CN211645916U - 一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁 - Google Patents

Abstract

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，有两种形式，第一种为π形组合箱梁，第二种为组合箱梁，两者均包括预制混凝土板、上翼缘钢板、下翼缘钢板、钢板混凝土、纵向钢筋、预应力钢筋、连接件、剪力连接件、高强粘结砂浆、波纹钢腹板、平钢板、箍筋、波纹管、锚具、预留孔、横向钢板。本实用新型解决了预应力钢与混凝土组合梁中的钢梁外漏、预应力钢索外露、仅依靠端部锚具固定等问题；减小混凝土中钢筋腐蚀和混凝土恶化，增加耐久性，提高负弯矩区抗弯承载能力。

Description

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁

技术领域

本实用新型属于桥梁建筑用组合箱梁技术领域，具体涉及一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁。

背景技术

钢与混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来共同受力、协调变形的一种梁，为了更好地发挥钢材和混凝土各自优越性，又发展为在钢梁受拉区域、混凝土翼缘板受拉区域或同时设置预应力钢筋(索)，并张拉施加预应力，形成预应力钢与混凝土组合梁。对受拉钢梁施加预应力目的是扩大钢材弹性性能范围，提高其疲劳强度，减少钢材的用量，提高组合梁的承载能力和刚度；在混凝土板中施加预应力目的是延迟混凝土的裂缝出现，阻止混凝土板裂缝的开展，减少混凝土板中钢筋腐蚀和混凝土碳化，增加耐久性，提高负弯矩区抗弯承载能力。在实际工程，通常是在施工现场进行预应力钢与混凝土施工，为了提高施工速度，不影响周围施工环境，可以在异地或施工场地外制作预应力钢与混凝土组合梁，在现场进行张拉预应力，由预制钢与混凝土组合梁转变为预应力钢与混凝土组合梁。预制预应力钢与混凝土组合梁的优点主要体现在快速施工、减少由于施工活动对周围交通流的影响、保证施工质量等多方面。

就目前研究和应用情况看，预应力钢与混凝土组合梁中的钢梁和预应力钢索均暴露于自然环境中，在使用过程中容易腐蚀，预应力钢索属于体外预应力，预应力作用完全通过端部锚具来实现，一旦锚具失效，预应力钢索立即释放预应力，预应力组合梁的结构体系失去平衡，很容易造成安全事故。为此，预应力钢与混凝土组合梁中的钢梁外漏、预应力钢索外露、仅依靠端部锚具固定以及如何有效提高预应力组合梁施工速度等问题有待解决。为此本实用新型提出了一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板，所述预应力钢与混凝土梁包括上翼缘钢板、下翼缘钢板，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板之间焊接有钢腹板，上翼缘钢板上表面沿长度方向焊接有剪力连接件，下翼缘钢板上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，在下翼缘钢板的下方的钢板混凝土中埋设有波纹管，且两个波纹管位于腹板钢筋笼的内侧，在波纹管内设置有预应力钢筋，且预应力钢筋伸出钢板混凝土部分通过锚具锚固，所述预制混凝土板下表面对称设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件插入预制混凝土板的预留孔中且通过高强粘结砂浆或建筑胶固定。

所述钢腹板采用波纹钢腹板或平钢板，当采用平钢板时，在两个平钢板之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板，且横向钢板位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中。

所述连接件采用栓钉连接件或带孔钢板条连接件。

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板，所述预应力钢与混凝土梁包括两块上翼缘钢板、下翼缘钢板，所述下翼缘钢板与两块上翼缘钢板之间分别通过钢腹板焊接连接，两个上翼缘钢板上表面沿长度方向均焊接有剪力连接件，下翼缘钢板上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，在下翼缘钢板的下方的钢板混凝土中均匀埋设有波纹管，在波纹管内设置有预应力钢筋，且预应力钢筋伸出钢板混凝土部分通过锚具锚固，所述预制混凝土板下表面设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件插入预制混凝土板的预留孔中且通过高强粘结砂浆或建筑胶固定。

所述钢腹板采用波纹钢腹板或平钢板，当采用平钢板时，在两个平钢板之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板，且横向钢板位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中。

