结构吊装工程———— 1. 起重机械

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结构吊装工程 ———— 1. 起重机械
1.1 桅杆式起重机
1.1.1 特点
能在比较狭窄的工地
使用,制作简单,装
拆方便,起重量较大
( 100t以上),能解
决其它大机械缺乏和
不足的困难。缺点是
灵活性、移动性差,
需较多的揽风绳。
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1.1.2 类型与性能
(1)独脚拔杆(独脚拔杆的竖立)
独脚拔杆是由拔杆、起重
滑轮组、卷扬机、缆风绳
及锚碇等组成。其中缆风
绳数量一般为6~12根,
最少不得少于4根。起重
时拔杆保持不大于10°的
倾角。独脚拔杆的移动靠
其底部的拖撬进行。
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1.1.2 类型与性能
(1)独脚拔杆
独脚拔杆分为:木独脚拔杆、
钢管独脚拔杆和格构式独脚拔杆。
木独脚拔杆起重量在100kN以内,
起重高度一般为8~15m;钢管独脚拔
杆起重量可达300kN,起重高度在20m
以内;格构式独脚拔杆起重量可达
1000kN,起重高度可达70m。
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1.1.2 类型与性能
(2)人字拔杆
人字拔杆一般是由两根圆木或两根
钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成。
其优点是侧向稳定性比独脚拔杆好,
所用缆风绳数量少,但构件起吊后
活动范围小。人字拔杆底部设有拉
杆或拉绳以平衡水平推力,两杆夹
角一般为30°左右。人字拔杆起重
时拔杆向前倾斜,在后面有两根缆
风绳。为保证起重时拔杆底部的稳
固,在一根拔杆底部装一导向滑轮,
起重索通过它连到卷扬机上,再用
另一根钢丝绳连接到锚碇上。
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1.1.2 类型与性能
(2)人字拔杆
圆木人字拔杆,起重量40~
140kN,拔杆长6~13m,圆
木小头直径200~340mm;
钢管人字拔杆,起重量
100kN,拔杆长20m,钢管
外径273mm,壁厚10mm;
起重量200kN,拔杆长
16.7m,钢管外径325mm,
壁厚10mm。
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1.1.2 类型与性能
(3)悬臂拔杆
悬臂拔杆是在独脚拔杆中
部或2/3高度处装一根起重
臂而成。
它的特点是起重高度和起
重半径较大,起重臂摆动
角度也大。但这种起重机
的起重量较小,多用于轻
型构件的吊装。起重臂亦
可装在井架上,成为井架
拔杆。
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1.1.2 类型与性能
(4〕牵揽式桅杆起重机(动画)
牵缆式桅杆起重机是在独
脚拔杆下部装一根起重臂
而成。
这种起重机的起重臂可以
起伏,机身可回转360°,
可以在起重半径范围内把
构件吊到任何位置。
用圆木制作的桅杆,高度
可达25m,起重量50kN 左
右;用角钢组成的格构式
桅杆,高度可达80m,起
重量100kN左右。
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1.2 履带式起重机
履带式起重机由行走装
置、回转机构、机身及
起重臂等部分组成。行
走机构为链式履带,以
减少对地面的压力。回
转机构为装在底盘上的
转盘,使机身可回转
360°,机身内部有动力
装置、卷扬机及操纵系
统。
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1.2 履带式起重机
起重臂为用角钢组成的格
构式杆件,下端铰接在机
身的前面,随机身回转。
起重机可分节接长,设有
两套滑轮组(起重滑轮组
及变幅滑轮组),其钢丝
绳通过起重臂顶端连到机
身内的卷扬机上。若变换
起重臂端的工作装置,将
构成单斗挖土机。
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1.2 履带式起重机
( 1)特点
自行式、全回转、操作灵活、行
驶较方便、对地耐力要求不高、
可在松散和泥泞的地面上作业、
可负载移动,臂杆可接长或更换,
多用于单厂及旱地桥梁等结构吊
装。
自重大,行走慢,远距离转移时,
需要其他车辆运载。
目前,在结构安装工程中常
用的国产履带式起重机主要有
以下几种型号:W1-50、W1100、W1-200、Э-1252、西北
78D等。
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(2)起重性能
起重量
Q
起重高度 H
起重半径 R
L
Q
起重臂长
H
α
仰角
M抗倾 ≥ M倾
R
Q
H
R
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最不利工作状态!
