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DB32/TXXX-2020本標(biāo)準(zhǔn)用詞說(shuō)明1為便于在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說(shuō)明如下:表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的;正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴(yán)禁”。表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“應(yīng)”;反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“宜”:反面詞采用“不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。非必須按所指定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時(shí),寫法為“可參考……”江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)基樁自平衡法靜載試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程Technicalspecificationforstaticloadtestingofself-balancedmethodoffoundationpile條文說(shuō)明2020南京目??次TOC\o"1-2"\h\z\uTOC\o"1-2"\h\z\u1范圍 194基本規(guī)定 194.1一般規(guī)定 194.2檢測(cè)工作程序 205儀器設(shè)備及其安裝 215.1儀器設(shè)備 215.2設(shè)備安裝 216現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 237檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與判定 23附錄A(規(guī)范性附錄)荷載箱的技術(shù)要求 24附錄B(規(guī)范性附錄)樁身內(nèi)力測(cè)試 24附錄C(規(guī)范性附錄)灌注樁荷載箱的安裝要求 25附錄E(規(guī)范性附錄)等效轉(zhuǎn)換方法 251范圍1.0.1~1.0.2基樁自平衡法靜載試驗(yàn)利用樁身中預(yù)埋的荷載箱進(jìn)行加載,由樁側(cè)阻力和樁端阻力互為反力進(jìn)行測(cè)試。與傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)相比,自平衡法具有如下優(yōu)點(diǎn):不受場(chǎng)地條件限制。水上、坡地、高山、深谷、基坑底、狹窄場(chǎng)地等皆方便測(cè)試;不受加載噸位限制。最大加載能力(荷載箱)已達(dá)4.0萬(wàn)噸,最大實(shí)測(cè)承載力已達(dá)3.2萬(wàn)噸;不受基礎(chǔ)尺寸限制。沉井直徑已達(dá)8.0m,圓形樁直徑已達(dá)3.6m,壁樁截面尺寸已達(dá)6.0×1.2m,圓端形樁截面尺寸已達(dá)5.5×2.4m;最大樁長(zhǎng)已達(dá)140m;不受基礎(chǔ)傾斜限制。不僅可用于直樁測(cè)試,也可用于斜樁測(cè)試;不影響工程樁使用。測(cè)試后對(duì)荷載箱處注漿,工程樁便可正常使用;當(dāng)進(jìn)行抗拔承載力測(cè)試時(shí),樁身不會(huì)產(chǎn)生受拉裂縫,不影響耐久性;方便進(jìn)行多次測(cè)試和長(zhǎng)期觀測(cè)。加載設(shè)備預(yù)埋在樁身,地面儀器設(shè)備簡(jiǎn)單,便于進(jìn)行壓漿前、后承載力測(cè)試,或者進(jìn)行多次觀測(cè)以確定承載力隨時(shí)間的變化等;顯著縮短工期。2~3根樁的試驗(yàn)周期可縮短10~20天;安全環(huán)保。沒(méi)有潛在危及人身安全的地面反力系統(tǒng),無(wú)配重、反力梁的運(yùn)輸、吊裝、轉(zhuǎn)場(chǎng)等工作;無(wú)額外費(fèi)用。無(wú)需平整道路、處理地基、加固樁頭、施打錨樁等,樁頂有埋深時(shí)無(wú)需接樁至地面便可測(cè)試;綜合費(fèi)用低。工期越緊張、場(chǎng)地條件越復(fù)雜、試驗(yàn)荷載越大,經(jīng)濟(jì)效益越好。自平衡法適用于黏性土、粉土、砂土、碎石土、巖石以及軟土、凍土、濕陷性土等特殊性土中的基樁承載力測(cè)試。自平衡法適用于能夠安裝荷載箱的各種樁型,如機(jī)械成孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、預(yù)制樁等。自平衡法的加載方向?yàn)闃渡磔S向,故可用于斜樁的軸向抗壓、抗拔承載力測(cè)試。目前,自平衡法已用于水上鋼管樁和鋼管混凝土組合樁斜樁的測(cè)試。