所述连接件采用栓钉连接件或带孔钢板条连接件。

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

步骤1.1，制作预应力钢与混凝土梁：按设计要求制作钢腹板，在两块钢腹板两端分别焊接上翼缘钢板和下翼缘钢板，分别在上翼缘钢板上表面沿长度方向等间距焊接剪力连接件，分别在下翼缘钢板的两个宽面上等间距焊接连接件，分别在纵向钢筋上套装箍筋定位绑扎翼缘钢筋笼和腹板钢筋笼，且使钢腹板上套装有腹板钢筋笼，使上翼缘钢板和下翼缘钢板上分别套装有翼缘钢筋笼，支模板，浇筑钢板混凝土，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，同时在下翼缘钢板的下方预埋波纹管，待钢板混凝土达到设计强度后，在波纹管内穿入预应力钢筋，进行张拉并用锚具锚固，最后灌浆封锚形成预应力钢与混凝土梁；

步骤1.2，制作预制混凝土板：按设计要求制作预制混凝土板，首先支模板；其次制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于混凝土中，同时在混凝土板上按钢管上焊接的剪力连接件位置布置预留孔；

步骤2，组件安装：固定预应力钢与混凝土梁，将预制混凝土板放置在上翼缘钢板上，使上翼缘钢板上的剪力连接件插入预制混凝土板上的预留孔中，固定预制混凝土板；在预留孔内灌注高强粘结砂浆或建筑胶，形成预制装配式预应力钢与混凝土组合梁。

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

步骤1.1，制作预应力钢与混凝土梁：按设计要求制作钢腹板，分别在两块钢腹板一端焊接上翼缘钢板，在两块钢腹板另一端焊接一块下翼缘钢板，分别在上翼缘钢板上表面沿长度方向等间距焊接剪力连接件，分别在下翼缘钢板的两个宽面上等间距焊接连接件，分别在纵向钢筋上套装箍筋定位绑扎翼缘钢筋笼和腹板钢筋笼，且使钢腹板上套装有腹板钢筋笼，使上翼缘钢板和下翼缘钢板上分别套装有翼缘钢筋笼，支模板，浇筑钢板混凝土，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，同时在下翼缘钢板的下方预埋波纹管，待钢板混凝土达到设计强度后，在波纹管内穿入预应力钢筋，进行张拉并用锚具锚固，最后灌浆封锚形成预应力钢与混凝土梁；

步骤1.2，制作预制混凝土板：按设计要求制作预制混凝土板，首先支模板；其次制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于混凝土中，同时在混凝土板上按钢管上焊接的剪力连接件位置布置预留孔；

步骤2，组件安装：固定预应力钢与混凝土梁，将预制混凝土板放置在上翼缘钢板上，使上翼缘钢板上的剪力连接件插入预制混凝土板上的预留孔中，固定预制混凝土板；在预留孔内灌注高强粘结砂浆或建筑胶，形成预制装配式预应力钢与混凝土组合梁。

本实用新型的有益效果为：预制装配式预应力钢与混凝土组合梁结构解决了预应力钢与混凝土组合梁中的钢梁外漏、预应力钢索外露、仅依靠端部锚具固定等问题。这种结构能够延迟混凝土裂缝的出现，阻止混凝土中裂缝的开展，减小混凝土中钢筋腐蚀和混凝土恶化，增加耐久性，提高负弯矩区抗弯承载能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁结构示意图；

图2为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁纵向示意图；

图3为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的预应力钢与混凝土梁示意图；

图4为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、波纹钢腹板及剪力连接件组合侧视图；

图5为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、波纹钢腹板及剪力连接件组合主视图；

图6为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、波纹钢腹板及剪力连接件组合俯视图；

图7为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的波纹管及预应力钢筋部分示意图；

图8为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的预制混凝土板主视图；

图9为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的预制混凝土板俯视图；

图10为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的预制混凝土板侧视图；

图11为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的栓钉连接件与钢腹板安装示意图；

图12为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的栓钉连接件示意图；

图13为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的横向钢板主视图；

图14为本实用新型实施例1预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的横向钢板侧视图；

图15为本实用新型实施例2预制装配式预应力钢与混凝土组合梁示意图；

图16为本实用新型实施例2预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的预应力钢与混凝土梁示意图；

图17为本实用新型实施例2预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、钢腹板及剪力连接件组合侧视图；

图18为本实用新型实施例2预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、钢腹板及剪力连接件组合主视图；

图19为本实用新型实施例2预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的上翼缘钢板、下翼缘钢板、钢腹板及剪力连接件组合俯视图；

图20为本实用新型实施例3预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的带孔钢板条连接件与钢腹板示意图；

