重力锚碇安全专项施工方案培训资料

长江大桥

重力锚碇安全专项施工方案

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目录

一、编制依据.....................................................................1

二、工程概况.....................................................................1

2.1工程简介.................................................................1

2.2锚碇施工平面布置图.....................................................3

2.3主要工程数量...........................................................3

2.4地质水文条件...........................................................5

2.5施工安全要求...........................................................6

三、施工计划.....................................................................7

3.1施工进度计划...........................................................7

3.2设备配置计划...........................................................9

3.3人员需求计划...........................................................9

四、基坑开挖施工工艺............................................................10

4.1施工准备...............................................................12

4.2测量放样...............................................................14

4.3土石方施工.............................................................14

4.4截水沟施工.............................................................16

4.5基坑边坡防护...........................................................17

4.6导墙施工...............................................................17

4.7咬合桩施工.............................................................18

4.8冠梁施工...............................................................21

4.9降水管井施工...........................................................21

4.10混凝土垫层施工.......................................................22

4.11基底注浆施工.........................................................22

4.12临边防护.............................................................23

五、锚体主要施工方法...........................................................24

5.1施工工艺流程..........................................................24

5.2施工准备..............................................................24

5.3钢筋工程..............................................................25

5.4模板工程...............................................................30

5.5预应力锚固系统施工....................................................43

5.6混凝土施工.............................................................54

5.7大体积混凝土分层分块...................................................58

5.8基坑回填................................................................64

5.9基坑信息化监控.........................................................64

5.10塔吊安装.............................................................65

六、安全保证措施................................................................69

6.1组织保障措施..........................................................69

6.2安全保障措施...........................................................77

6.3应急预案................................................................91

6.4应急救援使用范围.......................................................95

6.5应急救援组织体系及职责.................................................95

6.6预防和预警信息及指令...................................................98

6.7应急响应................................................................98

6.8事故后续处理...........................................................99

6.9应急响应物资准备情况..................................................100

中交二航局~~~长江大桥重力锚碇安全专项施工方案

一、编制依据

(1)《一市~一长江大桥施工图设计第三册主桥工程第四分册(一)江南锚碇》

2017年3月

(2)《~~市--长江大桥南岸施工组织设计》

(3)《一市~一长江大桥工程地质勘察报告(详勘中间成果)》(长江勘测规

划设计研究有限责任公司)(2016年1月)

(4)《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013)

(5)《建筑起重机械安全监督管理规定》(中华人民共和国建设部令第166

号，自2008年6月1日起施行)；

(6)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)

(7)《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-2016)

(8)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2012)

(9)《起重机械安全规程》(GB6067-2010)

(10)《用电安全导则》(GB/T13869-2008)

(11)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)

(12)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)

(13)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)

(14)国家及行业现行有关标准、规范、规程、办法等。

二、工程概况

2.1工程简介

~一长江大桥是一市连接••一和点军区开辟的一条过江通道，上距宜万铁路

长江大桥5.3km,下距~~长江公路大桥6.3km,南岸为点军区艾家镇，北岸为---

新区。具体位置见图2.1-1。

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图2.1-1~~~大桥位置图

江重力锚碇采用重力式锚碇，主要由锚碇基础、后锚室、前锚室、散索鞍支

墩、锚体压重块、路基压重块、预应力锚固系统及后浇段等部分组成，锚碇结构

见三维图2.1-2。

图2.1-2锚碇结构三维图

锚碇基础为外径85m,高15m的圆形扩大基础，设置底板梁、顶板梁、横

梁及纵梁，底板梁高2.6m,纵横梁高9.4m,顶板梁高3m,采用C30混凝土，混

凝土方量为85n8m3,锚体底板属大体积跄，采用平面分块、竖向分层的方式进

行施工。

后锚室为主缆预应力锚固系统的操作空间，左右各一个，操作台阶与后锚面

的最小距离为2.2m。从基础顶面到后锚室设有通道，通道和后锚室布置有施工

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楼梯，大桥成桥后，后锚室及通道采用C30微膨胀混凝土填封密实。

