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塔吊基础专项施工方案(范本)(标准版)(标准施工方案,可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)
.目录塔吊基础专项施工方案(范本)(标准版)(标准施工方案,可以直接使用,可编辑优秀版资料,欢迎下载)TOC\o”1—3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc327725680"1、工程概况 —1-_Toc327725683”4、塔吊基本性能 -2-HYPERLINK\l”_Toc327725684"5、塔吊基础计算书 -2—HYPERLINK\l”_Toc327725685”5.11#塔吊基础计算书 —2—HYPERLINK\l”_Toc327725686”5.22#塔吊基础计算书 —10—6.2承台配筋图 —20—HYPERLINK\l”_Toc327725690"7、桩位平面图 -21-HYPERLINK\l"_Toc327725691”8、塔吊基础排水做法 -22-ΧΧΧΧ楼工程塔吊基础专项施工方案1、工程概况本工程为xx工程,xxxx位于xxxx以南。站房总建筑面积20000m2,由站房、站台雨棚、天桥组成.落客平台下出站层接城市地下广场。站房地下局部一层,地上二层(一层和二层局部设置夹层).本工程±0.000=129.71m(黄海高程),站房建筑檐口高度20。6m,最高点23.37m。工程站房采用现浇钢筋混凝土框架结构,屋盖体系采用大跨度空间网架结构体系;基础采用钻孔灌注桩。本工程由xx股份投资新建,xxxx院设计,xxxx地质勘察,xxxx监理,xxxx组织施工。为了工程施工需要,计划在工程施工阶段安装两台塔吊,塔吊型号均为TC6013独立式塔式起重机,塔吊臂长60m,7轴位置塔吊编号为1#塔吊,17轴位置塔吊编号为2#塔吊。2、编制依据本方案主要依据施工图纸及以下规范及参考文献《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2021)《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992);《地基基础设计规范》(GB50007—2002);《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);《建筑安全检查标准》(JGJ59—99);《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002);《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)《塔式起重机安全规程》GB5144—2006《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88《建筑安装工程资料管理规程》DJB-51-2002QTZ1000系列TC6013自升塔式起重机使用说明书相关的法律法规、政策、文件。3、塔吊基础避雷接地要求塔吊基础接地装置,采用承台预埋避雷接地扁钢,下端与桩基主钢筋焊接,上端与任何一根主弦杆的连接螺栓连接,所有外露焊接处均涂刷防锈漆,以保证节点良好.4、塔吊基本性能本工程安装的塔吊为四桩基础塔吊,塔吊型号为TC6013独立式塔吊,四桩基础所用塔吊参数为:塔吊型号为:TC6013塔吊自重为:441kN最大起重荷载为:80kN塔吊额定起重力矩为:800kN·m塔吊起升高度为:45m塔身宽度为:1。7m5、塔吊基础计算书5。11#塔吊基础计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2021)。5。1。1参数信息塔吊型号:TC6013塔机自重标准值:Fk1=441kN起重荷载标准值:Fqk=80kN塔吊最大起重力矩:M=1085.86kN。m塔吊计算高度:H=45m塔身宽度:B=1。70m非工作状态下塔身弯矩:M1=-763。07kN。m桩混凝土等级:C35承台混凝土等级:C40保护层厚度:100mm矩形承台边长:5.00m承台厚度:Hc=1.500m承台箍筋间距:S=150mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0。000m桩直径:d=0.800m桩间距:a=3。400m桩钢筋级别:HRB335桩顶标高:—2.900m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:5.1.2荷载计算1.自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=441kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5×5×1。50×25=937。5kN3)起重荷载标准值Fqk=80kN2.风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0.2kN/m2)=0.8×1.59×1。95×1。34×0.2=0.66kN/m2=1.2×0.66×0.35×1。7=0.47kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.47×45.00=21.36kNc。基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0。5Fvk×H=0.5×21.36×45.00=480。56kN.m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a.塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0.35kN/m2)=0。8×1.63×1。95×1.34×0。35=1。19kN/m2=1.2×1。19×0.35×1。70=0。85kN/mb。塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0.85×45。00=38。32kNc。基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0。5Fvk×H=0.5×38.32×45.00=862.14kN。m3。塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-763。07+0.9×(1085。86+480.56)=663。04kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=—763。07+862。14=99。07kN。m5。1。3桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(441+937.50)/4=344.63kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(441+937.5)/4+(99。07+38.32×1。50)/4。81=377。18kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n—(Mk+Fvk×h)/L=(441+937。5—0)/4-(99。07+38。32×1。50)/4.81=312.08kN工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(441+937。50+80)/4=364。23kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(441+937。5+80)/4+(663。04+21。36×1。50)/4.81=509。13kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk—Flk)/n-(Mk+Fvk×h)/L=(441+937。5+80-0)/4—(663.04+21。36×1.50)/4.81=220.12kN5。1。4承台受弯计算1。荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力Ni=1。35×(Fk+Fqk)/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(441+80)/4+1.35×(663。04+21.36×1。50)/4.81=370。92kN非工作状态下:最大压力Ni=1.35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1。35×441/4+1.35×(99。07+38.32×1.50)/4。81=192.78kN2。弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6。4。2条其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN。m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN)。由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=2×370。92×0.85=630。564kN。m3.配筋计算根据《混凝土结构设计规程》GB50010—2002第7.2.1条式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2。底部配筋计算:s=630.52×106/(1.000×19.100×5000.000×14002)=0.0047=1—(1-2×0。0047)0。5=0。0047s=1—0.0047/2=0.9976As=630。52×106/(0.9976×1400.0×360。0)=1253。98mm2由于最小配筋率为0。15%,所以构造最小配筋面积为:5000。00×1500.00×0.15%=11250mm2。实际配筋为:HRB335级钢筋,φ20@196。承台底筋、面筋双向均为25φ20.实际配筋值15710mm2>11250mm2.5。1。5承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=519.32kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的第7.5.7条。我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:式中──计算截面的剪跨比,=1.500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1。710N/mm2;b──承台的计算宽度,b=5000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1400mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;S──箍筋的间距,S=150mm。经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋,在面筋、底筋之间每隔500mm设一根φ12拉勾。5。1。6承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算。5.1.7桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2021)的第5。8。2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1。35×619。05=835.72kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0.75fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.7N/mm2;Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2.经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求.由于桩的最小配筋率为0.65%,计算得最小配筋面积为3267mm2;桩实际配筋为HRB335级钢筋17φ16钢筋,实际配筋值:3419mm2;桩主筋深入承台不少于35d=560mm。5。1。8桩竖向承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2021)的第6。3。3和6。3.4条桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中Ra──单桩竖向承载力特征值;qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;u──桩身的周长,u=2。51m;Ap──桩端面积,取Ap=0.50m2;li──第i层土层的厚度,取值如下;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称113。46250素填土23.3600含砾粉质粘土32.2800强风化泥质粉砂岩42002000中风化泥质粉砂岩桩长为19.96m,所以桩端是在第4层土层.最大压力验算:Ra=2。51×(10。46×25+3。3×60+2。2×80+4×200)+2000×0。50=4726。61kN由于:Ra=4603.11〉Qk=474。48,所以满足要求!由于:1。2Ra=5523。73〉Qkmax=619.05,所以满足要求!5。22#塔吊基础计算书依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2021)。5。2.1参数信息塔吊型号:TC6013塔机自重标准值:Fk1=441.00kN起重荷载标准值:Fqk=80kN塔吊最大起重力矩:M=1085.86kN。m塔吊计算高度:H=45m塔身宽度:B=1。70m非工作状态下塔身弯矩:M1=-763.07kN.m桩混凝土等级:C35承台混凝土等级:C40保护层厚度:100mm矩形承台边长:5.00m承台厚度:Hc=1。