(3)稳定性验算
当今考虑吊装荷载时:
稳定力矩
L
Q
G3
α
≥ 1.40
倾覆力矩
H
吊重产生
G1
G2
G0
K=
倾覆中心
R
G0 —— 起重机平衡重;
G1 —— 起重机可转动部
分的重量;
G2 —— 起重机机身不转
动部分的重量;
G3 —— 起重臂重量(起
重臂接长时为接长后的重量),
约为起重机重量的4%~7%;
L0、L1、L2、L3 —— 以
上各部分的重心至倾覆中心的
距离;
Q—— 吊装荷载;
R —— 起重半径
SC400-2履带式起重机
项目
斜臂式起重
最大起吊能力
40.0t×3.7m
基本吊臂长度
10.0m
最长吊臂长度
49.0m
吊臂+辅臂(最长)
40.0m+15.25m
前·后卷筒
卷上/卷下速度
80/40/11.5/5.5m/min
发动机型号
五十铃6BG1-T柴油发动机
额定输出功率
117kw/2150min-1
概要
住友SC400-2是在考虑了低噪音化和环境以及作业性向上等
因素,为适应履带式起重机以下3点的新需要而开发的。
(1) 低噪音、适合尾气排放规制的环保型起重机
(2) 坐椅手柄式控制方式的采用和驱动力的向上等,
更加自在地适应多样作业的起重机
(3) 配备了各种安全装置的比以往机种更安全的起重机
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1.3 汽车式起重机
机型
ST500-3
最大起吊性能
(t×m)
最大吊臂长度
(m)
50×3.7
52.5
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1.3 汽车式起重机
汽车式起重机是把起重机构安装在普通载重汽车或专
用汽车底盘上的一种自行杆式起重机。其行驶驾驶室
与起重操纵室是分开的。起重臂有桁架臂和伸缩臂两
种。
汽车式起重机的优点是行驶速度快,转移迅速,对地
面破坏小。因此,特别适用于流动性大,经常变换地
点的作业。
缺点是安装作业时稳定性差,为增加其稳定性,设有
可伸缩的支腿,起重时支腿落地。这种起重机不能负
荷行驶。由于机身长,行驶时的转弯半径大。
桁架吊臂汽车式起重机
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1.4 轮胎式起重机
轮胎式起重机是把起重机构安装在加重型轮胎和
轮轴组成的特制底盘上的一种全回转式起重机,
其上部构造与履带式起重机基本相同。为了保证
安装作业时机身的稳定性,起重机设有四个可伸
缩的支腿。在平坦的地面上可不用支腿进行小起
重量作业及吊物低速行驶。
与汽车式起重机相比其优点有:轮距较宽、稳定
性好、车身短、转弯半径小、可在360°范围内
工作。但其行驶时对路面要求较高,行驶速度较
汽车式慢;不适于在松软泥泞的地面上工作。
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1.5 塔式起重机
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1.5 塔式起重机
塔式起重机具有竖直的塔身,其
起重臂安装在塔身顶部与塔身组
成“Г”形,使塔式起重机具有较
大的工作空间。它的安装位置能
靠近施工的建筑物,有效工作幅
度较其它类型起重机大。塔式起
重机种类繁多,广泛应用于多层
及高层建筑工程施工中。
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1.5 塔式起重机
1.5.1 塔式起重机的分类及特点
固定式
行走式塔式起重机的旋转方式
按行走机构分
有塔顶回转式和塔身回转式,自
自行式
升式塔式起重机的旋转方式均为
塔顶回转式。行走式塔式起重机
动臂变幅式
起重臂变幅方式一般为动臂变幅
按变幅方式分
小车运行式
式,自升式塔式起重机起重臂变
幅方式一般为小车变幅式。
上回转式
按回转部位分
下回转式
按爬行方式分
内爬式
附着式
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1.5.2 轨道式起重机
轨道式塔式起重机是一种在
轨道上行驶的自行式塔式起重机。
其中,有的只能在直线轨道上行
驶,有的可沿“L”形或“U”形
轨道行驶。作业范围在两倍幅度
的宽度和走行线长度的矩形面积
内,并可负荷行驶。
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1.5.2 轨道式起重机
QT1-6型塔式起重机是塔顶回转式中型
塔式起重机,由底座、塔身、起重臂、
塔顶及平衡重物等组成。
起重机底座有两种,一种有四个行走轮,
只能直线行驶;另一种有八个行走轮,
能转弯行驶,内轨半径不小于5m。
此起重机的最大起重力矩为510kN·m,
最大起重量60kN,最大起重高度40.60m,
最大起重半径20m。
其特点是能转弯行驶,可根据需要适当
增加塔身节数以增加起重高度,故适用
面较广。但重心高,对整机稳定及塔身
受力不利,装拆费工时。
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1.5.2 轨道式起重机
QT-60/80型塔式起重机也是塔顶回转式中型塔式起重机,但
起重量及起重高度比QT1-6型塔式起重机大。
低塔(塔高30m)最大起重力矩为800kN·m,最大起重量为
104kN,最大起重高度48m,最大起重半径30m;
中塔(塔高40m)最大起重力矩为700kN·m,最大起重量为
90kN,最大起重高度58m,最大起重半径30m;
高塔(塔高50m)最大起重力矩为600kN·m,最大起重量为
78kN,最大起重高度68m,最大起重半径30m。
这种起重机适用于层数较多的工业与民用建筑结构安装,尤
其适合装配式大板房屋施工。
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1.5.3 爬升式起重机
爬升式塔式起重机是自升式塔式起重机的一种,它由底座、套架、