图21为本实用新型实施例3预制装配式预应力钢与混凝土组合梁的带孔钢板条连接件示意图；

图22为本实用新型实施例4预制装配式预应力钢与混凝土组合梁结构示意图；

图23为本实用新型实施例5预制装配式预应力钢与混凝土组合梁结构示意图；

1-预制混凝土板；2-上翼缘钢板；3-下翼缘钢板；4-钢板混凝土；5-纵向钢筋；6-预应力钢筋；7-栓钉连接件；701-带孔钢板条连接件；8-剪力连接件；9-高强粘结砂浆；10-波纹钢腹板；11-平钢板；12-箍筋；13-波纹管；14-锚具；15-预留孔；16-横向钢板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例1

本实施例中的钢腹板采用波纹钢腹板10，且连接件为栓钉连接件7。

如图1至图14所示，一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，为π形组合箱梁，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板11，所述预应力钢与混凝土梁包括上翼缘钢板2、下翼缘钢板3，所述上翼缘钢板2和下翼缘钢板3之间焊接有钢腹板，上翼缘钢板2上表面沿长度方向焊接有剪力连接件8，下翼缘钢板3上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板2和下翼缘钢板3上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板2、钢腹板、下翼缘钢板3、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件8位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土4中，在下翼缘钢板3的下方的钢板混凝土4中埋设有波纹管13，且两个波纹管13位于腹板钢筋笼的内侧，在波纹管13内设置有预应力钢筋6，且预应力钢筋6伸出钢板混凝土4部分通过锚具14锚固，所述预制混凝土板11下表面对称设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件8插入预制混凝土板1的预留孔15中且通过高强粘结砂浆9或建筑胶固定。

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

步骤1.1，制作预应力钢与混凝土梁：按设计要求制作钢腹板(H型钢或工字型钢)，在两块钢腹板两端分别焊接上翼缘钢板2和下翼缘钢板3，分别在上翼缘钢板2上表面沿长度方向等间距焊接剪力连接件8，分别在下翼缘钢板3的两个宽面上等间距焊接连接件，分别在纵向钢筋5上套装箍筋12定位绑扎翼缘钢筋笼和腹板钢筋笼，且使钢腹板上套装有腹板钢筋笼，使上翼缘钢板2和下翼缘钢板3上分别套装有翼缘钢筋笼，支模板，浇筑钢板混凝土4，所述上翼缘钢板2、钢腹板、下翼缘钢板3、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件8位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土4中，同时在下翼缘钢板3的下方预埋波纹管13，待钢板混凝土4达到设计强度后，在波纹管13内穿入预应力钢筋6，进行张拉并用锚具14锚固，最后灌浆封锚形成预应力钢与混凝土梁；

步骤1.2，制作预制混凝土板1：按设计要求制作预制混凝土板1，首先支模板；其次制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于混凝土中，同时在混凝土板上按钢管上焊接的剪力连接件8位置布置预留孔15；

步骤2，组件安装：固定预应力钢与混凝土梁，将预制混凝土板1放置在上翼缘钢板2上，使上翼缘钢板2上的剪力连接件8插入预制混凝土板1上的预留孔15中，固定预制混凝土板1；在预留孔15内灌注高强粘结砂浆9或建筑胶，形成预制装配式预应力钢与混凝土组合梁。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述钢腹板为平钢板11，采用平钢板11时，在两个平钢板11之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板16，横向钢板16为工字钢，以增强横向连接、提高稳定性，且横向钢板16位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中，如图15至图19所示。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于，所述连接件为带孔钢板条连接件701，如图20和图21所示。

实施例4

本实施例中的钢腹板采用波纹钢腹板10，且连接件为栓钉连接件7。

如图22所示，一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板1，所述预应力钢与混凝土梁包括两块上翼缘钢板2、下翼缘钢板3，所述下翼缘钢板3与两块上翼缘钢板2之间分别通过钢腹板焊接连接，两个上翼缘钢板2上表面沿长度方向均焊接有剪力连接件8，下翼缘钢板3上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板2和下翼缘钢板3上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板2、钢腹板、下翼缘钢板3、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件8位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土4中，在下翼缘钢板3的下方的钢板混凝土4中均匀埋设有波纹管13，在波纹管13内设置有预应力钢筋6，且预应力钢筋6伸出钢板混凝土4部分通过锚具14锚固，所述预制混凝土板1下表面设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件8插入预制混凝土板1的预留孔15中且通过高强粘结砂浆9或建筑胶固定。