斜樁軸向承載力的測(cè)試,可參照本規(guī)程相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。1.0.3自平衡法適用于基樁豎向抗壓、抗拔承載力測(cè)試,對(duì)于斜樁則為軸向抗壓、抗拔承載力測(cè)試。當(dāng)荷載箱底板為整體剛性板、置于樁端測(cè)試持力層(樁端)承載力時(shí),試驗(yàn)條件與深層平板載荷試驗(yàn)類似,但此時(shí)樁端處巖土的受力狀況與基樁使用條件更加接近,故其測(cè)試結(jié)果也更加準(zhǔn)確。自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)的荷載箱底板直徑宜與樁徑接近。自平衡法可用于施工前為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁檢測(cè),此時(shí)應(yīng)加至樁周巖土破壞;當(dāng)試驗(yàn)樁無(wú)其他用途時(shí),試驗(yàn)后可不作處理。自平衡法可用于施工后為驗(yàn)收提供依據(jù)的工程樁檢測(cè),此時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加載;試驗(yàn)后應(yīng)對(duì)荷載箱處進(jìn)行注漿處理,以保證工程樁的正常使用。4基本規(guī)定4.1一般規(guī)定4.1.1受檢樁數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。本條引用現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106,給出了受檢樁數(shù)量的下限。4.1.2試驗(yàn)樁的大量測(cè)試結(jié)果表明,按照巖土工程勘察報(bào)告預(yù)估的極限承載力加載,往往達(dá)不到樁周巖土破壞。為測(cè)得樁周巖土的極限承載力,宜將預(yù)估的極限承載力放大后作為最大加載值進(jìn)行加載。若樁長(zhǎng)較短或地層較差,放大系數(shù)可取1.2;若樁長(zhǎng)較長(zhǎng)或地層較好,放大系數(shù)可取1.5;對(duì)于強(qiáng)度高的巖石,放大系數(shù)有時(shí)需取2.0以上才會(huì)出現(xiàn)破壞。工程樁的最大加載值,應(yīng)滿足按照此值進(jìn)行試驗(yàn)后,得到的單樁豎向承載力極限值滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于抗壓樁,單樁豎向承載力極限值一般要達(dá)到承載力特征值的2.0倍;抗拔樁也可按2.0倍考慮。當(dāng)設(shè)計(jì)有要求時(shí),如抗拔樁按上拔量控制加載等,則應(yīng)按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。4.1.3本條引用現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106。4.1.4受檢樁樁身完整性宜采用聲波透射法檢測(cè),當(dāng)條件適用時(shí)也可采用低應(yīng)變法檢測(cè)。一些新興的檢測(cè)技術(shù),如管波法、熱完整性法,具備條件時(shí)也可采用。對(duì)受檢樁進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)時(shí),荷載箱處可能會(huì)產(chǎn)生異常,但不應(yīng)直接判為樁身缺陷,而應(yīng)注明該區(qū)域?yàn)楹奢d箱。若自平衡法靜載試驗(yàn)的前幾級(jí)加載無(wú)異常,則表明荷載箱處樁身質(zhì)量無(wú)異常,不會(huì)對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力產(chǎn)生不利影響。4.1.5自平衡法用于工程樁檢測(cè)時(shí),為確保試驗(yàn)后工程樁的正常使用,施工單位應(yīng)對(duì)荷載箱處因試驗(yàn)產(chǎn)生的縫隙進(jìn)行注漿處理。試驗(yàn)過(guò)程中,組成荷載箱的液壓缸缸套和活塞之間產(chǎn)生相對(duì)位移,荷載箱處的混凝土被拉開產(chǎn)生縫隙,其寬度等于卸載后向上、向下殘余位移之和,但樁身的其他部位并未損壞,上下段樁仍被荷載箱連在一起;試驗(yàn)后將不低于樁身強(qiáng)度的水泥漿注入,受檢樁就可作為工程樁正常使用,這是因?yàn)椋鹤{不僅填滿荷載箱處混凝土的縫隙,使該處樁身強(qiáng)度不低于試驗(yàn)前,而且還相當(dāng)于增加了樁側(cè)注漿工序,使荷載箱以上12m(或荷載箱上下6m)范圍內(nèi)的樁側(cè)阻力提高40%~100%,即注漿處理后的受檢樁承載力,比同等條件下的工程樁要高;試驗(yàn)時(shí)已將樁底土壓實(shí),試驗(yàn)后的受檢樁沉降量,比同等條件下的工程樁要?。