塔身、塔顶、行车式起重臂、平衡臂等部分组成。
它安装在高层装配式结构的框架梁或电梯间结构上,每安装1~2
层楼的构件,便靠一套爬升设备使塔身沿建筑物向上爬升一次。
这类起重机主要用于高层(10层)框架结构安装及高层建筑施工。
其特点是机身小、重量轻、安装简单、不占用建筑物外围空间;
适用于现场狭窄的高层建筑结构安装。但是,采用这种起重机施
工,将增加建筑物的造价;司机的视野不良;需要一套辅助设备
用于起重机拆卸。起重机型号有:QT5-4/40型、QT3-4型等。
爬升式塔式起重机的爬升过程见图。1,起重小车回至最小幅度,下
降吊钩并用吊钩吊住套架的提环(图a);2,放松固定套架的地脚
螺栓,将其活动支腿收进套架梁内,将套架提升两层楼高度,摇出
套架活动支腿,用地脚螺栓固定(图b);3,松开底座地脚螺栓,
收回其活动支腿,开动爬升机构将起重机提升两层楼高度,摇出底
座活动支腿,用地脚螺栓固定(图c)。
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1.5.4 附着式起重机
附着式塔式起重机是固定在建筑物近旁钢筋混凝土
基础上的自升式塔式起重机。随建筑物的升高,利
用液压自升系统逐步将塔顶顶升、塔身接高。
为了保证塔身的稳定,每隔一定高度将塔身与建筑
物用锚固装置水平联结起来,使起重机依附在建筑
物上。锚固装置由套装在塔身上的锚固环、附着杆
及固定在建筑结构上的锚固支座构成。第一道锚固
装置设于塔身高度的30~50m处,自第一道向上每隔
20m左右设置一道,一般锚固装置设3~4道。
这种塔身起重机适用于高层建筑施工。
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1.5.4 附着式起重机
附着式塔式起重机的型号有:QT4-10型(起重量
30~100kN)、ZT-1200(起重量40~80kN)、ZT100型(起重量30~60kN)、QT1-4型(起重量16~
40kN)、QT(B)-3~5型(起重量30~50kN)。
QT4-10型附着式起重机的自升系统包括顶升套架、
长行程液压千斤顶、承座顶升横梁、定位销等。起重
机自升及塔身接高过程(图示)。
1、将标准节吊到摆渡小车上,将过渡节与塔身标准节相联的螺栓松开,
图a;
2、开动液压千斤顶,将塔顶及顶升套架顶升到超过一个标准节的高度,
然后用定位销将顶升套架固定,图b;
3、液压千斤顶回缩,借助手摇链轮将装有标准节的摆渡小车拉到套架中
间的空间里,图c;
4、用液压千斤顶稍微提升标准节,退出摆渡小车,然后将标准节落在塔
身上,并用螺栓加以联结,图d;
5、拔出定位销,下降过渡节,使之与新标准节联成整体,图e。
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
2.1 构件吊装工艺
2.1.1 柱的吊装
(1) 柱及基础弹线、杯底抄平
弹线
柱应在柱身的三个面弹出安装中心线、基
础顶面线、地坪标高线。
矩形截面柱安装中心线按几何中心线;工
字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外,为
便于观测和避免视差,还应在翼缘部位弹一
条与中心线平行的线。
此外,在柱顶和牛腿顶面还要弹出屋架及
吊车梁的安装中心线。(图示)
基础杯口顶面弹线要根据厂房的定位轴线
测出,并应与柱的安装中心线相对应,以作
为柱安装、对位和校正时的依据。
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杯底抄平
7.8m
杯底抄平是对杯底标高进行的一
次检查和调整,以保证柱吊装后牛腿
顶面标高的准确。
例如
柱牛腿顶面设计标高+7.80,杯底设计
标高-1.20,柱基施工时,杯底标高控制值
取-1.25,施工后,实测杯底标高为-1.23,
量得柱底至牛腿面的实际长度为9.01m,
9.01m
则杯底标高调整值为:
Δh = h - h1 - h2
= 7.80 -(-1.23)- 9.01
= + 0.02 m
-1.23m
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杯底抄平调整方法:
1,测出杯底的实际标高h1,量出柱底至牛腿顶
面的实际长度h2;
2,根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高
h1之差,可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3
(h3= h-h1);
3,将其(h3)与量得的实际长度(h2)相比,
得到施工误差即杯底标高应有的调整值Δh(Δh=
h3-h2= h-h1-h2),并在杯口内标出;
4,施工时,用1∶2水泥砂浆或细石混凝土将杯底
抹平至标志处。
为使杯底标高调整值(Δh)为正值,柱基施
工时,杯底标高控制值一般均要低于设计值
50mm。
7.8m
9.01m
-1.23m
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(2) 柱的绑扎
柱一般均在现场就地预制,用砖或土作底模平卧生
产,侧模可用木模或组合钢模。
在制作底模和浇筑混凝土之前,就要确定绑扎方法、
绑扎点数目和位置,并在绑扎点预埋吊环或预留孔洞,
以便在绑扎时穿钢丝绳。
柱的绑扎方法、绑扎点数目和位置,要根据柱的形
状、断面、长度、配筋以及起重机的起重性能确定。
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绑扎点数目与位置:
保证柱在吊装过程中不折断、不产生过大的变形。
原则:
按起吊时由自重产生的正负弯矩绝对值基本相等且不超过
柱允许值的原则确定
 中、小型柱大多可绑扎一点,
 对于有牛腿的柱,吊点一般在牛腿下200mm处。
 重型柱或配筋少而细长的柱(如抗风柱),为防止起吊过程中
