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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)與施工要求
裝配整體式鋼筋混凝土是為了適應(yīng)大工業(yè)化生產(chǎn)方式的要求,采用預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)場(chǎng)裝配施工為主的生產(chǎn)方式,總體上不改變建筑的結(jié)構(gòu)形式,因此,裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的整體設(shè)計(jì)計(jì)算方法,可以參考國(guó)家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,套用現(xiàn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,受力性能等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)房屋。下面是小編為大家分享鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)與施工要求,歡迎大家閱讀瀏覽。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)確定合理的結(jié)構(gòu)形式。裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋適用于磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu),在平面和豎向結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量均勻規(guī)則,根據(jù)建筑的特點(diǎn)合理確定結(jié)構(gòu)形式,房屋適用的最大高度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(Gb50010-2002)第11.1條“一般規(guī)定”要求。
2、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算原則。裝配整體式鋼筋混凝土是為了適應(yīng)大工業(yè)化生產(chǎn)方式的要求,采用預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)場(chǎng)裝配施工為主的生產(chǎn)方式,總體上不改變建筑的結(jié)構(gòu)形式,因此,裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的整體設(shè)計(jì)計(jì)算方法,可以參考國(guó)家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,套用現(xiàn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,受力性能等同于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)房屋。
3、根據(jù)裝配整體式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理確定預(yù)制范圍。為了提高建筑的工業(yè)化程度,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該在保證結(jié)構(gòu)可靠的前提下提高預(yù)制率,而不是“為了預(yù)制而預(yù)制”,與一般現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)一樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,并要遵循結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)”的原則,與一般現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的區(qū)別僅僅是生產(chǎn)方式的不同,具體來(lái)講就是:主結(jié)構(gòu)垂直承重構(gòu)件采用現(xiàn)澆,如剪力墻、框架柱仍采用現(xiàn)澆方式,其余水平構(gòu)件和垂直非承重構(gòu)件可以采用預(yù)制,同時(shí)應(yīng)保證受力節(jié)點(diǎn)為現(xiàn)澆連接,以保證建筑物的整體性、抗震性,提高防滲漏性能和隔音性能,并有利于消除安裝誤差。
二、設(shè)計(jì)要求
1、建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和模數(shù)規(guī)則
為了保證設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化,建筑設(shè)計(jì)必須符合一定的模數(shù)規(guī)則,目前最實(shí)用的模數(shù)規(guī)則為:
開間和進(jìn)深尺寸按照3M模數(shù),模數(shù)進(jìn)級(jí)為3M,偶爾使用1M和1.5M的非標(biāo)模數(shù),常用尺寸為1200,1500,1800,2100,2400,2700,3000,3300,3600,3900,4200,4500;
層高采用1M模數(shù),模數(shù)進(jìn)級(jí)為1M,常用層高為2700,2800,2900,3000,3100,3200,3300;
墻體厚度采用0.3M,進(jìn)級(jí)為0.3M,常用厚度有120,150,180,210,240,270,300;
非承重內(nèi)隔墻厚度較薄時(shí)允許采用75,90,100,個(gè)別寬度小于1000的局部次要隔墻可以采用60厚度,空心墻體厚度不小于90。
2、構(gòu)件尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化和模數(shù)規(guī)則
為了使構(gòu)件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)采用一定的模數(shù)規(guī)則,提高模具的通用性,以降低生產(chǎn)成本。構(gòu)件尺寸一般按照以下模數(shù)規(guī)則:
柱截面尺寸推薦采用3M、1.5M相配合,如300,450,600,有時(shí)也采用1M等非標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),如:400,500,柱子高度按照層高尺寸;
預(yù)制梁截面寬度一般采用5M模數(shù)及模數(shù)進(jìn)級(jí),如:200,250,300,小于200時(shí)可用120,150,180,預(yù)制梁高度一般采用1M模數(shù),對(duì)于疊合梁的高度應(yīng)該與預(yù)制廠進(jìn)行協(xié)調(diào),保證梁、墻、樓板尺寸吻合,預(yù)制梁的長(zhǎng)度一般采用3M模數(shù),以提高專用模板的利用率,方便現(xiàn)場(chǎng)施工。
預(yù)制墻體長(zhǎng)度采用3M模數(shù),允許采用1.5M模數(shù)進(jìn)行調(diào)整;預(yù)制墻體高度采用“層高-樓板厚度”或者“層高-梁高”為標(biāo)志尺寸,后安裝內(nèi)隔墻的尺寸應(yīng)與生產(chǎn)廠配合,確定凸凹槽尺寸和形式;
樓梯根據(jù)層高按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)尺寸;
全預(yù)制樓板厚度一般采用0.1M模數(shù),厚度以“短跨/30” 左右為宜,相鄰房間板厚應(yīng)盡量一致,通過(guò)調(diào)節(jié)配筋大小分別滿足承載力要求,當(dāng)相鄰板塊厚度不同或地面標(biāo)高不相等時(shí),應(yīng)對(duì)該節(jié)點(diǎn)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì),預(yù)制疊合樓板厚度一般為設(shè)計(jì)板厚的50%,長(zhǎng)度采用“梁墻凈距+30”,這樣樓板在預(yù)制梁墻上的安裝搭接為15mm,板寬度一般采用1000,1200,1500,1800,2400,一個(gè)房間只允許采用一塊非標(biāo)寬度的樓板。
3、合理選擇梁柱截面形式和尺寸
由于裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)柱均為現(xiàn)澆施工,需要現(xiàn)場(chǎng)支模澆搗混凝土,方柱不便于支模和施工,且在房間內(nèi)突出墻面影響使用,若條件允許的情況下,應(yīng)盡量采用異形柱,以減少定型模板種類;柱截面尺寸以1.5M或3M模數(shù)為宜,以方便墻板預(yù)制和安裝施工。柱子上下層宜采用相同截面尺寸,通過(guò)配筋大小調(diào)整柱子的承載能力,便于梁鋼筋的搭接錨固以及減少定型模板種類;梁截面形式一般采用矩形,梁截面尺寸選擇應(yīng)有利于鋼筋排布,當(dāng)梁、墻截面寬度相同時(shí),可以考慮梁、墻一體預(yù)制,為了運(yùn)輸方便,或者當(dāng)梁、墻截面寬度不相同時(shí),應(yīng)采用梁、墻分體預(yù)制,并在梁底和墻頂設(shè)計(jì)留有安裝配合的凹凸槽。
4、節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計(jì)要求
裝配整體式結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)是核心關(guān)鍵部位,必須保證節(jié)點(diǎn)的整體性,重點(diǎn)解決節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造方式和新舊混凝土的整體連接效果,節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的構(gòu)造方式要求:
節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)既應(yīng)考慮方便構(gòu)件拆解,又要考慮到構(gòu)件之間的鋼筋連接,還要考慮到節(jié)點(diǎn)區(qū)域混凝土澆筑的密實(shí)度,如預(yù)制梁與現(xiàn)澆柱(剪力墻)相接節(jié)點(diǎn),預(yù)制板與預(yù)制梁相接節(jié)點(diǎn),預(yù)制梁與預(yù)制墻的連接節(jié)點(diǎn)均應(yīng)有拉接鋼筋,同時(shí)預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)的連接錨固應(yīng)滿足規(guī)范要求,當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí),由設(shè)計(jì)確定附加錨固措施;為了保證新舊混凝土的連接效果,預(yù)制構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)區(qū)的連接表面應(yīng)設(shè)計(jì)成“水洗面”或者抗剪鍵(在生產(chǎn)要求中有詳細(xì)介紹),節(jié)點(diǎn)區(qū)的后澆混凝土應(yīng)該采用細(xì)石混凝土,強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該比設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高兩級(jí),并振搗密實(shí)。
5、材料要求
混凝土:非承重預(yù)制構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C15,當(dāng)用于受力預(yù)制構(gòu)件時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C25,也不宜大于C40(預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件除外),受力構(gòu)件現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30,且不低于受力構(gòu)件自身的混凝土強(qiáng)度等級(jí),灌縫和接縫材料應(yīng)采用細(xì)石混凝土或砂漿,強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)提高兩級(jí),并不低于C25。