南锚碇锚体顶标高为+88.3m,底标高为+55.3m,除散索鞍支墩混凝土标号

为40#外，其余部分混凝土标号为30#,后浇段采用30#微膨胀混凝土。锚碇结

构图见图2.l-3o

1111再1:50

（新升初*百）

图2.1・3锚碇结构图

2.2锚碇施工平面布置图

图2.2-1锚碇施工平面布置图

2.3主要工程数量

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导墙、咬前锚室散索

截水边坡路基压重锚块压

项目规格单位开挖合桩及基础后浇段端墙及鞍支合计

沟防护块重块

冠梁侧墙墩

土方m356876.4

卵石土142191

m385314.6

土石方

方基础回

m34690946909

填

弃土m39528295282

C20m3876.62837.3

C25m3719

混凝

C30水下m39168.6

£131534.1

C30m3128485117.51196.918978.68812.4201.5

C30喷射m3619.8

C401738.6

声测Q57X

m75938514

管3.5

钢筋t420.58489.341.1663.835153.794.9420.5

钢筋

08t4949

网

锚杆C28m46484648.2

表2.3-1锚碇主要工程量表

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2.4地质水文条件

2.4.1地质条件

江南重力锚布置在长江南岸二级阶地上，北侧缘为近南北向陇状地形，主要

为居民区，地面高程72.06〜72.97m,以南为柑橘地，地面高程69.3〜70.52m；

地形总体较为平坦。

江南重力锚部分第四系覆盖层主要为第四系全新统人工堆积层（Q4s）、上

更新统的洪、坡积层（Q3pl+dl）,厚度16.4~26.6m；基岩为白垩系上统罗镜

滩组第二段（K2L?）,基岩面高程42.83〜52.90m（表1）。分述如下：

①-2层：全新统人工堆积层（Q4s）素填土：粉质粘土、含少量碎石及砾石，

呈可塑状；主要分布在南侧柑橘地表部，厚度2.9〜5.4m。

④-1层：上更新统的洪、坡积层（Q3pl+dl）粉质粘土：褐黄色，呈可塑〜

硬塑状，稍湿，土体内多见细沙团块，多见灰黑色铁镒质结核，偶含砾石；厚度

2.1〜7.8m,层底高程61.01〜65.26m。

④-2-1层：上更新统的洪、坡积层（Q3pl+dl）含粉土卵石：呈中密状，卵

石含量50%〜60%、粒径一般3〜17cm,砾石含量5%〜20%,漂石含量5%〜10%、

粒径一般20〜32cm,多呈扁长亚圆状，原岩成分较杂，为深灰色玄武岩、灰白

色石英岩、灰黑色变质岩等，漂卵砾石间主要充填灰黄色粉土及少量中粗砂（含

量约为20%）；厚度一般3.5〜9.4m、局部仅厚0.5m,层底高程56.01〜61.83m。

④-2-2层：上更新统的洪、坡积层（Q3pl+dl）含中粗砾卵石：呈中密状，

卵石含量70%〜80%、粒径一般3〜15cm,砾石含量小于5%,下部偶含漂石、

粒径一般20〜48cm,多呈边长亚圆状，原岩成分较杂，为为深灰色玄武岩、灰

白色石英岩、灰黑色变质岩等，漂卵砾石间主要充填中粗砂（含量15%〜25%）；

厚度一般5.2〜15.7m、局部厚达19m,层底高程42.83〜52.90m。

罗镜滩组第二段（K2I7）中后层沙砾岩（含量约40%）、砾岩（含量约30%）、

粉细砂岩（含量约25%）互层及少量泥质粉砂岩和疏松砂岩（含量约5%）夹层；

强风化带厚度2.1〜17m、局部无强风化带、底板高程32.85〜45.66m,中等风化

带厚度7.1〜20.65m、底板高程24.05〜38.56m。

地层总体近水平，产状倾向SE1200〜150°,倾角5°〜10°,岩体内构

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造不发育、未见断层和裂隙。

2.4.2水文条件

江南重力锚位于地形较平缓的二级阶地，长江为区内地表水流的汇集和排泄

通道，大气降雨部分汇入地表人工沟渠及城市管网排泄入长江，部分入渗形成地