柱身断裂,需绑扎两点,且吊索的合力点应偏向柱重心上部。必
要时,需验算吊装应力和裂缝宽度后确定绑扎点数目与位置。
工字形截面柱和双肢柱的绑扎点应选在实心处,否则应在绑扎
位置用方木垫平。
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
绑扎方法
1) 斜吊绑扎法
柱子在平卧状态下
绑扎,不需翻身直接
从底模上起吊;起吊
后,柱呈倾斜状态,
吊索在柱子宽面一侧,
起重钩可低于柱顶,
起重高度可较小;但
对位不方便,宽面要
有足够的抗弯能力。
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直吊绑扎法
吊装前需先将柱子翻
身再绑扎起吊;起吊后,
柱呈直立状态,起重机吊
钩要超过柱顶,吊索分别
在柱两侧,故需要铁扁担,
需要的起重高度比斜吊法
大;柱翻身后刚度较大,
抗弯能力增强,吊装时柱
与杯口垂直,对位容易。
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(3)柱的吊升
柱的吊升法方法应根据柱的重量、长度、
起重机的性能和现场条件确定。
根据柱在吊升过程中运动的特点,吊升方
法可分为旋转法和滑行法两种。重型柱子有时
还可用两台起重机抬吊。
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a.旋转法 (动画)
定义:柱吊升时,起重机边升钩边回转,使柱身绕柱脚
(柱脚不动)旋转直到竖直,起重机将柱子吊离地面后稍
微旋转起重臂使柱子处于基础正上方,然后将其插入基础
杯口。
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要点:
① 三点共弧:柱在预制或排放时,应使柱基中心、柱脚中
心和柱绑扎点均位于起重机的同一起重半径的圆弧上 ;
② 该圆弧的圆心为起重机的回转中心, 半径为起重机的起
吊半径。
优缺点:旋转法吊升柱受
振动小,生产效率较高,
但对平面布置要求高,对
起重机的机动性要求高。
当采用自行杆式起重机时,
宜采用此法。
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b. 滑行法(动画)
定义:
柱吊升时,起重机只升钩不转臂,使
柱脚沿地面滑行柱子逐渐直立,起重机将柱子吊
离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方,
然后将其插入基础杯口。
R
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R
滑行法
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采用滑行法布置柱的预制或排放位置时,应使
绑扎点靠近基础,绑扎点与杯口中心均位于起
重机的同一起重半径的圆弧上。
R
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优缺点:滑行法吊升柱受振动大,但对平面布置要
求低,对起重机的机动性要求低。
适用于:柱较重、较长而起重机在安全荷载下回转
半径不够时;或现场狭窄无法按旋转法排放布置时;以
及采用桅杆式起重机吊装柱时等情况。为了减小柱脚与
地面的摩阻力,宜在柱脚处设置托木、滚筒等。
如果用双机抬吊重型柱,仍可采用旋转法(两点抬吊)
和滑行法(一点抬吊)。滑行法中,为了使柱身不受振
动,又要避免在柱脚加设防护措施的繁琐,可在柱下端
增设一台起重机,将柱脚递送到杯口上方,成为三机抬
吊递送法。
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(4) 柱的对位、临时固定
插入杯口
插入楔子
使柱的吊装中心线对准杯
口上的吊装准线,并使柱
基本保持垂直
检查对中
7.8m
对位
略打紧楔块,
放松吊钩
打紧楔块,临时固定
-1.23m
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(5) 柱的校正、最后固定
柱的校正包括平面位置、标高和垂直度的校正,因为
柱的标高校正在基础杯底抄平时已进行,平面位置校
正在临时固定时已完成,所以,柱的校正主要是垂直
度校正。
柱的垂直度检查要用两台经纬仪从柱的相邻两面观
察柱的安装中心线是否垂直。
垂直偏差的允许值:柱高H≤5m时为5mm;柱高H
>5m时为10mm;当柱高H≥10m时为1/1000柱高,
且不大于20mm。
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
柱的校正方法,当垂直偏差值较小时,可用敲打楔块
的方法或用钢钎来纠正;当垂直偏差值较大时,可用
千斤顶校正法、钢管撑杆斜顶法及缆风绳校正法等。
最后固定:柱校正后应立即进行固定,其方法是在柱
脚与杯口的空隙中浇筑比柱混凝土强度等级高一级的
细石混凝土。混凝土浇筑应分两次进行,第一次浇至
楔块底面,待混凝土强度达25%时拔去楔块,再将混
凝土浇满杯口。待第二次浇筑的混凝土强度达70%后,
方能吊装上部构件。
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2.1.2 吊车梁吊装
a.吊车梁吊装:应两点对称绑扎,吊钩垂线对准梁的重心,起吊
后吊车梁保持水平状态。在梁的两端设溜绳控制,以防碰撞柱子。
对位时应缓慢降钩,将梁端吊装准线与牛腿顶面吊装准线对准。吊
车梁的自身稳定性较好,用垫铁垫平后,起重机即可脱钩,一般不
需采用临时固定措施。当梁高与底宽之比大于4时,为防止吊车梁
倾倒,可用铁丝将梁临时绑在柱子上。
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
b.吊车梁的校正:
一般应在厂房结构校正和固定后进行,以免屋架安装时,引起
柱子变位,而使吊车梁产生新的误差。对较重的吊车梁,由于脱钩