當(dāng)采用輕骨料混凝土預(yù)制構(gòu)件時(shí),非承重墻體輕骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于CL10,梁柱承重預(yù)制構(gòu)件的輕骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于CL25,不高于CL40,受力構(gòu)件現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)采用普通混凝土,強(qiáng)度等級(jí)不低于C30,且不低于受力構(gòu)件自身的混凝土強(qiáng)度等級(jí),灌縫和接縫材料應(yīng)采用細(xì)石混凝土或砂漿,強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比構(gòu)件強(qiáng)度等級(jí)提高兩級(jí),并不低于C25。
預(yù)制樓板或預(yù)制疊合樓板宜采用普通料混凝土,預(yù)制混凝土和現(xiàn)澆疊合層或梁板節(jié)點(diǎn)區(qū)宜采用與預(yù)制梁相同的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
有條件時(shí),現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆混凝土的原材料宜與預(yù)制構(gòu)件采用的原材料產(chǎn)地、規(guī)格、配合比一致。
鋼筋:裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋,也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋,非承重墻體構(gòu)件的構(gòu)造配筋可采用冷拔低碳鋼絲、刻痕鋼絲、光面螺旋肋鋼絲。
混凝土外加劑:混凝土外加劑的使用必須符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。
三、裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋體系設(shè)計(jì)要求
裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋體系主要是根據(jù)不同建筑結(jié)構(gòu)形式的受力特點(diǎn),為了提高質(zhì)量、加快工期、減少浪費(fèi)、節(jié)約成本、降低污染,采用預(yù)制生產(chǎn)和裝配作業(yè)替代傳統(tǒng)的濕作業(yè)生產(chǎn)工藝而產(chǎn)生的一種新型的建筑體系。
其主要特點(diǎn)是:基本不改變建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),可以依據(jù)現(xiàn)有國(guó)家規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),將大量的濕作業(yè)施工轉(zhuǎn)移到工廠內(nèi)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn),并將保溫、裝飾整合在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成,構(gòu)件質(zhì)量好,現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工速度快,原材料和施工水電消耗大幅下降,勞動(dòng)強(qiáng)度降低。
根據(jù)裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的生產(chǎn)、施工工藝,結(jié)合各種不同的結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)分別把握以下設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1、取代傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)
磚混結(jié)構(gòu)建筑的受力特點(diǎn)是:墻體為主要豎向承重構(gòu)件,傳統(tǒng)工藝一般用磚、砌塊和砂漿組成,樓面一般為現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土樓板,建筑物的抗震主要靠墻體的水平抗側(cè)力能力保證,并設(shè)有圈梁和構(gòu)造柱約束墻體,增強(qiáng)抗震性能;磚混結(jié)構(gòu)的傳力路線為:樓板——墻體——基礎(chǔ);磚混結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)自重較大、保溫隔熱不足、砌體的整體性差、在遭遇強(qiáng)烈地震時(shí),容易出現(xiàn)粉碎性的坍塌,會(huì)造成大量的人員傷亡,但由于磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、傳力路線清晰、造價(jià)低廉,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍然被市場(chǎng)廣泛接受,適用于底層、多層住宅的建設(shè)。
當(dāng)采用裝配整體式結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)建筑時(shí),應(yīng)保持建筑的受力特點(diǎn)不變,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)把握以下原則:
(1)采用鋼筋混凝土材料預(yù)制成整間的大墻板,取代傳統(tǒng)的砌筑濕作業(yè),加強(qiáng)了墻體的整體性,施工速度快、質(zhì)量有保證、表面平整節(jié)省抹灰砂漿。一般外墻可采用200~250厚的雙排垂直孔墻板,降低材料熱傳導(dǎo)性能,并可在雙排孔之間填充聚苯隔熱材料,外表面在工廠做好裝飾層,內(nèi)墻可采用150厚單排垂直孔墻板,也可采用預(yù)制輕質(zhì)實(shí)心條板或預(yù)制輕質(zhì)混凝土空心條板。根據(jù)磚混結(jié)構(gòu)主要靠墻體陳忠和抗震的特點(diǎn),如果采用空心墻板,建議每間隔600寬度設(shè)置一個(gè)暗的“芯柱”,將該孔穿插鋼筋并灌實(shí),暗芯柱的最大間距不得大于1米,上端錨如預(yù)制圈梁內(nèi),下端與插筋搭接長(zhǎng)度不小于300。
(2)采用預(yù)制圈梁、預(yù)制梁配合現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn),取代傳統(tǒng)的現(xiàn)澆圈梁,可節(jié)省80%左右的圈梁模板,濕作業(yè)少、效率高。一般圈梁高度可采用200,寬度同墻寬,配筋按照現(xiàn)行抗震規(guī)范要求設(shè)計(jì)。