下水，地下水最终以地下渗流形式排泄入长江。江南重力锚部分地下水按储存条

件可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水。④-2-1含粉土卵石和④-2-2含中粗砾卵石，

孔隙率大、含水和储水能力强、透水率大，地下水位一般埋深10.35〜13.16m、

高程58.99〜59.13m,地下水主要赋存于④22含中粗砾卵石中，根据现场竖井

抽水试验成果，抽水试验深度10.05〜15.55m、试段长度0.5m、竖井半径按LU5m

考虑，最大降深0.44m时实测稳定抽水量244L/min即150m3/h,计算所得渗透

系数1.6义10-lcm/s即138.24m/d,属强透水层。据估算，基础不采取防渗措施涌

水量约27400m3/do

锚碇地质水文条件复杂，首次采用卵石层作为锚碇持力层，技术难度大；深

基坑施工，水位高度控制要求高，锚碇基础开挖方量大，施工包括挖机、推土机、

20t自卸汽车、塔吊等设备，交叉作业现场管理组织难度大。

2.5施工安全要求

项目施工推行首件制，推行精细化、标准化管理。分项工程合格率100%,

工序一次验收合格率90%,竣工资料真实可靠、规范整齐。

全面贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的管理方针和坚持“管生产必

须管安全”的原则进行安全生产管理，加强安全生产宣传教育，增强安全生产意

识，建立健全各项安全生产管理机构和安全生产管理制度，创建安全文明工地的

安全管理目标。不发生一般及以上工伤、死亡、机损、水上交通责任事故，一般

及以上死亡责任、机损责任、水上交通责任事故都为：0；不发生一般及以上火

灾责任事故，一般及以上火灾次数为：0;1级和2级危害源得到控制和消除，1

级和2级危害源整改合格率：100%；工作环境符合国家规定，照明、通风、止

水、噪声符合标准规定；目测无较浓扬尘，矽肺得病率为0；劳动防护用品利用

率达90%以上。特种设备运行和操作人员符合国家规定特种设备获得国家运行许

可证，获证率100%,特种工作人员持证上岗，持证率：100%。

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三、施工计划

3.1施工进度计划

施工进度计划见表3.1-1,施工横道进度计划图见图3.1-1。

序号分项目名称工期（天）开始时间完成时间

1顶层截水沟192017.7.142017.8.3

21:1.5边坡开挖292017.8.42017.9.2

31:1.5边坡防护92017.8.262017.9.4

4中层截水沟172017.9.52017.9.21

51:1边坡开挖212017.9.222017.10.10

61:1边坡防护192017.9.272017.10.15

7底层截水沟212017.10.42017.10.24

8导墙施工342017.10.52017.11.8

9咬合桩施工1042017.10.122018.1.24

10冠梁施工342017.12.252018.1.27

11管井降水282018.1.282018.2.24

12基础开挖282018.2.72018.3.6

13混凝土垫层72018.3.102018.3.17

14基底注浆302018.3.222018.4.22

表3.1-1主要施工计划表

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锚碇进度计划横道图

201720182019

序号工程名称开始时间完成时间

789101112123456789101112123456789101112

1顶层截水沟2017/7/182017/8/7

21:1.5边坡开挖2017/8/72017/9/6

31:1.5边坡防护2017/8/152017/9/6■

4中层截水沟2017/9/62017/9/23■

51:1边坡开挖2017/9/242017/10/7■।

61:1边坡防护2017/9/282017/10/6■■

7底层截水沟2017/10/72017/10/28.