挥捎诤奢d箱置于樁身平衡點(diǎn)處,上段樁即可承擔(dān)與工作荷載相當(dāng)?shù)暮奢d,故此在工作荷載作用下,該處樁身的應(yīng)力水平很低,樁身強(qiáng)度能夠滿足要求;平衡點(diǎn)大多靠近樁底,該處彎矩為零、剪力為零或者很小,不影響其水平承載力。荷載箱注漿可利用聲測(cè)管或護(hù)套管,也可單獨(dú)設(shè)置注漿管。注漿順序宜按清水洗孔—水泥漿置換—壓力注漿的順序進(jìn)行。當(dāng)完成水泥漿置換后,荷載箱處縫隙已被漿液填滿,此后的壓力注漿一方面確保樁身漿液飽滿、密實(shí),另一方面可提高樁側(cè)阻力。4.2檢測(cè)工作程序4.2.3從樁身強(qiáng)度來(lái)看,因自平衡法靜載試驗(yàn)為雙向加載,荷載箱處施加的最大荷載是傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的一半,故不必等到混凝土齡期28d即可進(jìn)行試驗(yàn)。但若樁身混凝土強(qiáng)度過(guò)低,仍有可能引起樁身?yè)p傷或破壞。為分清責(zé)任,規(guī)定試驗(yàn)時(shí)受檢樁的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%,或按該齡期混凝土強(qiáng)度算得的樁身抗壓承載力大于荷載箱單向預(yù)估最大加載值的1.5倍。后注漿樁的休止時(shí)間應(yīng)考慮水泥漿液增強(qiáng)反應(yīng)所需時(shí)間的影響。若因某些原因使得檢測(cè)工期無(wú)法滿足休止時(shí)間的規(guī)定,應(yīng)在檢測(cè)報(bào)告中注明。5儀器設(shè)備及其安裝5.1儀器設(shè)備5.1.4為保證試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的人員安全,最大加載壓力不應(yīng)超過(guò)壓力表、油泵、油管工作壓力的80%,目前多為50MPa。當(dāng)受條件限制而需加載超過(guò)50MPa時(shí),應(yīng)采用耐壓性能更好的配套試驗(yàn)設(shè)備,或者采用雙荷載箱測(cè)試以降低最大加載壓力。5.1.5有條件時(shí),樁頂位移宜采用一組位移傳感器測(cè)量,位移傳感器的數(shù)量不宜少于2個(gè)。5.1.6試驗(yàn)樁宜進(jìn)行樁身內(nèi)力測(cè)試。5.2設(shè)備安裝5.2.1當(dāng)預(yù)估極限端阻力大于預(yù)估極限側(cè)阻力時(shí),可將荷載箱置于樁端,同時(shí)在樁頂通過(guò)配重或錨樁來(lái)提供加載所需反力的差值,并且配重或錨樁所能提供的反力不得小于此差值的1.2倍。若受檢樁為抗壓兼抗拔樁并且承載力由抗壓控制時(shí),自平衡法可同時(shí)測(cè)得抗壓、抗拔承載力,此時(shí)荷載箱應(yīng)置于平衡點(diǎn)處。圖1總結(jié)歸納了荷載箱的安放位置,可供制定檢測(cè)方案時(shí)參考。圖1荷載箱的安放位置圖1a)是一般常用位置,即將荷載箱置于樁身平衡點(diǎn)。當(dāng)下段樁的樁側(cè)阻力與樁端阻力之和達(dá)到極限時(shí),上段樁的樁側(cè)阻力同時(shí)達(dá)到極限。圖1b)將荷載箱置于樁端,適用于預(yù)估極限側(cè)阻力與預(yù)估極限端阻力大致相等的情況,或者預(yù)估極限端阻大于預(yù)估極限側(cè)阻力但要測(cè)試極限側(cè)阻力的情況,或者測(cè)試抗拔承載力的情況。圖1c)為進(jìn)行抗拔承載力測(cè)試,但荷載箱下部提供的反力不足,故將該樁加長(zhǎng),以提供試驗(yàn)所需的反力,但荷載箱仍置于樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高。圖1d)的擴(kuò)大頭可代替圖1c)的加長(zhǎng)段,或者用于測(cè)試擴(kuò)大頭承載力的情況。圖1e)為荷載箱置于擴(kuò)大頭底部進(jìn)行試驗(yàn)的情況,可按自平衡法深層平板載荷試驗(yàn)測(cè)試持力層(樁端)承載力,或者測(cè)試擴(kuò)底樁的抗拔承載力。圖1f)適用于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高位于地面以下一定深度時(shí)的測(cè)試,如地下室尚未開挖或者采用逆作法施工,此時(shí)可僅將位移桿(絲)及護(hù)套管、油管引至地面,無(wú)需接樁至地面即可測(cè)試。圖1g)適用于單獨(dú)測(cè)試嵌巖段承載力的情況,此時(shí)僅灌注嵌巖段樁身混凝土,故其承載力不會(huì)與上覆土層的承載力相混。如仍需測(cè)試上覆土層的承載力,則可在灌注土層中樁身混凝土后再次測(cè)試。圖1h)適用于測(cè)試兩個(gè)或兩個(gè)以上土層側(cè)阻力的情況。先將混凝土灌注至下層土頂面進(jìn)行測(cè)試,然后再灌注至上一層土頂面進(jìn)行測(cè)試。圖1j)為上部空間受限時(shí)的情況,如在地下室中或基坑內(nèi)支撐下進(jìn)行測(cè)試。