(3)在所有墻體交接部位設(shè)置L型、T型預(yù)制空心柱作為墻體的加強(qiáng)暗柱,內(nèi)穿鋼筋貫通節(jié)點(diǎn);根據(jù)抗震規(guī)范設(shè)計(jì)L型、T型現(xiàn)澆構(gòu)造柱,當(dāng)墻長(zhǎng)大于4米時(shí),在墻體中部孔洞處設(shè)一個(gè)加固暗柱,內(nèi)穿一根鋼筋并用灌漿料灌實(shí)(圈梁在該部位留洞使鋼筋上下貫通),加強(qiáng)暗柱、加固暗柱、構(gòu)造柱與圈梁形成空間骨架,這樣可以大大提高建筑物的抗震性能。配筋按照現(xiàn)行抗震規(guī)范要求設(shè)計(jì)。
(4)采用“預(yù)制疊合樓板” 或“預(yù)應(yīng)力空心樓板+疊合層”樓面,取代傳統(tǒng)的現(xiàn)澆樓板,可以節(jié)省樓面模板和架管等周轉(zhuǎn)材料和人工,加快施工進(jìn)度。疊合樓板應(yīng)根據(jù)規(guī)范進(jìn)行施工工況和使用工況下的二階段驗(yàn)算。
(5)預(yù)制墻體不再采用馬牙槎,墻體側(cè)面需做成“水洗面”,以保證構(gòu)造柱對(duì)墻體的約束有效。
(6)設(shè)計(jì)和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)考慮水電管線的走向和預(yù)留預(yù)埋問(wèn)題,避免“錯(cuò)漏碰缺”的發(fā)生。
2、取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的受力特點(diǎn)是:鋼筋混凝土框架為主要豎向承重構(gòu)件,墻體為非承重構(gòu)件,填充墻體一般為磚、砌塊和砂漿組成,樓面一般為現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土樓板,建筑物的抗震主要靠框架梁柱的變形能力消耗地震能量,填充墻體與框架柱設(shè)有拉接鋼筋防止墻體過(guò)早破壞,以增強(qiáng)抗震性能;框架結(jié)構(gòu)的傳力路線為:樓板——框架梁——框架柱——基礎(chǔ);框架結(jié)構(gòu)雖然造價(jià)和施工難度高于磚混結(jié)構(gòu),但由于框架結(jié)構(gòu)抗震性能好,在城市住宅開發(fā)中已經(jīng)得到普及,主要用于多層、小高層、高層建筑。
當(dāng)采用裝配整體式結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)建筑時(shí),根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)”的設(shè)計(jì)原則,概念設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合以下要求:
(1)采用鋼筋混凝土材料預(yù)制成整間的非承重大墻板,取代傳統(tǒng)的砌體填充墻,增強(qiáng)了墻體的整體性,一般外墻可采用120~200厚的鋼筋混凝土保溫裝飾墻板,降低材料熱傳導(dǎo)性能,內(nèi)墻可采用120~150厚實(shí)心或空心墻板,墻板端部與框架柱連接部位做成“水洗面”,并預(yù)留與框架柱的連接鋼筋(俗稱“胡子筋”),也可采用預(yù)制輕質(zhì)實(shí)心條板或預(yù)制輕質(zhì)混凝土空心條板,在框架連接成整體后再安裝隔墻板。
(2)先安裝墻板和預(yù)制梁,在框架柱部位現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋,依靠墻板上預(yù)留的螺栓孔固定柱模板防止?jié)q模,澆筑框架柱,使墻體與框架柱整澆在一起,框架柱截面和配筋按照現(xiàn)行抗震規(guī)范要求設(shè)計(jì)。
(3)采用預(yù)制框架梁配合現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn),取代傳統(tǒng)的現(xiàn)澆框架梁,可節(jié)省80%左右的梁模板,濕作業(yè)少、效率高?蚣芰航缑娓鶕(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定,配筋和構(gòu)造按照現(xiàn)行抗震規(guī)范要求設(shè)計(jì)。
(4)采用“預(yù)制疊合樓板” 或“預(yù)應(yīng)力空心樓板+疊合層”樓面,取代傳統(tǒng)的現(xiàn)澆樓板,可以節(jié)省樓面模板和架管等周轉(zhuǎn)材料和人工,加快施工進(jìn)度。疊合樓板應(yīng)根據(jù)規(guī)范進(jìn)行施工工況和使用工況下的二階段驗(yàn)算。
所有的預(yù)制構(gòu)件經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)部位的整澆連接,使結(jié)構(gòu)形成空間受力體系,每一個(gè)房間成為倒扣的、相互連接的“鋼筋混凝土盒子”,并且每一層形成整體結(jié)構(gòu),整體性和抗震性能遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),并且可以杜絕外墻的滲漏。
(5)設(shè)計(jì)和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)考慮水電管線的走向和預(yù)留預(yù)埋問(wèn)題,避免“錯(cuò)漏碰缺”的發(fā)生。
框架梁可以與非承重墻整體預(yù)制,也可以采用分體預(yù)制,當(dāng)采用分體預(yù)制時(shí),梁墻之間留有相互配合的凹凸槽,以方便施工。
3、取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的受力特點(diǎn)是:鋼筋混凝土框架和剪力墻為主要豎向承重構(gòu)件,除剪力墻外,其余墻體多為非承重填充墻,填充墻體一般為磚、砌塊和砂漿組成,樓面一般為現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土樓板,建筑物的抗震主要靠剪力墻承擔(dān)地震水平剪力,框架梁柱的變形能力消耗地震能量,填充墻體與框架柱設(shè)有拉接鋼筋防止填充墻體過(guò)早破壞,以增強(qiáng)抗震性能;框架——剪力墻綜合了磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)的傳力路線為:框架部分,樓板——框架梁——框架柱——基礎(chǔ);剪力墻部分:樓板——剪力墻——基礎(chǔ),框架——剪力墻結(jié)構(gòu)造價(jià)高于框架結(jié)構(gòu),抗震性能好,主要用于小高層、高層建筑。