8导墙施工2017/10/62017/11/9

9咬合桩施工2017/10/132018/1/25

10冠梁施工2018/1/262018/3/1

11管井降水2018/1/282018/2/25

12基础开挖2018/3/282018/5/12——

13混凝土垫层2018/5/132018/5/20

14基底注浆2018/5/212018/6/20

15基础底板2018/6/282018/12/13

16安装预应力管道定位支架2018/7/252018/12/10

17锚块压由块2018/12/152019/1/19一

18路基压重块2019/1/202019/3/6—

19浇筑后浇段2019/3/72019/4/1

20安装锚固系统，张拉预应2019/4/22019/4/23

21散索鞍支墩2018/12/172019/2/7

22前锚室前墙、侧墙2019/4/242019/5/24—

23前锚室剩余侧墙及顶板2019/10/292019/11/28

24附属设施安装2019/11/282019/12/18—

图3.1-1进度计划横道图

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3.2设备配置计划

锚碇基础开挖施工设备见表3.2-1o

进场

序号名称规格型号单位数量

时间

1挖机lm3台42017.7

2挖机0.5m3台12017.7

3推土机台22017.7

4自卸汽车20t辆122017.7

5空压机10m3台12017.8

6风镐/把102017.8

7混凝土湿喷机HSP台22017.8

8搅拌站120m3/h台22017.7

9舲罐车9m3辆102017.7

10天泵SY5411THB台12017.7

11地泵HBTS6013-60台22017.7

12变压器630KV台12017.6

13全套管钻机MZ-100台12017.10

14旋挖钻机SR280R台12017.10

15履带吊50t台12017.8

台

16制浆机JW42017.10

台

17压浆泵UB342017.10

18塔吊TC6015台32018.1

表3.2」主要机械设备表

3.3人员需求计划

锚碇基础开挖施工作业人员各阶段需要人员数量见表3.3-1。

序号工种人数现场职责

1锚碇分管领导1全局管控、对外协作

2主管副经理1现场施工全局管控

3技术主管1现场技术管理

4技术员2现场技术管理

5专职质检员1现场质量监控

6专职安全员1现场安全巡查

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7测量员4现场测量、放线

8起重工2现场操作起重设备

9截水沟作业队13截水沟施工

10边坡防护作业队8边坡防护

11运磴车队16土方施工

12排水作业队6基础降排水作业

13钢筋工35锚体施工

14模板工60锚体施工

15普工30锚体施工

16合计181

表3.3-1主要施工人员统计表

锚碇施工特种作业人员数量见表3.3-2。

序号工种人数备注

1塔吊操作员4

2装载司机2

3挖机司机4

4电焊工3

5推土机2

6旋挖钻1

7全套管钻机1

8起重工3现场操作起重设备

9电工1

表3.3-2主要施工人员统计表

四、基坑开挖施工工艺

江南锚碇采用重力式锚碇，基础采用外径85.0m,高15.0m的圆形扩大基础。

最大开挖深度15.5m,开挖土方总量为142191方。

基础开挖采用全机械开挖，总体按基坑开挖和基础开挖组成：

(1)基坑开挖

基坑开挖分为两级边坡开挖，第一级为1:1.5的自然放坡，标高为+70.3〜

+65.3,采用C30喷射混凝土挂网支护；第二级为1:1的自然放坡，标高为+65.3〜

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+60.3,采用C30喷射混凝土挂网结合锚杆支护，每级边坡设2m宽的施工平台。

