下而上分層層鋪筑?!裉撲伜穸龋喝巳斯つ竞?0(粘性土)~30cm(砂質(zhì)土);推土機(jī)填土30cm;鏟運(yùn)機(jī)或或汽車填土土30~50cm;2.1填土的要求求分層鋪土逐層壓實共47頁第30頁●斜坡上上的土方回回填應(yīng)將斜斜坡改成階梯形,以防填方方滑動;凸塊式壓路機(jī)作業(yè)業(yè)2.1填土的要求求●填方區(qū)區(qū)如有積水水、雜物和和軟弱土層層等,必須須進(jìn)行換土回填,換土回填填亦分層進(jìn)進(jìn)行;共47頁第31頁●回填基基坑、墻基基或管溝時時,應(yīng)從四四周或兩側(cè)側(cè)分層、均均勻、對稱稱進(jìn)行,以以防基礎(chǔ)、、墻基或管管道在土壓壓力下產(chǎn)生生偏移和變變形。2.1填土的要求求共47頁第32頁管溝須兩側(cè)側(cè)對稱分層層回填墻基須四周周分層均勻勻回填該工程回填填土過早,回填土標(biāo)高過高2.2填土的壓實實方法2.2.1碾壓法適用于大面面積的場地地平整和路路基、堤壩壩工程,用用壓路機(jī)進(jìn)進(jìn)行填方壓壓實時,填填土厚度不不應(yīng)超過25~30cm,碾壓遍數(shù)數(shù)一樣,碾輪重量先先輕后重,,碾壓方向向應(yīng)從兩邊邊逐漸壓向向中央,每每次碾壓應(yīng)應(yīng)有15~25cm的重疊。全液壓輪胎胎式壓路機(jī)機(jī)壓路機(jī)碾壓壓應(yīng)“薄填、慢慢駛、多次次”2填土壓實共47頁第33頁碾壓法施工工本次碾壓與上次碾壓的壓痕不得重疊2.2填土的壓實實方法“零沉降””的高鐵路路基碾壓施工三輪壓路機(jī)機(jī)(山推)共47頁第34頁俗稱“打夯夯”,是利利用夯錘自自由下落的的沖擊力來來夯實土壤壤,中國傳傳統(tǒng)的“打打夯”方法法有木夯、、石夯、飛飛硪等。2.2填土的壓實實方法石夯飛硪共47頁第35頁2.2.2夯實法四川省委書書記杜青林林與修水塘的的村民打石石夯打飛硪已成成為民俗表表演節(jié)目常用的蛙式式打夯機(jī)、振動打夯機(jī)機(jī)、內(nèi)燃打夯機(jī)機(jī)適用于粘性性較低的土土,常用于于基坑(槽)、管溝部位小面積的的回填土的的夯實,也也可配合壓路機(jī)對對邊緣或邊邊角碾壓不不到之處進(jìn)行夯實實。填土厚度不不大于25cm,一夯壓半夯夯、依次夯夯打。2.2填土的壓實實方法蛙式打夯機(jī)蛙式打夯機(jī)機(jī)夯實基底底持力層共47頁第36頁適用于壓實實溝槽內(nèi)的的土壤、柱柱子周圍和和在狹小空空間內(nèi)施工工。又稱“跳錘”。。2.2填土的壓實實方法沖擊夯HCD75沖擊夯共47頁第37頁2.2填土的壓實實方法振動平板夯夯(徐工SR100)整機(jī)重100kg.激振力18kN內(nèi)燃式振動動平板夯可壓實松散散的、粒狀狀的土壤、、沙礫及瀝瀝青路面,,具有體積小小,重量輕輕,能自行行前進(jìn),機(jī)機(jī)動靈活性性強(qiáng)等特點(diǎn)點(diǎn),適于建建筑物臨近近的狹窄地地帶及管線溝槽等等復(fù)雜地形的的壓實作業(yè)業(yè)。無線電遙控控雙向振動動平板夯(戴納派克LH800)整機(jī)重820kg.激振力95kN雙向振動平平板夯(戴納派克LH700)整機(jī)重780kg.激振力95kN共47頁第38頁沖擊壓路機(jī)機(jī)(廈工三明明XG63213C)沖擊能量32KJ.壓實寬度3m沖擊輪為三邊弧型結(jié)構(gòu)破碎壓實機(jī)機(jī)的強(qiáng)大沖擊力力可把硬質(zhì)質(zhì)路面破碎碎為網(wǎng)塊狀狀,并把塊塊狀片直接接壓入、加加強(qiáng)路基。。