當(dāng)采用裝配整體式結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的框架——剪力墻結(jié)構(gòu)建筑時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合以下要求:
(1)剪力墻可以采取部分預(yù)制的方案,即:剪力墻的主體部分為預(yù)制空心墻體,端柱(或暗柱)部分為現(xiàn)澆,施工時(shí),先立好預(yù)制剪力墻,在空心孔內(nèi)插入豎向鋼筋,將空心孔用細(xì)石混凝土或灌漿料灌實(shí),借助剪力墻上預(yù)留的螺栓孔固定模板施工端柱(或暗柱)。剪力墻厚度、配筋應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
(2)框架部分的設(shè)計(jì)、施工要求同裝配整體式框架結(jié)構(gòu)要求。
(3)當(dāng)建筑高度小于30米時(shí),剪力墻部分允許采用單排豎向鋼筋,大于30米小于60米時(shí),應(yīng)采用雙排鋼筋,超過(guò)60米時(shí),剪力墻應(yīng)采用現(xiàn)澆。
4、取代傳統(tǒng)鋼筋混凝土剪力墻(筒體)結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的受力特點(diǎn)類似于磚混結(jié)構(gòu),剪力墻采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆,主要用于小高層、高層建筑,剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)往往將電梯間、樓梯井部位的剪力墻組合成筒體。
當(dāng)采用裝配整體式結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的剪力墻結(jié)構(gòu)建筑時(shí),根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合以下要求:
(1)核心筒仍采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),剪力墻可以采取部分具體要求同裝配整體式框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻。
(2)剪力墻的端柱應(yīng)采用現(xiàn)澆。
(3)剪力墻的截面和配筋應(yīng)按照現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范確定。當(dāng)建筑高度小于30米時(shí),剪力墻部分允許采用單排豎向鋼筋,大于30米小于60米時(shí),應(yīng)采用雙排鋼筋,超過(guò)60米時(shí),剪力墻應(yīng)采用現(xiàn)澆。
四、設(shè)計(jì)的特殊要求
1、水洗面
為了保證新舊混凝土的連接能夠成為整體,預(yù)制構(gòu)件與新澆筑混凝土的接觸面必須做成水洗面,具體要求是:水洗面混凝土的粗骨料干凈的外露1/3~1/2粒徑,使新澆筑混凝土的膠凝材料可以包裹外露骨料,以此來(lái)保證新舊混凝土連接成整體。
2、特殊構(gòu)造措施
(1)、附加錨固措施。當(dāng)預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋在現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)內(nèi)錨固長(zhǎng)度不能滿足規(guī)范要求時(shí),應(yīng)增設(shè)附加錨固措施,如:在受力鋼筋端部焊接橫向錨固鋼筋等。
(2)、后裝拉結(jié)筋。當(dāng)構(gòu)件預(yù)留鋼筋影響現(xiàn)場(chǎng)裝配施工時(shí),允許在構(gòu)件表面預(yù)埋螺栓孔,將專用錨固栓釘或鋼筋端部套絲后擰入螺栓孔,取代預(yù)留拉結(jié)鋼筋。
(3)、預(yù)留拉結(jié)鋼筋。當(dāng)采用鋼筋混凝土墻板鑲嵌在框架梁柱之間取代填充砌體墻時(shí),為了抵抗溫度應(yīng)力和防止墻體倒塌,應(yīng)預(yù)留墻板與框架柱的連接鋼筋,鋼筋直徑間距根據(jù)抗震設(shè)防烈度不同按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范填充墻體對(duì)拉接鋼筋的要求設(shè)置,為了防止在罕遇地震作用時(shí)墻體剛度過(guò)大對(duì)框架柱的抗震不利,拉接結(jié)鋼筋的錨固長(zhǎng)度按照規(guī)范要求減少一半,以保證填充墻先于框架柱破壞,消耗地震能量,形成多道抗震防線。
(4)、座漿。預(yù)制構(gòu)件安裝時(shí),為了保證構(gòu)件安裝縫隙的密封,必須先座軟漿,再安裝構(gòu)件,軟漿應(yīng)采用粘結(jié)砂漿、水泥砂漿、自流平砂漿等粘接材料,座漿材料的抗壓強(qiáng)度不低于預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,并保證座漿嚴(yán)實(shí)無(wú)空洞。
五、 裝配整體式鋼筋混凝土房屋預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求
1、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程
建筑施工圖設(shè)計(jì)——構(gòu)件拆解設(shè)計(jì)(構(gòu)件模板配筋土、預(yù)埋件設(shè)計(jì)圖)——模具設(shè)計(jì)——模具制造——鋼筋加工綁扎——水電、預(yù)埋件、門窗預(yù)埋——澆筑混凝土——養(yǎng)護(hù)——脫模——表面處理——質(zhì)檢——構(gòu)件成品——運(yùn)輸安裝
(1)、建筑施工圖設(shè)計(jì)。應(yīng)遵循本文件的要求,結(jié)合國(guó)家現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),達(dá)到施工圖深度,預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)參與施工圖紙會(huì)審,并提出相關(guān)意見。