后校正困难,可边吊边校。但屋架固定后要复查一次。
校正包括标高、垂直度和平面位置。标高的校正已在基础杯底
调整时基本完成,如仍有误差,可在铺轨时,在吊车梁顶面抹一层
砂浆来找平。平面位置的校正主要检查吊车梁纵轴线和跨距是否符
合要求(纵向位置校正已在对位时完成)。垂直度用锤球检查,偏
差应在5mm以内,可在支座处加铁片垫平。
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
吊车梁平面位置的校正方法,通常用通线法(拉钢丝法)或仪器
放线法(平移轴线法)。
通线法:根据柱的定位轴线,在厂房跨端地面定出吊车梁的安装
轴线位置并打入木桩。用钢尺检查两列吊车梁的轨距是否符合要
求,然后用经纬仪将厂房两端的四根吊车梁位置校正正确。在校
正后的柱列两端吊车梁上设支架(高约200mm),拉钢丝通线并
悬挂悬物拉紧。检查并拨正各吊车梁的中心线。(图示)
结构吊装工程 ———— 2. 装配式砼结构单层厂房安装
仪器放线法:
适用于当同一轴线上的吊车梁数量较多时,如仍采用通线法,
使钢丝过长,不宜拉紧而产生较大偏差之时。此法是在柱列外
设置经纬仪,并将各柱杯口处的吊装准线投射到吊车梁顶面处
的柱身上(或在各柱上放一条与吊车梁轴线等距离的校正基准
线),并做出标志(图示)。若标志线至柱定位轴线的距离为a,
则标志到吊车梁安装轴线的距离应为λ-a,依此逐根拨正吊车
梁的中心线并检查两列吊车梁间的轨距是否符合要求.吊车梁校
正后,立即电焊作最后固定,并在吊车梁与柱的空隙处灌筑细
石混凝土。
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2.1.3 屋架的吊装
屋盖结构一般是以节间为单位进行综合吊装,
即每安装好一榀屋架,随即将这一节间的其它构件全
部安装上去,再进行下一节间的安装。
屋架吊装的施工顺序是:绑扎、扶直就位、吊升、
对位、临时固定、校正和最后固定。
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(1)、 屋架的绑扎(图示)
见图(a)、(b)、
(c)。图(d)为组合
屋架,由于下弦
为钢拉杆,其整
体性和侧向刚度
都较差,下弦不
能承受过大压力,
故绑扎时也应采
用横吊梁,四点
绑扎,并绑木杆
加固下弦。
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屋架在扶直就位和吊升两个施工过程中,绑扎点均应选
在上弦节点处,左右对称。绑扎吊索内力的合力作用点
(绑扎中心)应高于屋架重心,这样屋架起吊后不宜转
动或倾翻。绑扎吊索与构件水平面所成夹角,扶直时不
宜小于60°,吊升时不宜小于45°,
具体的绑扎点数目及位置与屋架的跨度及型式有关,其
选择方式应符合设计要求。
一般钢筋混凝土屋架跨度小于或等于18m时,两点绑扎;
屋架跨度大于18m时,用两根吊索,四点绑扎;屋架的
跨度大于或等于30m时,为了减少屋架的起吊高度,应
采用横吊梁(减少吊索高度)。
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(2) 屋架的扶直与就位(图示)
钢筋混凝土屋架或予应力混凝土屋架一般均在施工
现场平卧叠浇。因此,屋架在吊装前要扶直就位,即
将平卧制作的屋架扶成竖立状态,然后吊放在预先设
计好的地面位置上,准备起吊。
扶直时先将吊钩对准屋架平面中心,收紧吊钩后,起
重臂稍抬起使屋架脱模。若叠浇的屋架间有严重粘结
时,应先用撬杠撬或钢钎凿等方法,使其上下分开,
不能硬拉,以免造成屋架损破,因为屋架的侧向刚度
很差。另外,为防止屋架在扶直过程中突然下滑而损
坏,需在屋架两端搭井字架或枕木垛,以便在屋架由
平卧转为竖立后将屋架搁置其上。
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a.扶直:
按照起重机与屋架预制时相对位置的不同,屋架扶直
有两种方式:起重机位于屋架下弦一边时为正向扶直。,
如图(a);起重机位于屋架上弦一边时为反向扶直,如
图(b)。
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两种扶直方法的不同点在于,扶直过程中,前者边升
钩边起臂,后者则边升钩边降臂。由于升臂较降臂易
操作,且较安全,所以在现场预制平面布置中应尽量
采用正向扶直方法。
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b. 就位
屋架扶直后应吊往柱边就位,用铁丝或通过木杆与已安装的柱子绑
牢,以保持稳定。屋架就位位置应在预制时事先加以考虑,以便确
定屋架的两端朝向及预埋件位置。
当与屋架预制位置在起重机开行路线同一侧时,叫同侧就位(图
(a));
当与屋架预制位置分别在起重机开行路线各一侧时,叫异侧就位
(图(b))。
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(3). 屋架的吊升、对位与临时固定
屋架的吊升方法有单机吊装和双机抬吊,双机抬吊仅在
屋架重量较大,一台起重机的吊装能力不能满足吊装要
求的情况下采用。
a.吊升:
单机吊装屋架时,先将屋架吊离地面500mm,然后将
屋架吊至吊装位置的下方,升钩将屋架吊至超过柱顶
300mm,然后将屋架缓降至柱顶,进行对位。
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b.对位
屋架对位应以建筑物的定位轴线为准,对位前应事
先将建筑物轴线用经纬仪投放在柱顶面上。对位以
后,立即临时固定,然后起重机脱钩。
c.临时固定
应十分重视屋架的临时固定,因为屋架对位后是
单片结构,侧向刚度较差。第一榀屋架的临时固
定,可用四根缆风绳从两边拉牢。若先吊装抗风
柱时可将屋架与抗风柱连接。第二榀屋架以及其
后各榀屋架可用屋架校正器(工具式支撑)临时
固定在前一榀屋架上。每榀屋架至少用两个屋架
校正器。