500m承台箍筋间距:S=150mm承台钢筋级别:HRB335承台顶面埋深:D=0。000m桩直径:d=0。800m桩间距:a=3。400m桩钢筋级别:HRB335桩顶标高:-2.200m桩型与工艺:泥浆护壁钻(冲)孔灌注桩计算简图如下:5.1.2荷载计算1。自重荷载及起重荷载1)塔机自重标准值Fk1=441kN2)基础以及覆土自重标准值Gk=5×5×1.50×25=937.5kN3)起重荷载标准值Fqk=80kN2。风荷载计算1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a。塔机所受风均布线荷载标准值(Wo=0。2kN/m2)=0.8×1。59×1。95×1.34×0.2=0.66kN/m2=1。2×0.66×0.35×1。7=0。47kN/mb。塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0。47×45。00=21.36kNc。基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0。5Fvk×H=0。5×21.36×45.00=480。56kN。m2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值a。塔机所受风均布线荷载标准值(本地区Wo=0。35kN/m2)=0。8×1.63×1.95×1.34×0.35=1.19kN/m2=1。2×1。19×0。35×1。70=0.85kN/mb.塔机所受风荷载水平合力标准值Fvk=qsk×H=0。85×45.00=38。32kNc。基础顶面风荷载产生的力矩标准值Msk=0。5Fvk×H=0。5×38.32×45。00=862.14kN。m3.塔机的倾覆力矩工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=—763.07+0。9×(1085.6+480.56)=663。04kN.m非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值Mk=-763。07+862。14=99。07kN.m5.1.3桩竖向力计算非工作状态下:Qk=(Fk+Gk)/n=(441+937。50)/4=344.63kNQkmax=(Fk+Gk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(441+937.5)/4+(99。07+38。32×1。50)/4。81=377。18kNQkmin=(Fk+Gk-Flk)/n—(Mk+Fvk×h)/L=(441+937.5-0)/4—(99.07+38.32×1。50)/4.81=312.08kN工作状态下:Qk=(Fk+Gk+Fqk)/n=(441+937.50+80)/4=364。23kNQkmax=(Fk+Gk+Fqk)/n+(Mk+Fvk×h)/L=(441+937。5+80)/4+(663.04+21.36×1。50)/4。81=509.13kNQkmin=(Fk+Gk+Fqk-Flk)/n—(Mk+Fvk×h)/L=(441+937。5+80—0)/4-(663。04+21.36×1。50)/4。81=220。12kN5.1。4承台受弯计算1.荷载计算不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向力反力设计值:工作状态下:最大压力Ni=1。35×(Fk+Fqk)/n+1。35×(Mk+Fvk×h)/L=1.35×(441+80)/4+1。35×(663。04+21.36×1.50)/4。81=370。92kN非工作状态下:最大压力Ni=1。35×Fk/n+1.35×(Mk+Fvk×h)/L=1。35×441/4+1。35×(99。07+38。32×1。50)/4。81=192.78kN2.弯矩的计算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》第6。4。2条其中Mx,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN。m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni──不计承台自重及其上土重,第i桩的竖向反力设计值(kN).由于工作状态下,承台正弯矩最大:Mx=My=2×370。92×0.85=630。564kN.m3。配筋计算根据《混凝土结构设计规程》GB50010-2002第7。2.1条式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2.底部配筋计算:s=630。52×106/(1。000×19。100×5000.000×14002)=0.0047=1-(1—2×0.0047)0。5=0。0047s=1—0。0047/2=0。9976As=630.52×106/(0.9976×1400.0×360.0)=1253。98mm2由于最小配筋率为0。15%,所以构造最小配筋面积为:5000.00×1500.00×0.15%=11250mm2;实际配筋为:HRB335级钢筋,φ20@196。承台底筋、面筋双向均为25φ20。实际配筋值15710mm2〉11250mm2。5.2.5承台剪切计算最大剪力设计值:Vmax=519.32kN依据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的第7.5。7条.我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:式中──计算截面的剪跨比,=1。500ft──混凝土轴心抗拉强度设计值,ft=1.710N/mm2;b──承台的计算宽度,b=5000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1400mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=360N/mm2;S──箍筋的间距,S=150mm.经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋,在面筋、底筋之间每隔500mm设一根φ12拉勾.5.2。6承台受冲切验算角桩轴线位于塔机塔身柱的冲切破坏锥体以内,且承台高度符合构造要求,故可不进行承台角桩冲切承载力验算。5。2。7桩身承载力验算桩身承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2021)的第5.8。2条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1。35×619。05=835.72kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中c──基桩成桩工艺系数,取0。75fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16。