(2)、構(gòu)件拆解設(shè)計(jì)。是生產(chǎn)前重要的準(zhǔn)備工作之一,由于工作量大、圖紙多,牽涉專業(yè)多,一般由建筑設(shè)計(jì)單位或?qū)I(yè)的第三方單位進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件拆解設(shè)計(jì),按照建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工藝的要求,將建筑物拆分為獨(dú)立的構(gòu)件單元,設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)考慮構(gòu)件連接構(gòu)造、水電管線預(yù)埋、門窗及其他埋件的預(yù)埋、吊裝及施工必須的預(yù)埋件、預(yù)留孔洞等,同時(shí)要考慮方便模具加工和構(gòu)件生產(chǎn)效率,現(xiàn)場(chǎng)施工吊運(yùn)能力限制等因素。一般每個(gè)構(gòu)件均有獨(dú)立的構(gòu)件平立剖面圖、配筋圖、預(yù)留預(yù)埋件圖、裝飾設(shè)計(jì)圖,個(gè)別情況需要制作三維視圖。
(3)、模具設(shè)計(jì)圖。由機(jī)械設(shè)計(jì)工程師根據(jù)拆解的構(gòu)件單元設(shè)計(jì)圖進(jìn)行模具設(shè)計(jì),模具多數(shù)為組合式臺(tái)式鋼模具,模具應(yīng)具有必要的剛度和精度,既要方便組合以保證生產(chǎn)效率,又要便于構(gòu)件成型后的拆模和構(gòu)件翻身,圖紙一般包括平臺(tái)制作圖、邊模制作圖、零配件圖、模具組合圖,復(fù)雜模具還包括總體或局部的三維圖紙。
(4)、模具制造。“模具是制造業(yè)之母”,模具的好壞直接決定了構(gòu)件產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和生產(chǎn)安裝的質(zhì)量和效率,預(yù)制構(gòu)件模具的制造關(guān)鍵是“精度”,包括尺寸的誤差精度、焊接工藝水平、模具邊楞的打磨光滑程度等,模具組合后應(yīng)嚴(yán)格按照要求涂刷脫模劑或水洗劑。預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和精度是保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ),也是預(yù)制裝配整體式建筑施工的關(guān)鍵工序之一,為了保證構(gòu)件質(zhì)量和精度,必須采用專用的模具進(jìn)行構(gòu)件生產(chǎn),預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行檢查驗(yàn)收,嚴(yán)禁采用地胎模等“土辦法”上馬。
(5)、鋼筋加工綁扎。鋼筋加工和綁扎工序類似于傳統(tǒng)工藝,但應(yīng)嚴(yán)格保證加工尺寸和綁扎精度,有條件時(shí)可采用數(shù)控鋼筋加工設(shè)備,構(gòu)件鋼筋在模具內(nèi)的保護(hù)層厚度應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制,采用塑料鋼筋馬凳控制干凈的混凝土保護(hù)層厚度。
(6)、水電、預(yù)埋件、門窗預(yù)埋。根據(jù)構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行水電、預(yù)埋件、門窗的預(yù)留預(yù)埋,并采取防止污損措施,為了保證構(gòu)件埋件定位準(zhǔn)確,必要時(shí)應(yīng)采用臨時(shí)支架對(duì)埋件進(jìn)行固定。
(7)、澆筑混凝土。應(yīng)按照混凝土設(shè)計(jì)配合比經(jīng)過(guò)試配確定最終配合比,生產(chǎn)時(shí)嚴(yán)格控制水灰比和塌落度,澆筑和振搗應(yīng)按照操作規(guī)程,防止漏振和過(guò)振,生產(chǎn)時(shí)應(yīng)按照規(guī)定制作試塊與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。
(8)、養(yǎng)護(hù)。預(yù)制構(gòu)件初凝后開始進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)過(guò)程禁止擾動(dòng)混凝土,養(yǎng)護(hù)分為常溫養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)方式,當(dāng)氣溫過(guò)低或?yàn)榱颂岣吣>叩闹苻D(zhuǎn)率需要采取加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),可以采用低溫蒸汽養(yǎng)護(hù)、電加熱養(yǎng)護(hù)、紅外線加熱養(yǎng)護(hù)、微波加熱養(yǎng)護(hù)等形式,加熱溫度宜控制在60~80攝氏度,同時(shí)要采取有效措施,防止構(gòu)件表面水分蒸發(fā)過(guò)快造成干縮,根據(jù)工藝要求,可以一次加熱養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,也可以達(dá)到70%強(qiáng)度后轉(zhuǎn)入自然養(yǎng)護(hù)。
(9)、構(gòu)件脫模。當(dāng)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%并不低于C15時(shí),可以拆除邊模,構(gòu)件翻身強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%,且不低于C20,經(jīng)過(guò)復(fù)核滿足翻身和吊裝要求時(shí),允許將構(gòu)件翻身和起吊,當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度大于C15,低于70%時(shí),應(yīng)和模具平臺(tái)一起翻身,不得直接起吊構(gòu)件翻身
(10)、構(gòu)件表面處理。預(yù)制構(gòu)件脫模后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行表面檢查,對(duì)缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ),表面觀感質(zhì)量的要求根據(jù)設(shè)計(jì)和合同要求,同時(shí)對(duì)水洗面進(jìn)行沖洗。