(2)基础开挖

基础开挖先采用咬合桩支护，后采用管井降水配合分层开挖，标高为

+60.3-+54.8。

咬合桩分为桩径均为1.5m的钢筋混凝土钻孔桩和素混凝土钻孔桩，采用旋

挖钻机配合全套管钻机成孔工艺及导管法混凝土浇筑工艺。

基础开挖支护结构见图4-1。施工流程见图4-2。

图4-1基础开挖支护立面图

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图4-2锚碇基坑开挖及防护工艺流程图

4.1施工准备

(1)清表

将施工区域内所有障碍物，包括高压电线、电杆、塔架、地下水管、树木、

以及旧有房屋、基础等进行拆除或进行搬迁、改建、改线，为正式施工提供场地。

(2)基坑临边隔离防护

在锚碇截水沟修筑完成后，对外侧沟壁上方设置隔离网，隔离网构造形如图

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4.1-1。

图4.1-1锚碇外围隔离网

(3)施工便道

锚碇运输便道采用双向两车道，宽8.0m,结构层为1m片石+0.2m厚C30混

凝土，外侧与场内便道连通，锚碇基坑区域沿边坡1/4圆渐变布置至锚碇冠梁顶

标高+60.3施工区域连接宽度8m,便道布置图见图4.1-2。便道跟随开挖进度修

建，采用片石铺砌，压路机辗平夯实，浇筑混凝土硬化。

环形便道设置在距锚碇中心R=71.25m处，紧邻截水沟，宽5m,结构层为0.5m

片石+0.2m厚C30混凝土，与运输便道联通。

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图4.1-2运输便道布置图

4.2测量放样

根据图纸放样出基坑开挖边线，用石灰线标出以便挖机开挖。放样示意图见

图4.2-1o

、冰砒,战

，宽旦收杵#，

瓦挖外边故

图4.2-1锚碇基坑开挖测量放样示意图

4.3土石方施工

4.3.1弃土场布置

弃土场位于下游800m处天然基坑，占地面积20208m2（约31亩），平均

深度5m,四周已砌筑部分浆砌片石挡土墙，可容纳100000m3土石方。锚碇开

挖土石方通过江边便道运至弃土场，机械推平碾压，分层夯实。弃土场四周设置

排水沟（排水沟长*宽=0.5*0.3m）,做好边坡防护，土方回填完成后，在地表喷

播植草，进行绿化，保护环境。

4.3.2基坑土石方开挖

基坑开挖分为两级边坡开挖，第一级为1:1.5的自然放坡，标高为+70.3〜

+65.3m,第二级为1:1的自然放坡，标高为+65.3〜+60.3m,每级边坡设2m宽的

施工平台。

自然放坡开挖高度共计10m,分为4层厚2.5m台阶式开挖，每层开挖又分

为4个区进行，每个区设置一台lm3挖机配合3台土方运输车。锚碇基坑开挖分

层开挖示意图见图4.3-1o

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图4.3-1锚碇分层开挖示意图

4.3.3基础土石方开挖

基础开挖先采用咬合桩支护，后采用管井降水配合分3层退挖，标高为

+60.3-+54.8m,高度5.5m,第1、2层均高2m,第3层高L5m,第三层退挖至

靠便道侧基础边缘时采用塔吊或履带吊配合抓斗出土，示意见图4.3-2（示意图

中为塔吊出土）。

图4.3-2基础开挖施工示意图

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4.3.4基础土石方回填

锚碇基坑开挖量为142191m3,回填方量为46909m3,弃方量为95282m3。放锁

区设置在A匝道及C匝道间，占地面积30000m2,基坑土石方开挖时，将46909m3

土石方暂时堆放在匝道放锁区，95282m3土石方弃至弃土场，待锚碇上部结构完

成后从放锁区取土完成基坑回填。

4.4截水沟施工

4.4.1结构概述

锚碇基础截水沟共分三层，第一层在土方开挖前进行施工，第二、三层在基

坑土方开挖到设计标高后进行施工。截水沟平面布置见图4.4-1,断面尺寸见图

4.4-2o

图4.4-1截水沟平面布置图4.4-2截水沟断面尺寸

4.4.2工艺流程

工艺流程见图443。