7N/mm2;Aps──桩身截面面积,Aps=502655mm2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求。由于桩的最小配筋率为0.65%,计算得最小配筋面积为3267mm2;桩实际配筋为HRB335级钢筋17φ16钢筋,实际配筋值:3419mm2;桩主筋深入承台不少于35d=560mm。5。2.8桩竖向承载力验算依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2021)的第6.3.3和6.3。4条:轴心竖向力作用下,Qk=474。48kN;偏向竖向力作用下,Qkmax=619。05kN。m.桩基竖向承载力必须满足以下两式:单桩竖向承载力特征值按下式计算:其中Ra──单桩竖向承载力特征值;qsik──第i层岩石的桩侧阻力特征值;按下表取值;qpa──桩端端阻力特征值,按下表取值;u──桩身的周长,u=2。51m;Ap──桩端面积,取Ap=0。50m2;li──第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土层厚度(m)侧阻力特征值(kPa)端阻力特征值(kPa)土名称18.91250素填土22。7600泥质粉砂残积岩32.4800强风化泥质粉砂岩42002000中风化泥质粉砂岩由于桩的入土深度为18.01m,所以桩端是在第4层土层。最大压力验算:Ra=2.51×(8.91×25+2.7×60+2。4×80+4×200)+2000×0。50=4655.22kN由于:Ra=4579.7〉Qk=474。48,所以满足要求!由于:1。2Ra=5495.64>Qkmax=619.05,所以满足要求!6、塔吊基础配筋图根据塔吊计算书,1#塔吊、2#塔吊基础配筋情况一致,配筋图如下:6。1桩基配筋图塔吊基础桩配筋图6.2承台配筋图承台配筋图7、桩位平面图1#塔吊基础桩位图2#塔吊基础桩位平面图8、塔吊基础排水做法塔吊基础承台四周采用非粘土烧结砖砌筑240厚排水沟,排水沟宽度为150mm,深度200mm。沿排水沟四周采用砌筑240厚挡土墙,并在挡土墙外处设置一个集水坑,集水坑尺寸为800mm*800mm,集水坑与挡土墙采用240厚非粘土烧结砖砌筑,砌筑高度至自然地面。具体详见附图:塔吊基础排水做法附图:塔吊基础排水做法目录工程概况····················································································2编制依据····················································································2塔吊基础设计概况··································································2选用塔吊的主要性能································································5塔吊基础计算···········································································51、浅基础设计计算············································································52、桩基础设计计算··············································································103、格构柱设计计算············································································13六、质量保证措施················································································161、桩质量保证措施···············································································162、承台质量保证措施···········································································173、钢格构柱质量保证措施··································································17七、安全保证措施·················································································18八、附图····························································································181、塔吊平面布置图(总平面布置)2、塔吊基础平面图3、塔吊基础剖面图(需反映基础配筋、承台尺寸、标高、桩与承台的连接方式等)4、格构柱立面图5、格构柱平面图6、节点详图(桩、格构柱等)塔吊基础专项施工方案(黑体三号字体)一、工程概况(标题为宋体四号字体,其余为宋体小四号字体)包括工程地点、建筑面积、建筑高度、结构形式、结构层次、建设单位(开发单位)、设计单位、监理单位、施工单位等。二、编制依据1、本工程的地质勘察报告(塔吊基础所在部位的地质报告复印附后)。2、**型塔式起重机使用说明书。3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)4、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)(若无桩基础时此规范可不列入)5、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)6、设计施工图纸、会审纪要7、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80—918、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—999、《施工手册》(×××××××)10、《钢结构设计规范》GB50017—200311、本工程总体施工组织设计12、集团公司CIS形象设计标准三、塔吊基础设计概况说明本工程选择塔吊类型及数量,塔吊布置位置(应在后附页中有塔吊及基础布置的整体平面示意图)。塔吊位于*轴交*轴间,对应于地质勘察报告工程地质剖面图**孔位置,塔吊基础落于**土层上.塔吊的用电作简单表述(如:塔吊用电从二级配电箱直接引入,并设立专用箱。详见《临时用电施工方案》)。塔吊基础的类型:独立基础应说明承台尺寸(长×宽×高),砼标号(不得低于C35);有桩基础的应说明桩类型、根数、桩径、桩长,桩砼标号(桩形式最好与工程桩类型相同,便于施工)。例:根据×××××××工程施工总平面图布置。拟本工程自编号3#塔吊安装13个标准节高度为39m,4#塔吊安装16个标准节高度为40m,不设置附墙架。