(11)、構(gòu)件質(zhì)量檢查。構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行最后的質(zhì)量檢查,應(yīng)根據(jù)構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙逐項(xiàng)檢查,檢查內(nèi)容包括:構(gòu)件外觀與設(shè)計(jì)是否相符、預(yù)埋件情況、混凝土試塊強(qiáng)度、表面瑕疵和現(xiàn)場(chǎng)處理情況等,逐項(xiàng)列表登記,確保不合格產(chǎn)品不出廠,質(zhì)檢表格不少于一式三份,隨構(gòu)件發(fā)貨兩份,存檔一份。
(12)、構(gòu)件成品包裝。經(jīng)過(guò)質(zhì)檢合格的構(gòu)件方可作為成品,可以入庫(kù)或運(yùn)輸發(fā)貨,必要時(shí)應(yīng)采取成品保護(hù)措施,如包裝、護(hù)角、貼膜等措施。
(13)、構(gòu)件運(yùn)輸。構(gòu)件運(yùn)輸應(yīng)根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)和運(yùn)輸工具確定合適的方案,包括裝車、裝運(yùn)、卸貨的方式方法、注意事項(xiàng)等,每一個(gè)項(xiàng)目均應(yīng)該單獨(dú)制定運(yùn)輸方案,報(bào)監(jiān)理審批。
2、技術(shù)要求
(1)、模具精度要求。模具平臺(tái)的的平整度要求控制在千分之二以內(nèi),組合后的模內(nèi)邊距誤差不大于-5mm~+2mm,對(duì)角線誤差不大于-5mm~+2mm,厚度誤差不大于2mm。
(2)、外加劑。使用的外加劑品種和用量應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范要求,并不得對(duì)鋼筋有腐蝕作用,脫模劑、水洗劑應(yīng)涂刷均勻、厚度適宜,表面噴灑的水洗劑應(yīng)在混凝土初凝前完成。
(3)、洗水面、毛面、平面要求。洗水面必須保證除了石子外露,表面沒有水泥灰污染,毛面必須保證不露筋,裝飾毛面應(yīng)均勻,深淺以1~2mm為宜,新舊混凝土連接毛面深度4~6mm為宜,外露的清水混凝土平面要求平整光滑無(wú)氣孔,并把污漬打磨干凈,要裝飾的平面要去除脫模劑,保證涂料油漆的附著力,水洗面、毛面、平面的部位要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工,誤差不得大于10mm。
(4)、鋼筋制作。鋼筋制作必須嚴(yán)格保證尺寸,盡量在綁扎好后整體吊入模具,要有防止鋼筋被脫模劑(隔離劑)、水洗劑污染的措施。
(5)、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制要點(diǎn):
混凝土振搗要保證密實(shí);
混凝土在初凝過(guò)程中嚴(yán)禁擾動(dòng);
構(gòu)件強(qiáng)度不足時(shí)若需進(jìn)行場(chǎng)地轉(zhuǎn)移,必須連同模具平臺(tái)一起吊運(yùn);
吊裝預(yù)埋件、支撐預(yù)埋件的位置誤差不得大于5mm,并有保護(hù)措施,其余預(yù)埋件位置誤差不得大于10mm
六、安裝施工
預(yù)制構(gòu)件的裝配施工應(yīng)制定施工組織設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)內(nèi)容包括場(chǎng)地布置和施工前準(zhǔn)備計(jì)劃(含專用工具)、人員組織計(jì)劃、進(jìn)度計(jì)劃、構(gòu)件吊裝技術(shù)方案、構(gòu)件安裝技術(shù)方案、質(zhì)量保證措施方案、安全保證措施方案等,施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)報(bào)監(jiān)理和建設(shè)單位審批后,向操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。
(1)場(chǎng)地布置和施工前準(zhǔn)備
現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地應(yīng)基本平整,方便大型拖車運(yùn)輸構(gòu)件出入和通行,最好是構(gòu)件拖車直達(dá)建筑周邊,吊車從車輛上吊取構(gòu)件直接安裝,減少構(gòu)件的二次搬運(yùn),在運(yùn)輸高峰期要準(zhǔn)備足夠的構(gòu)件擺放場(chǎng)地。一般滿足如下原則:
a、在吊車的工作范圍內(nèi)不得有障礙物,并應(yīng)有堆放適當(dāng)數(shù)量配套構(gòu)件的場(chǎng)地;
b、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸宜設(shè)置循環(huán)道路;
c、道路、場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)并有可靠的排水措施。
吊車的布置應(yīng)考慮吊裝能力與構(gòu)件重量相匹配,當(dāng)一臺(tái)吊車不足以覆蓋吊裝區(qū)域時(shí),應(yīng)合理增加臺(tái)數(shù),并滿足安裝進(jìn)度要求。
吊裝開始前應(yīng)制備足夠數(shù)量的安裝專用工具和臨時(shí)腳手架、活動(dòng)梯架,安裝現(xiàn)場(chǎng)具備水電條件,以免影響安裝進(jìn)度。
(2)人員組織計(jì)劃
安裝前應(yīng)對(duì)安裝人員進(jìn)行必要的崗前培訓(xùn)和試安裝操作,使人員熟練掌握專用工具的使用和安裝方法、技巧,熟悉圖紙和現(xiàn)場(chǎng)情況,做到心中有數(shù),切忌盲目上馬而出現(xiàn)質(zhì)量安全事故。
人員組織應(yīng)配套,起重工(含指揮)和各工種配合應(yīng)預(yù)先演練,一般每臺(tái)班吊車應(yīng)配備一個(gè)吊車司機(jī)和兩名指揮員,一名觀察員,其余工種根據(jù)安裝任務(wù)數(shù)量和特點(diǎn)確定人數(shù)。
(3)施工進(jìn)度計(jì)劃
施工進(jìn)度計(jì)劃應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的配合情況,合理安排工期,一般磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)工期以3~5天一層為宜,框剪結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)以5~7天一層為宜,盡量做到現(xiàn)澆施工和裝配施工不出現(xiàn)作業(yè)面沖突,合理安排流水作業(yè)順序,減少人員交叉,提高效率,減少事故風(fēng)險(xiǎn)。