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(4)、 屋架的校正与最后固定(图示)
屋架的校正内容是检查并校正其垂直度,用经纬仪或垂
球检查,用屋架校正器或缆风绳校正。
用经纬仪检查屋架垂直度时,在屋
架上弦安装三个卡尺(一个安装在
屋架中央,两个安装在屋架两端),
自屋架上弦几何中心线量出500mm,
在卡尺上作出标志。然后,在距屋
架中线500mm处的地面上,设一台
经纬仪,用其检查三个卡尺上的标
志是否在同一垂直面上。
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用垂球检查屋架垂直度时,卡尺标志的设置与经纬仪检查
方法相同,标志距屋架几何中心线的距离取300mm。在
两端卡尺标志之间连一通线,从中央卡尺的标志处向下挂
垂球,检查三个卡尺的标志是否在同一垂直面上。
屋架校正完毕,立即用
电焊固定。
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2.1.4 天窗架和屋面板的吊装
屋面板一般有预埋吊环,用带钩的吊索钩住吊环即可
吊装。大型屋面板有四个吊环,起吊时,应使四根吊
索拉力相等,屋面板保持水平。为充分利用起重机的
起重能力,提高工效,也可采用一次吊升若干块屋面
板的方法。
屋面板的安装顺序,应自两边檐口左右对称地逐块铺
向屋脊,避免屋架受荷不均匀。屋面板对位后,应立
即电焊固定。
天窗架的吊装应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行。
其吊装方法与屋架基本相同 。
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2.2 结构安装方法
单层厂房结构安装工程施工方案内容包括:
结构吊装方法、起重机的选择、起重机的开行路
线及构件的平面布置等。确定施工方案时应根据
厂房的结构形式、跨度、构件的重量及安装高度、
吊装工程量及工期要求,并考虑现有起重设备条
件等因素综合确定。
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单层厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。
2.2.1 分件吊装法
起重机每开行一次,
仅吊装一种或几种构件。
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第一次开行,吊装柱,应逐一进行校正及最后固定;
第二次开行,吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等;
第三次开行,以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板
等构件。
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优缺点:
① 分件吊装法起重机每开行一次基本上吊装一种或一类构件,
起重机可根据构件的重量及安装高度来选择,不同构件选用
不同型号起重机,能够充分发挥起重机的工作性能。
② 在吊装过程中,吊具不需要经常更换,操作易于熟练,吊装
速度快。
③ 采用这种吊装方法,还能给构件临时固定、校正及最后固定
等工序提供充裕的时间。
④ 构件的供应及平面布置比较简单。
⑤ 目前,一般单层厂房结构吊装多采用此法。但分件吊装法由
于起重机开行路线长,形成结构空间的时间长,在安装阶段
稳定性较差。
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2.2.2 综合吊装法
起重机一次开行,以节间
为单位安装所有的结构构
件。
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具体做法是:
先吊装4~6根柱,随即进行校正和最后固定。
然后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋
面板等构件。
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优缺点:
这种吊装方法具有起重机开行路线
短,停机次数少,能及早交出工作
面,为下一工序创造施工条件等优
点。
但由于同时吊装各类型的构件,起
重机的能力不能充分发挥;索具更
换频繁,操作多变,影响生产效率
的提高;校正及固定工作时间紧张;
构件供应复杂,平面布置拥挤。
所以在一般情况下,不宜采用这种
吊装方法。只有使用移动困难的桅
杆式起重机吊装时才采用此法。
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2.3 起重机的选择
2.3.1、 起重机类型的选择
起重机的类型主要是根据厂房的结构特点、跨度、构件重量、
吊装高度、吊装方法及现有起重设备条件等来确定。要综合考虑
其合理性、可行性和经济性。
一般中小型厂房跨度不大,构件的重量及安装高度也不大,
厂房内的设备多在厂房结构安装完毕后进行安装,所以多采用履
带式起重机、轮胎式起重机或汽车式起重机,以履带式起重机应
用最普遍。缺乏上述起重设备时,可采用桅杆式起重机(独脚拔
杆、人字拔杆等)。
重型厂房跨度大,构件重,安装高度大,厂房内的设备往往
要同结构吊装穿插进行,所以一般采用大型履带式起重机、轮胎
式起重机、重型汽车式起重机,以及重型塔式起重机与其它起重
机械配合使用。
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2.3.2、 起重机型号的选择
确定起重机的类型以后,要根据构件的尺寸、重
量及安装高度来确定起重机型号。所选定的起重机的三
个工作参数起重量Q、起重高度H、起重半径R要满足
构件吊装的要求。(计算)(动画)
(1) 构件吊装要求
1) 起重量