1#2#二台基础阶段塔吊安装高度为21m,7个标准节。由于自然地面以下3m范围内为杂填土,3-25m为淤泥质土,25m以下为中风化岩.由于地基较差,位于基坑中的3#4#二台塔吊现采用1000钻孔灌注桩+钢格构柱进行加固方法以达到安全运行目的。桩长16.6M进入中风化岩2m、桩间距a=1.6m,坑外1#2#二台塔吊采用600钻孔灌注桩,桩长26m混凝土承台长度Lc或宽度Bc分别为5。00m承台厚度为Hc=1.30m。钢筋级别2级。混凝土强度等级C35。有关数据见下表:塔吊编号1234生产厂商浙江建机浙江建机浙江建机山东鸿达塔吊型号QTZ40/60QTZ40/60QTZ40/60QTZ63桩径/有效桩长m600/30.1600/26100/15。9100/16。6钢筋笼长m30.126。015。916.6钢筋笼配筋9Φ169Φ1610Φ2010Φ20桩顶标高m-2.20—2。20—10.4510.45承台底标高m—2。30-2.30//承台面标高m—1.0—1.0//承台配筋Φ22@110//格构柱长度m//13。213。2格构柱顶标高m//+0.15+0。15塔吊安装高度m212139401#塔吊安装于西侧A/20-21轴,2#塔吊安装于西南侧A/38轴外侧,3#塔吊安装于南楼H/29—30轴,4#塔吊安装于北楼H/10—11轴(具体见总平面布置图和桩位定位图)。塔机采用四桩基础。格构柱的防水参见支撑立柱的防水做法。格构柱的防腐处理:表面采用钢丝刷、砂皮除锈,底漆为铁红防锈漆二道,面漆采用银粉漆一道作为保护层。四、选用塔吊的主要性能塔吊型号、生产厂家、主要机构、主要功能简述、最大臂长、最大起重量、装机容量、独立高度、最大高度、起重力矩、最大起重量、总重量、附墙道数等,最好列表说明(可复印说明书中相关性能参数表附后页)五、塔吊基础计算计算例题浅基础当工程地质情况较好时可采用浅基础。如地质报告提供的地基承载力特征值达到塔吊使用说明中要求的地基承载力要求时,可参照使用说明中的承台做法,不作计算。如地基承载力未达到使用说明书中的承载力要求时,需进行计算。例题:(取非工作状态计算)塔吊型号:QT60,自重(包括压重)F1=485.83kN,最大起重荷载F2=60。00kN,塔吊倾覆力距,塔吊起重高度H=140。00m,塔身宽度B=1。60m,混凝土强度等级:C35,基础埋深D=0.00m(上部无回填土),基础最小厚度h=1。50m,基础最小宽度Bc=5。80m。1、设计荷载计算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)第5.2条承载力计算.计算简图当不考虑附着时的基础设计值计算公式:当考虑附着时的基础设计值计算公式:当考虑偏心距较大时的基础设计值计算公式:式中F──塔吊作用于基础的竖向力,它包括塔吊自重,压重和最大起重荷载,F=1。2×545.83=655.00kN;G──基础自重与基础上面的土的自重,G=1.2×(25。0×Bc×Bc×Hc+20。0×Bc×Bc×D)=1513。80kN;Bc──基础底面的宽度,取Bc=5.80m;W──基础底面的抵抗矩,W=Bc×Bc×Bc/6=32.52m3;M──倾覆力矩,包括风荷载产生的力距和最大起重力距,M=1。4×;a──合力作用点至基础底面最大压力边缘距离(m),按下式计算:a=5。80/2—3027。08/(655.00+1513.80)=1。50m.经过计算得到:无附着的最大压力设计值Pmax=(655。00+1513。80)/5。802+3027。08/32.52=157.56kPa无附着的最小压力设计值Pmin=(655.00+1513。80)/5。802—3027。08/32。52=0.00kPa有附着的压力设计值P=(655.00+1513.80)/5.802=64.47kPa偏心距较大时压力设计值Pkmax=2×(655。00+1513.80)/(3×5.80×1.50)=165。72kPa2、地基基础承载力验算根据地质报告,地基承载力特征值fa=200KPA大于最大压力设计值Pmax=157。56kPa,满足要求!地基承载力特征值1。2×fa大于偏心距较大时的压力设计值Pkmax=165。72kPa,满足要求!地基承载力可根据地质报告进行修正.修正方法为:当基础宽度大于3m或埋置深度大于0。5m时,应先对地质报告给出的地基承载力特征值进行修正:ƒa=ƒak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0。5)其中:ƒa—修正后的地基承载力特征值;ƒak—地基承载力特征值,;ηb、ηd—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别γ—基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度,由地质报告给出;b—γm—基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度,一般由地质报告给出;d—基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工完成后,应从天然地面标高算起。3、承台抗受冲切承载力验算依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第条.Fl≤0.7βhpƒtamh0其中:βhp--受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时候,取1.0;当h大于等于200mm时,取0。9,其间按线性内插法取用;hp=0.94ƒt-—混凝土轴心抗拉强度设计值;C35砼ft=1。57kPa;h0——基础的有效高度;h0=1。45mam—-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:am=(at+ab)/2,am=[1。60+(1.60+2×1.50)]/2=3.10m其中:at-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长(取上部柱宽或上阶宽)ab—冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长,当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内,取上部柱宽加两倍基础有效高度或上阶宽加两倍基础有效高度;当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以外,即a+2h0≥l时,ab=l;Fl—-冲切承载力:Fl=pjAl;Fl=165.72×(5.80+4.60)×0。60/2=517。05kN。其中:pj—最大压力设计值;Pj=165。72kPaAl—冲切验算时取用的部分基底面积;允许冲切力:0。7×0.94×1。57×3100×1450=4643604.70N=4643。60kN实际冲切力不大于允许冲切力设计值,所以能满足要求!4。承台配筋计算依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8。2。7条。1)抗弯计算,计算公式如下:式中a1──截面I-I至基底边缘的距离,取a1=2。