一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

步骤1.1，制作预应力钢与混凝土梁：按设计要求制作钢腹板(H型钢或工字型钢)，分别在两块钢腹板一端焊接上翼缘钢板2，在两块钢腹板另一端焊接一块下翼缘钢板3，分别在上翼缘钢板2上表面沿长度方向等间距焊接剪力连接件8，分别在下翼缘钢板3的两个宽面上等间距焊接连接件，分别在纵向钢筋5上套装箍筋12定位绑扎翼缘钢筋笼和腹板钢筋笼，且使钢腹板上套装有腹板钢筋笼，使上翼缘钢板2和下翼缘钢板3上分别套装有翼缘钢筋笼，支模板，浇筑钢板混凝土4，所述上翼缘钢板2、钢腹板、下翼缘钢板3、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件8位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土4中，同时在下翼缘钢板3的下方预埋波纹管13，待钢板混凝土4达到设计强度后，在波纹管13内穿入预应力钢筋6，进行张拉并用锚具14锚固，最后灌浆封锚形成预应力钢与混凝土梁；

步骤1.2，制作预制混凝土板1：按设计要求制作预制混凝土板1，首先支模板；其次制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于混凝土中，同时在混凝土板上按钢管上焊接的剪力连接件8位置布置预留孔15；

步骤2，组件安装：固定预应力钢与混凝土梁，将预制混凝土板1放置在上翼缘钢板2上，使上翼缘钢板2上的剪力连接件8插入预制混凝土板1上的预留孔15中，固定预制混凝土板1；在预留孔15内灌注高强粘结砂浆9或建筑胶，形成预制装配式预应力钢与混凝土组合梁。

实施例5

本实施例与实施例4的区别在于，所述钢腹板为平钢板11，采用平钢板11时，在两个平钢板11之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板16，横向钢板16为工字钢，以增强横向连接、提高稳定性，且横向钢板16位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中，如图23所示。

Claims (6)

1.一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板，所述预应力钢与混凝土梁包括上翼缘钢板、下翼缘钢板，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板之间焊接有钢腹板，上翼缘钢板上表面沿长度方向焊接有剪力连接件，下翼缘钢板上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，在下翼缘钢板的下方的钢板混凝土中埋设有波纹管，且两个波纹管位于腹板钢筋笼的内侧，在波纹管内设置有预应力钢筋，且预应力钢筋伸出钢板混凝土部分通过锚具锚固，所述预制混凝土板下表面对称设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件插入预制混凝土板的预留孔中且通过高强粘结砂浆或建筑胶固定。

2.根据权利要求1所述的一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于：所述钢腹板采用波纹钢腹板或平钢板，当采用平钢板时，在两个平钢板之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板，且横向钢板位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中。

3.根据权利要求1所述的一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于：所述连接件采用栓钉连接件或带孔钢板条连接件。

4.一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于，包括钢骨架混凝土结构和预制混凝土板，所述预应力钢与混凝土梁包括两块上翼缘钢板、下翼缘钢板，所述下翼缘钢板与两块上翼缘钢板之间分别通过钢腹板焊接连接，两个上翼缘钢板上表面沿长度方向均焊接有剪力连接件，下翼缘钢板上下宽面均焊接有连接件，所述上翼缘钢板和下翼缘钢板上均套装有翼缘钢筋笼，所述钢腹板上套装有腹板钢筋笼，且腹板钢筋笼顶端与位于上方的翼缘钢筋笼顶端对接，底端与位于下方的翼缘钢筋笼底端对接，所述上翼缘钢板、钢腹板、下翼缘钢板、翼缘钢筋笼、腹板钢筋笼、连接件及剪力连接件位于翼缘钢筋笼内侧部分度封装于钢板混凝土中，在下翼缘钢板的下方的钢板混凝土中均匀埋设有波纹管，在波纹管内设置有预应力钢筋，且预应力钢筋伸出钢板混凝土部分通过锚具锚固，所述预制混凝土板下表面设置有预应力钢与混凝土梁，且剪力连接件插入预制混凝土板的预留孔中且通过高强粘结砂浆或建筑胶固定。

5.根据权利要求4所述的一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于：所述钢腹板采用波纹钢腹板或平钢板，当采用平钢板时，在两个平钢板之间沿长度方向等间距焊接有横向钢板，且横向钢板位于腹板钢筋笼部分封装于混凝土中。

6.根据权利要求4所述的一种装配式预应力钢与混凝土组合箱梁，其特征在于：所述连接件采用栓钉连接件或带孔钢板条连接件。

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