起重机的起重量必须大于或等于所安装构件的重量与索具重量之和,即
Q≥ Q1+Q2
式中 Q—— 起重机的起重量,kN;
Q1—— 构件的重量,kN;
Q2—— 索具的重量(包括临时加固件重量),kN。
2) 起重高度
起重机的起重高度必须满足所吊装的构件的安装高度要求,
即
H ≥h1+h2+h3+h4
式中 H—— 起重机的起重高度(从停机面算起至吊钩),
m;
h1 —— 安装支座顶面高度(从停机面算起),
m;
h2 —— 安装间隙,视具体情况而定,但不小于0.3m;
h3 —— 绑扎点至起吊后构件底面的距离,m;
h4 —— 索具高度(从绑扎点到吊钩中心距离),m。
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3) 起重半径
① 当起重机可以不受限制地开到吊装位置附近时,对起
重机的起重半径没有要求。
② 对起重机的起重半径有要求的情况有:
起重机需要跨越地面上某些障碍物吊装构件时,如跨过
地面上已预制好或就位好的屋架吊屋面板时;
开行路线已定的情况下,吊柱子等构件时;
开行路线及构件就位位置已定的情况下,吊装屋架等构
件时。
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4) 最小臂长
下述情况下对起重机的臂长有最小臂长的要求:
① 吊装平面尺寸较大的构件时,应使构件不与起重臂相
碰撞(如吊屋面板);
② 跨越较高的障碍物吊装构件时,应使起重臂不碰到障
碍物,如跨过已安装好的屋架或天窗架,吊装屋面板、
支撑等构件时,应使起重臂不碰到已安装好的结构。
最小臂长要求实质是一定的起重高度下的起重
半径要求。
① 数解法 (动画)由图(a)所示的几何关系,起重臂长L可表示
为其仰角α的函数
式中 h—— 起重臂下铰点至
吊装构件支座顶面的高度,h
=h1-E,m;
h1 —— 支座高度,m;
E—— 初步选定的起重机
的臂下铰点至停机面的距离,
m;
a—— 起重钩需跨过已安
装好的构件的水平距离,m;
g—— 起重臂轴线与已安
装好构件间的水平距离(至少
1m),m;
H—— 起重高度,m;
d0 —— 吊钩中心至定滑
轮中心的最小距离,视起重机
型号而定,一般2.5~3.5m;
α0 —— 满足起重高度等要
求的起重臂最小仰角。
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② 图解法
如图(b)所示,可按以下步骤求最小臂长:
第一步,按一定比例画出欲吊装厂房一个节间的从剖面图,并画出起
重机吊装屋面板时起重钩位置处的垂线Y-Y;画平行于停机面的线H-H,
该线距停机面的距离为E(E为初步选定的起重机的臂下铰点至停机面
的距离)。
第二步,自屋架顶面中心线向起重机方向水平量出一距离g=1m,定
出P点;按满足吊装要求的起重臂上定滑轮中心线的最小高度,在垂
线Y-Y、H-H相交定出A点(A点距停机面的距离为H+d0)。
第三步,连接A、P两点,其延长线与H-H相交于一点B,线段AB即起
重臂的轴线长度。然后,以P点为圆心,向顺时针方向略旋转与Y-Y、
H-H相交后得线段A1B1。比较AB与A1B1,若A1B1<AB则应继续旋
转,以找到其最小值AiBi,所得的最小值AiBi即为最小起重臂长度
Lmin。若A1B1>AB,则AB即为最小起重臂长度Lmin。
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(2) 起重机型号、臂长的选择
1) 吊一种构件时
① 起重半径R无要求时
根据起重量Q及起重高度H,查阅起重机性能曲线或
性能表,来选择起重机型号和起重机臂长L,并可查
得在选择的起重量和起重高度下相应的起重半径,即
为起吊该构件时的最大起重半径,同时可作为确定吊
装该构件时起重机开行路线及停机点的依据。
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② 起重半径R有要求时
根据起重量Q、起重高度H及起重半径R三个参
数查阅起重机性能曲线或性能表,来选择起重机
型号和起重机臂长L。并确定吊装该构件时的起
重半径,作为确定吊装该构件时起重机开行路线
及停机点的依据。
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③ 最小臂长Lmin有要求时
根据起重量Q及起重高度H初步选定起重机型号,并根据由
数解法或图解法所求得的最小起重臂长的理论值Lmin,查起
重机性能曲线或性能表,从规定的几种臂长中选择一种臂长L
>Lmin,即为吊装构件时所选的起重臂长度。
根据实际选用的起重臂长L及相应的α值,可求出起重半径
R=F+Lcosα
然后按R和L查起重机性能曲线或性能表,复核起重量Q及起
重高度H,如能满足要求,即可按R值确定起重机吊装构件时
的停机位置。
吊装屋面板时,一般是按上述方法首先确定吊装跨中屋面板
所需臂长及起重半径。然后复核最边缘一块屋面板是否满足
要求。
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2) 吊多个构件时
① 构件全无起重半径R要求时
首先列出所有构件的起重量Q及起重高度H要求,找出
最大值Qmax、Hmax,根据最大值Qmax、Hmax查
阅起重机性能曲线或性能表,来选择起重机型号和起重
机臂长L,然后确定吊装各构件时的起重半径,作为确
定吊装该构件时起重机开行路线及停机点的依据。
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② 有部分构件有起重半径R(或最小臂长Lmin)要求时
在根据最大值Qmax、Hmax选择起重机型号和起重
机臂长时,尽可能地考虑有起重半径R(或最小臂长
Lmin)要求的构件的情况,然后对有起重半径R(或
最小臂长Lmin)要求的构件逐一进行复核。起重机型
号和臂长选定后,根据各构件的吊装要求,确定其吊
装时采用的起重半径,作为确定吊装该构件时起重机