10m;P──截面I—I处的基底反力:P=165。72×(3×1.60—2。10)/(3×1.60)=93。22kPa;a'──截面I—I在基底的投影长度,取a'=1。60m。经过计算得M=2.102×[(2×5。80+1。60)×(165。72+93.22-2×1513.80/5。802)+(165.72-93。22)×.2)配筋面积计算,公式如下:依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第7.2条.,式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,1取为0。94,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度.经过计算得s=974。06×106/(1.00×16。70×5。80×103×14502)=0.005=1-(1-2×0.005)0.5=0。005s=1—0。005/2=0。998As=974。06×106/(0。998×1450×300.00)=2244。60mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为:13050mm2。故取As=13050mm2。(二)桩基础计算当自然地基较差,承载能力低时应选择桩基础。选择桩基时,其桩基形式最好与工程桩类型相同。在施工工程桩时,一并将塔吊桩基与工程桩一起施工,节省桩机进退场费用。例题:3#塔吊选用浙江建机塔机×××××型号塔吊,工况塔吊垂直力FKN水平力FhKN倾覆力距MKNm扭矩FvKN工作状态49427。81581170非工作状态43473.5179601.参数信息塔吊型号:QTZ40/60,自重(包括压重)F1=494.00kN,最大起重荷载F2=60.00kN塔吊倾覆力距M=1796.00kN。m,塔吊起重高度H=39.00m,塔身宽度B=1。6m混凝土强度:C35,钢筋级别:Ⅱ级。桩直径d=1.00m,桩间距a=1。60m。2、桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-94)的第条根据计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=816。60kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中0──建筑桩基重要性系数,取1。0;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;A──桩的截面面积,A=0.785m2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!依据《建筑桩技术规范》(JGJ94—94)按桩的截面0.4%配筋10Φ20A=0。3140m23.桩竖向极限承载力验算及桩长计算根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=816.60kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中R──最大极限承载力;Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:Qpk──单桩总极限端阻力标准值:s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数,承台底土阻力群桩效应系数;s,p──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;u──桩身的周长,u=3.142m;Ap──桩端面积,取Ap=0.79m2;li──第i层土层的厚度,取值如下表取值2004年11月11日《省人大政协及有关厅局综合楼岩土土工程勘察报告》第Z11号孔位值:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称18。9603—2淤泥质土24。12204—2粘土311704-3含粉砂质粘土40。95007-1强风化沉凝灰岩517036007—2中风化沉凝灰岩由于桩的入土深度为15.9m,所以桩端是在第5层土层。最大压力验算:R=3。14×(8。9×6×。8+4.1×22×。8+1×17×。8+.9×50×.8+1×70×。8)/1。65+1.64×3600.00×0.79/1.65=3230。09kN上式计算的R的值大于最大压力816。60kN,所以满足要求!(如采用特征值,则不考虑s,p,即s,p取1。0)4。桩抗拔承载力验算桩抗拔承载力验算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5。2。7条桩抗拔承载力应满足下列要求:其中:式中Uk──基桩抗拔极限承载力标准值;i──抗拔系数;解得:Ugk=16×(8.9×6×。75+4.1×22×.75+1×17×。75+.9×50×.75+1×70×。75)/4=826.80kNGgp=16×15.9×22/4=1399。20kNUk=3。14×(8.9×6×。75+4.1×22×.75+1×17×。75+。9×50×.75+1×70×.75)=649.37kNGp=3.14×15.9×25=1248.78kN由于:826。80/1.65+1399。20〉=195.20满足要求!由于:649.37/1.65+1248。78>=195.20满足要求!(如采用特征值,则不考虑s,p,即s,p取1。0,目前地质报告提供的均为特征值)(三)、格构柱设计计算格构柱由4根400×400单柱组成的2000×2000架体,高度为10米,单柱由4根L125×125×12的角钢及α10的钢板焊接而成,L90×90×10的角钢作为水平和斜腹杆连接成一体,节距为1600mm,角钢材料为Q235-A。计算例题:已知条件:3号塔吊选用浙江建机塔机,厂家提供的作用在基础上的荷载标准值。工况塔吊垂直力F(KN)水平力Fh(KN)倾覆力距M(KN.m)扭矩F(KN)工作状态49427.81581170非工作状态43473.517960塔吊型号:QTZ40/6063,自重(包括压重)F1=494.80kN,最大起重荷载F2=60。00kN;塔吊倾覆力距M=1796。00kN。m,塔吊起重高度H=39.00m,塔身中心轴线宽度B=1.6m;混凝土强度:C35,钢筋级别II级,桩直径d=1。00,桩间距a=1。60m,基础埋深D=0。00m。格构柱由4根400×400单柱组成的2000×2000架体,高度为10米,单柱由4根L125×125×12的角钢及α10的钢板焊接而成,L90×90×10的角钢作为水平和斜腹杆连接成一体,节距为1600mm,角钢材料为Q235—A,如图所示:1.单柱计算:已知:L125×125×12角钢A=28.91cm2I=423.16cm4Zo=3.53cm1.1。1单柱惯性矩2、架体计算已知架体截面积:2.1架体惯性矩2.2架体惯性半径(回转半径)2.3架体截面模量(注:Y为1/2架体截面尺寸)2.4架体长细比(注:Ax为架体截面中垂直于X轴各段L90×90×10缀条的截面积)查表得.2.5单柱长细比单柱的长细比即两节点的距离L=1600mm;查表得注:λ1为单柱对最小刚度轴的长细比,其计算长度取缀板间的净距离L=200;。