(4)構(gòu)件吊裝技術(shù)方案
構(gòu)件吊裝方案應(yīng)明確構(gòu)件定位測(cè)量、臨時(shí)固定、構(gòu)件位置調(diào)整、節(jié)點(diǎn)連接的方法、臨時(shí)支撐等內(nèi)容。
構(gòu)件定位測(cè)量。構(gòu)件定位前應(yīng)放線,并在地面彈線,準(zhǔn)確畫出構(gòu)件位置,并在需要座漿的區(qū)域攤鋪軟漿,應(yīng)采用先進(jìn)的測(cè)量工具以保證精度和提高效率。
臨時(shí)固定。構(gòu)件基本就位后,應(yīng)采用專用工具臨時(shí)支撐加固,將構(gòu)件固定并形成靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu)后,方可摘除吊鉤。
構(gòu)件調(diào)整。由于構(gòu)件尺寸偏差和安裝誤差累積,當(dāng)構(gòu)件位置出現(xiàn)誤差時(shí),需要對(duì)構(gòu)件的垂直度和水平誤差進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整原則為:外墻大角方正垂直,內(nèi)墻中線居中。
節(jié)點(diǎn)連接。根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行節(jié)點(diǎn)位置的鋼筋綁扎,并借助墻板固定柱模板,所有轉(zhuǎn)角應(yīng)保持方正,利用現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)消除構(gòu)件尺寸偏差所帶來(lái)的安裝誤差,后澆混凝土應(yīng)澆搗密實(shí)。
臨時(shí)支撐拆除。在垂直構(gòu)件(如柱、墻)安裝就位后,為了保證構(gòu)件的臨時(shí)穩(wěn)定,必須對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行臨時(shí)加固和支撐,保證構(gòu)件位置的準(zhǔn)確以及臨時(shí)安全,在現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)連接以前,所有的預(yù)制構(gòu)件必須成為靜定結(jié)構(gòu)或超靜定結(jié)構(gòu),在現(xiàn)澆連接節(jié)點(diǎn)混凝土達(dá)到50%以上的強(qiáng)度時(shí)方可拆除臨時(shí)支撐桿件(一般夏天為澆筑后3天,其余季節(jié)不低于1周時(shí)間)。水平受力構(gòu)件(如梁、柱、樓梯)安裝就位后,應(yīng)在底部安裝臨時(shí)頂撐,待現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)混凝土達(dá)到70%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除,懸臂構(gòu)件必須達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆除。
(5)質(zhì)量保證措施
應(yīng)根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目特點(diǎn)有針對(duì)性的制定質(zhì)量保證措施,重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)包括:預(yù)制構(gòu)件成品保護(hù),構(gòu)件垂直度和尺寸控制,構(gòu)件安裝座漿環(huán)節(jié),現(xiàn)澆柱模板或振搗環(huán)節(jié),樓板與梁、墻節(jié)點(diǎn)施工環(huán)節(jié),疊合層施工等環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)尺寸偏差、漲模、密實(shí)度和平整度不足的問(wèn)題,防止成為質(zhì)量通病;總體來(lái)說(shuō),預(yù)制裝配整體式房屋由于大量采用專用工具和專用模板,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低,出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的機(jī)會(huì)少于傳統(tǒng)建筑施工工藝。
(6)安全保證措施
由于預(yù)制構(gòu)件的體積和重量較大,普遍采用機(jī)械化施工,施工的安全顯得尤為重要,重點(diǎn)防范吊裝環(huán)節(jié)和水平構(gòu)件鋪設(shè)過(guò)程出現(xiàn)安全問(wèn)題,其余安全措施與傳統(tǒng)施工方法相同。在構(gòu)件吊裝環(huán)節(jié),除防止吊車超負(fù)荷工作外,還應(yīng)對(duì)吊裝設(shè)備和工具經(jīng)常進(jìn)行安全檢查,特別是鋼絲繩和吊鉤配件等,以防止構(gòu)件墜落傷人,施工人員多數(shù)為高空作業(yè),應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,加強(qiáng)“三寶四口五臨邊”的安全管理。水平構(gòu)件的安裝過(guò)程,必須在構(gòu)件下提前架設(shè)臨時(shí)頂撐,構(gòu)件吊裝到位后,應(yīng)及時(shí)調(diào)整頂撐高度直至接觸構(gòu)件底面方可進(jìn)行脫鉤操作,防止構(gòu)件意外塌落釀成事故。
我國(guó)目前的建筑工人多以農(nóng)民工為主,普遍存在技術(shù)水平低、質(zhì)量和安全意思不足,在預(yù)制裝配方面的施工經(jīng)驗(yàn)較少的特點(diǎn),因此必須加強(qiáng)教育和管理,對(duì)于施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容,應(yīng)向所有施工操作人員進(jìn)行交底并具體落實(shí),指定專人負(fù)責(zé)過(guò)程中的質(zhì)量和安全巡查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正,切忌盲目冒進(jìn)。
【鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)與施工要求】相關(guān)文章:
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