开行路线及停机点的依据。
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2.4 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置(动画)
起重机开行路线及构件平面布置与结构吊装方法、构件吊
装工艺、构件尺寸及重量、构件的供应方式等因素有关。
构件的平面布置不仅要考虑吊装阶段,而且要考虑其预制
阶段。
一般柱的预制位置即为其吊装前的就位位置;
而屋架则要考虑预制和吊装两个阶段的平面布置;
吊车梁、屋面板等构件则要按供应方式确定其就位堆放
位置。
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2.4.1 柱子吊装起重机开行路线及构件平面布置
(1) 起重机开行路线(图示)
2) 跨边开行
3) 跨外开行
1) 跨中开行
起重机在跨内沿跨边开行,
起重机在跨外沿跨边开
要求R≥L/2(L为厂房跨度),每个
开行路线至柱基中心距离为
行,开行路线至柱基中
停机点可吊2根柱子,停机点在以基
a,a≤R且a<L/2,每个停
心距离为a≤R
,每个停 R 为半径的圆弧与跨
础中心为圆心
机点吊一根柱子;特别地,
机点吊一根柱子;特别
中开行路线的交点处;特别地,当
地,当
时(b为厂房柱距),则一个停机点
当 时,则一个停机点可吊2
根柱子。
可吊装四根柱子,停机点在该柱网
时,则一个停机点可吊
对角线交点处。
2根柱子
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(2) 柱的平面布置(图示)
柱的现场预制位置即为吊装阶段的就位位置,有斜向布置和
纵向布置两种方式。采用旋转法吊装时,一般按斜向布置。
采用滑行法吊装时,可纵向布置,也可斜向布置。
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2.4.2 吊车梁吊装起重机开行路线及构件平面布置
吊车梁吊装起重机开行路线一般是在跨内靠边开
行,开行路线至吊车梁中心线距离为a≤R。若在
跨中开行,一个停机点可吊两边的吊车梁。吊车
梁一般在场外预制,有时也在现场预制;吊装前
就位堆放在柱列附近,或者随吊随运。
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2.4.3 屋盖系统吊装起重机开行路线及构件平面布置
(1)屋架预制位置与屋架扶直就位起重机开行路线
屋架一般在跨内平卧叠浇预制,每叠3~4榀。布置
方式有正面斜向、正反斜向、正反纵向布置三种(图
示 )。
屋架吊装前应先扶直并排放到吊装前就位位置准备吊
装。屋架扶直就位时,起重机跨内开行,必要时需负
重行走。
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图中虚线表示予应力屋架
抽管及穿筋所需留设的距
离,相邻两叠屋架间应留
1m间距以便支模及浇筑
混凝土。
正面布置扶直时为正向扶
直,反面布置则扶直时为
反向扶直。应优先选用正
面斜向布置,以利于屋架
的扶直。
屋架预制位置的确定应与
柱子的平面布置及起重机
开行路线和停机点综合考
虑。
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(2) 屋架就位位置与屋盖系统吊装起重机开行路线
屋架吊装前先扶直就位再吊装,可以提高起重机
的吊装效率并适应吊装工艺的要求。屋架的就位排
放位置有靠柱边斜向就位和靠柱边成组纵向就位两
种。
吊装屋架及屋盖结构中其他构件时,起重机均跨
中开行。
屋架的斜向排放方式,用于重量较大的屋架,起
重机定点吊装。
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具体布置方式如下:
1)确定起重机开行路线及停机点。
起重机跨中开行,在开行路线上定出吊装每榀屋
架的停机点,即以屋架轴线中点M为圆心,以R
(
mm,A为起重机机尾长,
B为柱宽)为半径画弧与开行路线交于O点,即为停机
点。
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2)确定屋架排放范围。
先定出P-P线,该线距柱边缘不小于200mm;
再定Q-Q线,该线距开行路线不小于A+0.5m;
在P-P线与Q-Q线之间定出中线H-H线;
屋架在P-P、Q-Q线之间排放,其中点均应在H-H线
上。
3)确定屋架排放位置。
一般从第二榀开始,以停机点O2为圆心,以R为半径画
弧交H-H于G,G即为屋架就位中心点。再以G为圆心,
以1/2屋架跨度为半径画弧交P-P、Q-Q于E、F,连接E、
F即为屋架吊装位置,依此类推。第一榀因有抗风柱,可
灵活布置。
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屋架的纵向排放方式用于重量较轻的屋架,允许起重机吊装时
负荷行驶。纵向排放一般以4榀为一组,靠柱边顺轴线排放,屋
架之间的净距离不大于200mm,相互之间用铁丝及支撑拉紧撑
牢。每组屋架之间预留约3m间距作为横向通道。为防止在吊装
过程与已安装屋架相碰,每组屋架的跨中要安排在该组屋架倒
数第二榀安装轴线之后约2m处(图示)。
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(3) 屋面板就位堆放位置(图示)
屋面板的就位位置,跨内跨外均可。根据起重机
吊装屋面板时的起重半径确定。一般情况下,当
布置在跨内时,大约后退3~4个节间;当布置在
跨外时,应后退1~2个节间开始堆放。
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起重机开行路线、停机位置及构件平面布置(动画)
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