3、格构柱承载力计算式中:N:最大轴向力(kN)=Fv+格构柱自重,取安全系数1.2M:最大弯矩(kN。m)=M1+Fh×L,取安全系数1.43。1工作状态时验算已知:Fv=494+60=554kNN=(554+100)×1.2=784.8kNM=(1581+27。8×10)×1。4=2602。6kN。mA=462。56cm2Wx=Wy=W架=33088cm3L为格构柱高度则满足要求!3.2非工作状态时验算已知:Fv=434+60=494kNN=(494+100)×1。2=712。8kNM=(1796+73.5×10)×1.4=3543。4kN.mA=462.56cm2Wx=Wy=W架=33088cm3L为格构柱高度则满足要求!4.整体稳定性计算4.1工作状态时验算欧拉临界力已知:满足要求!4.2非工作状态时验算已知:满足要求!4.3单柱稳定性计算单柱最大压力(经验算非工作状态时最大)满足要求!六、质量保证措施(一)钻孔灌注桩质量保证措施1、做好施工前的技术交底工作,要求每一位施工人员在掌握施工方法、质量保证措施和施工要求的同时,还必须有足够质量意识。认真执行单桩质量自检、互检、交接验收制度。2、钻孔灌注桩施工要求:(1)、在钻孔过程中必须经常测定护壁泥浆比重,含沙率、粘度、PH值,合理控制泥浆的性质,以保证在孔壁稳定的情况下泥皮厚度最薄。(2)、在灌注水下砼时,应进行清孔,塔吊桩孔底沉渣≤50㎜。(3)、在距孔底0.5M深度范围内的泥浆比重不得大于1.20,并应控制含沙率及粘度,清孔符合要求后半小时内必须灌注混泥土,灌注必须连续,直至成桩完毕。(4)、桩身灌注充盈系数应控制在大于1.15,桩身混凝土超灌高度工程桩为1。0;桩身混凝土为C35;(5)、混凝土初灌量满足导管埋深1。0米以上。3、钢筋笼的制作、运送与安放(1)钢筋和焊条必须有出厂质保单;焊工须持证上岗;钢筋及焊接件经试验合格后,方可制作钢筋笼;锈蚀严重的钢材不得使用。(2)钢筋笼应严格按图纸要求分节制作各项偏差应符合规范;主筋与箍筋、加强箍间,采用点焊连接;在同一截面的接头数量须≤50%;错开长度≥35d且不小于500mm;按设计要求控制保护层厚度不小于50mm;笼间搭接单面焊缝长度为10d.。(3)加工成型并经监理检验合格的钢筋笼均需挂牌。(4)钢筋笼在制作、运送和安放过程中,不允许产生不可恢复的变形.吊放钢筋笼时,要对准桩孔中心垂直缓缓下沉;笼间搭接焊毕,经监理检验合格后,才能下入孔内;钢筋笼下放到设计位置后,确保在孔内居中的前提下,用吊筋立即固定于机台上。4、钢筋笼制作允许偏差:钢筋笼长度:±100㎜钢筋笼直径:±10㎜主筋间距:±10㎜箍间距筋:±20㎜5、桩钢筋笼主筋锚入承台500㎜.(见详图)(二)承台施工质量保证措施承台底标高、尺寸严格按照设计标高放样确定;砼浇捣前对钢筋进行隐蔽验收;与塔机生产厂家联系,正确预埋预埋件;承台砼标号采用C35。并留置同条件试块。试块强度达到设计强度100%后方可安装塔吊。(三)构构柱施工质量控制1、焊接质量的要求1.1焊接前应将焊缝表面的铁锈、水分、油污、灰尘、氧化皮、焊渣等清理干净;1。2允许随意引弧损伤母材,必须在其它钢材或在焊缝中进行;1.3焊应注意焊道的引弧点、熄弧点及焊道的接头不产生焊接缺陷,手下工多层多道焊时焊接接头应错开;1。4焊接后要进行自检、互检,并做好焊接施工记录。对接焊缝的余高为2~3㎜,必要时用砂轮磨光机磨平;焊缝要求与母材表面光顺过渡,同一焊缝的焊脚高度要一致;焊缝表面不得有电弧伤、裂纹、气孔及凹坑;主要对接焊缝的咬边不超过0.5mm,次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm。2、焊接检验和返修2.1焊缝外观应均匀、致密,不应有裂纹、焊瘤气孔、夹渣、咬边弧坑、未焊满等缺陷。无损探伤须在焊缝外观检查合格。2.2返修前日需将缺陷清除干净打磨出白后按返修工艺要求进行返修。焊缝返修部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽,且两端有约为1:5的坡度。当挖基坑时,随挖随加焊接斜腹杆及水平腹杆;腹杆与缀板均作防锈处理,表面采用钢丝刷砂皮除锈,底漆为铁红防锈漆二道,面漆采用银粉漆一道作为保护层;焊接由专业人员焊接,各种构件的连接均采用满焊,焊缝高度为10mm;缀板与腹杆的连接做法为以腹杆外边线与缀板满焊;缀板与三角钢的连接做法为以缀板的外边与三角钢满焊;缀板、腹杆及三角钢材料的选择按附图做法选用材料,采用Q235-A;缀板、腹杆及三角钢的连接尺寸位置详见附图;3、格构柱穿地下室底板处需作好防水措施。七、安全保证措施1、由于本工程塔吊处于地下室内,须预留孔洞,孔洞的围护采用钢管搭设进行临边围护。2、定期对塔吊基础进行沉降观测和倾斜测量.3、如施工工期较长,需根据实际情况定期对格构柱进行防锈处理。4、塔吊安拆方案由具有相应资质的专业施工单位编制并负责实施。八、附图塔吊基础专项施工方案一、
工程概况本工程位于深圳市福田区福强路金地工业区,总用地面积为5687.80m2,总建筑面积33771.27m2;地下室建筑面积:6831.91m2,其中:人防地下室建筑面积787m2,非人防地下室建筑面积6044。91m2,地上部分建筑面积26939。36m2。其中:住宅建筑面积25083m2商业建筑面积1300m2,其他建筑面积556.36m2。使用年限为50年,建筑耐火等级为一级,屋面防水等级为=2\*ROMANII级,防水耐用年限为15年。桩基为静压预应力管桩(¢500及¢400),¢500单桩竖向承载力特径值为2500KN。二、
编制依据2。1、《塔式起重机使用说明书》2.2《岩土工程勘察报告》2.3《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)2。6《地基与基础施工及验收规范》(GBJ202—83)2。7《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)2.8《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB54-92)2.9《钢结构设计规范》(GB50017-2003)2。10《钢结构工程施工及验收规范》(GB55-95)2。11广东省《预应力砼管桩基础技术规程》(DBJ\T15-22-98)三、塔吊选型根据本工程特点及吊装施工及施工现场材料垂直运输的要求,采用中联建设机械产业公司生产的TC5613型塔式起重机.该型塔吊臂长56M,末端起重2。63T。TC5613型塔吊随机《使用说明书》,塔吊基础地耐力要求不低于110000Pa,结合本工程地质勘察资料及塔吊的高度进行分析,塔吊若直接采用整体式钢筋混凝土基础较难满足承载力,尤其是沉降方面的要求,故研究决定设计采用增加桩基础,桩径500mm的摩擦桩4根,桩间距4m,设计单桩承载力R=2500KN(250t),桩上面设置整体式钢筋混凝土基础,基础长和宽a\b=6000/6000mm,高h=1350mm。(详见塔吊基础尺寸及配筋图)四、