主要用于硬硬質(zhì)路面的的維修、改改造施工破碎壓實機(jī)機(jī)(廈工三明XG63214C)沖擊能量32KJ.破碎寬度1.3m破碎輪為四邊弧型結(jié)構(gòu)沖擊式壓路路機(jī)主要用于高高標(biāo)準(zhǔn)、高高填方的壓實。共47頁第39頁2.2填土的壓實實方法2.2.3強(qiáng)夯法是利用起重重機(jī)械和重重錘進(jìn)行軟軟土地基處處理的施工工方法,可可夯實較厚厚的土層。。強(qiáng)夯法的內(nèi)內(nèi)容在第二二章“地基基處理與樁樁基工程””的課程中中介紹.2.2填土的壓實實方法共47頁第40頁2.2.4振動法適用于非粘粘性土壤的的振動夯實實。主要施施工機(jī)械是是振動壓路路機(jī)、平板板振動器。。雙鋼輪驅(qū)動動振動壓路路機(jī)壓實效果好好、影響深深度大、生生產(chǎn)效率高高,適用于于各類土壤壤的壓實,,是大型土土石方壓實實的首選設(shè)備。雙鋼輪振動動壓路機(jī)單單鋼輪輪振動壓路路機(jī)2.2填土的壓實實方法共47頁第41頁拖式振動碾碾(華山)拖式振動碾碾(徐工YZT16)整機(jī)重量16t.激振力373kN手扶式振動動碾(徐工XD08)整機(jī)重量僅僅830kg.激振力15.7kN。是一種輕型型振動壓實實機(jī)械。適適用于基坑邊角、井井蓋周圍、、管道回填填和人行道、路肩、、小規(guī)模鋪鋪裝工程,,是大型壓實機(jī)械的的輔助平整整壓實施工工機(jī)械。2.2填土的壓實實方法共47頁第42頁悍馬25t單鋼輪壓路路機(jī)寶寶馬BW雙鋼輪壓路路機(jī)2.2填土的壓實實方法凸塊振動碾碾共47頁第43頁2.2填土的壓實實方法共47頁第44頁2.3填土密實度度的檢驗填土壓實后后應(yīng)達(dá)到一一定的密實度及含水量要求求。檢驗指標(biāo)標(biāo)為壓實系數(shù)(壓實度))λC,即:ρd——一般用“環(huán)環(huán)刀法”或或灌砂或灌灌水法測定定;ρmax——一般由擊實實試驗確定定。2填土壓實檢驗的干密密度應(yīng)有90%以上符合設(shè)設(shè)計要求,,其余10%的最低值與與設(shè)計值之之差不得大大于0.08t/m3,且不得集集中。共47頁第45頁核子密度儀儀檢測填土壓壓實質(zhì)量2.3填土壓實的的檢驗路基填方壓壓實度檢測測路基填方壓壓實度檢測測靜態(tài)變形模模量測試儀儀檢測填土壓壓實質(zhì)量共47頁第46頁LFG-K動態(tài)變形模模量測試儀儀(德國)又稱“手持落錘錘彎沉試驗驗儀”。是通過輕型落落錘試驗儀儀來進(jìn)行動態(tài)荷載試試驗,主要應(yīng)用用在建筑地地基、道路路修筑時進(jìn)進(jìn)行承載力測試試;土層和非非粘性底層層的壓實質(zhì)量控控制;以及土的的改良試驗。2.3填土壓實的的檢驗共47頁第47頁土方工程機(jī)械化施工工基坑工程場地平整填筑壓實機(jī)械性能工藝特點(diǎn)提高效率機(jī)械配置填料選擇影響因素壓實方法質(zhì)量檢驗H0確定H0調(diào)整土方計算土方調(diào)配開挖方法土壁支護(hù)施工降水流砂防治教學(xué)復(fù)習(xí)總總結(jié)思考題題1、常用的土土方施工機(jī)機(jī)械有哪些?試述述其工作特特點(diǎn)及適用用范圍。2、如何提高高推土機(jī)、、鏟運(yùn)機(jī)和和挖掘機(jī)的的生產(chǎn)效率率?3、如何組織織土方工程程的綜合機(jī)機(jī)械化施工工?4、試試解解釋釋土土的的最最佳佳含含水水量量和和最最大大干干密密度度,,它它們們
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