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图4.4-3截水沟施工工艺流程

4.5基坑边坡防护

基坑开挖分为两级边坡开挖，第一级为C30喷射混凝土挂网支护；第二级

为C30喷射混凝土挂网结合锚杆支护。C30喷射混凝土厚度10cm,钢筋网为08

钢筋网，间距20x20cm,锚杆为①28长3m。工艺流程见图4.5-1。

图4.5-1基坑边坡防护工艺流程

4.6导墙施工

4.6.1结构概述

基础开挖支护分为导墙、咬合桩、冠梁、垫层浇筑及基底注浆施工。

(1)导墙主要为咬合桩的定位结构，其结构见图4.6-1,4.6-2o

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图4.6-1导墙断面图

图4.6・2导墙三维示意图

4.7咬合桩施工

4.7.1结构概述

咬合桩按照地质条件设置为A区〜L区，桩长13m〜28m不等，采用C30

钢筋混凝土桩与C30素混凝土桩咬合，桩径均为1.5m,桩心距1.05m。工程数

量见表4.7-1,平面布置见图4.7-1。

钢筋混凝土桩素混凝土桩

分区桩长数量单桩钢筋C30水下混数量C30水下混

(m)(根)(kg)凝土(m3)(根)凝土(m3)

A17183159.230.11930.02625

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B2073660.435.4635.325

C2364180.240.7740.62375

D2644681.546345.9225

E2875021.849.5849.455

F2654681.546545.9225

G2033660.435.4335.325

H13152478.5231522.96125

I14322639.324.83124.7275

J16122979.728.31328.26

K19123499.533.61233.55875

L1783159.230.1830.02625

合计—1294204964022.71304057.08

表4.7-1咬合桩工程数量表

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图4.7-1咬合桩分区布置图

4.7.2工艺流程

全套管钻机施工素混凝土桩基（A类素桩）及钢筋混凝土桩基孔内非砾岩层

（B类钢筋混凝土桩），旋挖钻机施工桩基孔内砾岩层。作业顺序为

A1—A2-B1TA3TB2TA4-B3……。A类桩混凝土采用超缓凝混凝土，相邻

两B类桩采用全套管钻机在A类桩混凝土初凝之前切割掉相邻A桩与B类桩相

交部分的混凝土，并完成B类桩施工，实现相邻两桩咬合。咬合桩施工顺序如

图4.7-2o

图4.7-2咬合桩施工顺序示意图

4.7.3咬合桩设备选型

通过成孔工艺针对旋挖钻、冲击钻、全套管钻机及全套管+旋挖钻，对比最

终选定全套管+旋挖钻，对比表见表4.7-2：

成孔

旋挖钻冲击钻全套管钻机全套管+旋挖钻

工艺

设备简单，费用较成孔质量高、成孔

定位准、成孔速度

低；成孔质量高、速度快、工效快、

优点快、工效快、行走

孔壁稳定性好，竖功效较快行走方便，砾岩掘

方便、自带电源

直度好；功率小进

进尺慢，需配备多

护壁效果较差；台设备；环保效果不能用于砾岩钻需要做钻孔机械

缺点

较差。进更换

表4.7-2成孔工艺钻机性能对比表

4.7.4咬合桩施工工艺流程

咬合桩施工工艺流程见图4.7-3o

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图4.7-3咬合桩施工工艺流程

4.8冠梁施工

冠梁截面尺寸为3.0m（宽）xl.5m（高），呈圆环状布置于咬合桩顶，圆环

中心直径R=43.25m。

4.9降水管井施工

降水管井共6口，钻孔孔径为600mm,内置直径325mm滤水钢管，沿圆周

均布,钻孔进入中风化层2m,管长26.8m,其中实管长20m,过滤管长6.8m,

过滤管用软式排水管包裹，全部填充过滤料。降水管井布置见图4.9-1。

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