塔吊基础设计计算书参考信息:详见塔式起重机使用说明书(见附页)塔吊型号:TC5613型。自重(包括压重):1300KN,最大起重荷载8T,塔吊倾覆力距:1096KN。M,塔吊起重(最大)高度:180。4M。砼强度等级:C30,钢筋级别:Ⅱ级。承台的长度及宽度:6000MM.承台厚度:1350MM。1、塔吊基础承台顶面的竖向力与弯距计算⑴塔吊自重(包括压重)F1=1300KN(130t)⑵塔吊最大起重荷载:F2=80KN作用于桩基承台面顶面的竖向力:F=1.2*(F1+F2)=1656KN塔吊的倾覆力距:M=1.4*1096=1534。4KN。M2.矩型承台弯矩的计算:桩项竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94规定):计算简图:图中x轴的方向是随机变化的,设计计算时应按照倾覆力矩M最不利方向进行验算.1.桩顶竖向力的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94—94的第5。1。1条)其中n──单桩个数,n=4;F──作用于桩基承台顶面的竖向力设计值,F=1.2×973.6=1168.00kN;G──桩基承台的自重,G=1.2×(26.0*6*6*1.35)=1516.00kN;Mx,My──承台底面的弯矩设计值(kN。m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni──单桩桩顶竖向力设计值(kN).经计算得到单桩桩顶竖向力设计值:最大压力:N=(1168。00+1516。00)/4+1799。00×(1.80×1。414/2)/[2×(1.80×1。414/2)2]=1377.82kN2.矩形承台弯矩的计算(依据《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94的第5。6。1条)其中Mx1,My1──计算截面处XY方向的弯矩设计值(kN。m);xi,yi──单桩相对承台中心轴的XY方向距离(m);Ni1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN),Ni1=Ni-G/n。经过计算得到弯矩设计值:N=(1168.00+1516.00)/4+1799.00×(1。80/2)/[4×(1。80/2)2]=1170.72kNMx1=My1=2×(1170。72-1516。00/4)×(0。90—1.25)=—3。矩形承台截面主筋的计算依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7。2条受弯构件承载力计算。式中1──系数,当混凝土强度不超过C50时,1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,1取为0.94,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──承台的计算高度。fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300N/mm2.经过计算得承台底面配筋s=—398.11×106/(1.00×16.70×6000。00×1450.002)=-0.002=1-(1-2×-0。002)0.5=-0.002s=1—-0。002/2=1。001Asx=Asy=-398。11×106/(1.001×1450。00×300.00)=-914。32mm2.承台顶面按构造配筋。4。矩形承台截面抗剪切计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第5.6。8条和第5。6.11条。根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对矩形承台的最大剪切力,考虑对称性,记为V=1504.82kN我们考虑承台配置箍筋的情况,斜截面受剪承载力满足下面公式:其中0──建筑桩基重要性系数,取1.0;──剪切系数,=0.20;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16。70N/mm2;b0──承台计算截面处的计算宽度,b0=6000mm;h0──承台计算截面处的计算高度,h0=1350mm;fy──钢筋受拉强度设计值,fy=300.00N/mm2;S──箍筋的间距,S=200mm.经过计算承台已满足抗剪要求,只需构造配箍筋!5。桩承载力验算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-94)的第4。1。1条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1377。82kN桩顶轴向压力设计值应满足下面的公式:其中0──建筑桩基重要性系数,取1.0;fc──混凝土轴心抗压强度设计值,fc=16.70N/mm2;A──桩的截面面积,A=0.196m2。经过计算得到桩顶轴向压力设计值满足要求,只需构造配筋!6。桩竖向极限承载力验算及桩长计算桩承载力计算依据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94—94)的第5。2。2-3条根据第二步的计算方案可以得到桩的轴向压力设计值,取其中最大值N=1377.82kN桩竖向极限承载力验算应满足下面的公式:最大压力:其中R──最大极限承载力;Qsk──单桩总极限侧阻力标准值:Qpk──单桩总极限端阻力标准值:Qck──相应于任一复合基桩的承台底地基土总极限阻力标准值:qck──承台底1/2承台宽度深度范围(≤5m)内地基土极限阻力标准值;s,p──分别为桩侧阻群桩效应系数,桩端阻群桩效应系数;c──承台底土阻力群桩效应系数;按下式取值:s,p,c──分别为桩侧阻力分项系数,桩端阻抗力分项系数,承台底土阻抗力分项系数;qsk──桩侧第i层土的极限侧阻力标准值,按下表取值;qpk──极限端阻力标准值,按下表取值;u──桩身的周长,u=1.571m;Ap──桩端面积,取Ap=0.20m2;li──第i层土层的厚度,取值如下表;厚度及侧阻力标准值表如下:序号土厚度(m)土侧阻力标准值(kPa)土端阻力标准值(kPa)土名称11584。57900砂类土中挤土群桩由于桩的入土深度为15m,所以桩端是在第1层土层。最大压力验算:R=1.57×(15×84.5×1。617)/1.65+1。64×7900。00×0。20/1.65+0.63×1800.00/1。70=4151.15kN上式计算的R值大于等于最大压力1377。82kN,所以满足要求!五.塔吊基础定位图详见附页六、
塔吊基础施工注意事项6.1塔吊必须待承台、桩基满足28天龄期及C30设计强度后(做好试块)方可进行安装6.2在施工横(斜)剪刀撑时,严禁塔吊作业6.3进行横(斜)撑焊接,焊接点在缀板上,不得直接焊角钢柱塔吊安装施工方案一、塔吊基础形式的选择二、塔吊基础施工顺序及方法:一)施工顺序:为使塔吊在建筑物基础施工中充分发挥其作用,故塔吊基础施工安排在土方之前施工。其顺序为:人工挖基坑→塔基砼垫层→塔基钢筋→基础混凝土。二)施工方法:1、挖基坑施工前,测量人员应将塔吊边线放出并定出标高控制桩,挖土时操作人员应基坑边缘自上而下分层
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