圖1k)為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁或鋼管樁的測(cè)試,荷載箱直接與上、下段樁焊接,位移桿(絲)及護(hù)套管、油管從中間孔洞引出至測(cè)試平臺(tái)。圖1m)為采用雙層荷載箱,將樁身分成上、中、下三段,分別測(cè)試其極限承載力的情況。圖1n)為注漿前、后測(cè)試的情況。先進(jìn)行注漿前測(cè)試,然后進(jìn)行樁底(或樁側(cè))注漿,再進(jìn)行注漿后測(cè)試,從而獲得同一根樁注漿前、后的承載力變化數(shù)據(jù)??筛鶕?jù)需要采用單層荷載箱或雙層荷載箱。圖1p)在擴(kuò)底樁中埋設(shè)雙層荷載箱,上荷載箱測(cè)量上段直樁樁側(cè)阻力,下荷載箱測(cè)量持力層(樁端)承載力,最后得到整樁承載力。圖1q)將荷載箱埋設(shè)在擴(kuò)大頭里,直接測(cè)量擴(kuò)大頭樁端全截面承載力。圖1r)為樁側(cè)阻力小,無(wú)法測(cè)出擴(kuò)底段承載力的情況,此時(shí)可在樁頂施加配重或利用錨樁提供部分反力。5.2.2當(dāng)荷載箱的位移方向與樁身軸線的夾角不大于1?時(shí),荷載箱偏心出力對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的影響很小,可忽略不計(jì)。灌注樁荷載箱與鋼筋籠的連接,宜按本規(guī)程附錄C進(jìn)行。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和鋼管樁,荷載箱與上、下段樁焊接連接,焊接強(qiáng)度應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。由于預(yù)應(yīng)力混凝土管樁一般在工廠中按固定模數(shù)生產(chǎn),平衡點(diǎn)位置未必剛好與模數(shù)相符,此時(shí)應(yīng)特別制作一定長(zhǎng)度(非標(biāo)準(zhǔn)模數(shù))的管樁節(jié)段,以滿足平衡點(diǎn)設(shè)置的要求。對(duì)于鋼管樁,可直接在平衡點(diǎn)位置切割后焊接荷載箱。對(duì)于雙層荷載箱,每層荷載箱的連接均應(yīng)滿足上述要求。5.2.3位移傳遞裝置一般采用位移桿(絲)及護(hù)套管的形式,也可采用滿足試驗(yàn)要求的其他形式的位移傳遞裝置。5.2.4自平衡靜載試驗(yàn)無(wú)地面堆載及錨樁,故基準(zhǔn)樁所受試樁的影響小于傳統(tǒng)靜載試驗(yàn),基準(zhǔn)梁長(zhǎng)度可按傳統(tǒng)靜載試驗(yàn)的小者取值,即不小于受檢樁直徑的6倍且不小于4.0m。若大直徑樁按6倍受檢樁直徑架梁困難時(shí),基準(zhǔn)梁的長(zhǎng)度可適當(dāng)放寬,但不應(yīng)小于8.0m。基準(zhǔn)梁的截面高度不宜小于其跨度的1/40,基準(zhǔn)樁的線剛度不宜小于基準(zhǔn)梁線剛度的3倍。為減少因溫度變化等引起的基準(zhǔn)梁撓曲變形,其一端固定于基準(zhǔn)樁,另一端簡(jiǎn)支于基準(zhǔn)樁,如圖2所示。其中,簡(jiǎn)支端可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用圓鋼或鋼管,使基準(zhǔn)梁能夠自由伸縮。圖2基準(zhǔn)系統(tǒng)示意圖6現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)6.0.1慢速維持荷載法是我國(guó)的傳統(tǒng)試驗(yàn)方法,有條件時(shí)均應(yīng)采用。對(duì)于一些試驗(yàn)條件惡劣的情況,如水上風(fēng)浪大、試驗(yàn)平臺(tái)受潮水漲落影響等,也可采用快速維持荷載法,但應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.0.2預(yù)加載用于打開荷載箱,同時(shí)對(duì)儀器設(shè)備的工作狀況進(jìn)行檢查。預(yù)加載值可取最大加載值的10%~20%,同時(shí)觀測(cè)壓力、位移變化,荷載箱打開后應(yīng)卸載至零,之后可進(jìn)行正式加載。當(dāng)預(yù)估極限承載力較大時(shí),加載可分15級(jí),卸載可分5級(jí)。雙層荷載箱一般先測(cè)試下荷載箱,再測(cè)試上荷載箱。條件適當(dāng)時(shí)也可先測(cè)試上荷載箱,再測(cè)試下荷載箱。6.0.4本級(jí)荷載作用下的位移增量大于前一級(jí)荷載作用下位移增量的5倍,且位移總量超過(guò)40mm,可認(rèn)為產(chǎn)生了陡變破壞。對(duì)于抗拔樁,當(dāng)設(shè)計(jì)有要求時(shí)可按上拔量控制加載。7檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與判定7.0.4自平衡法測(cè)得的抗壓承載力為樁周巖土阻力控制的承載力,由樁身強(qiáng)度控制的承載力可通過(guò)鉆芯法等進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于抗壓側(cè)阻力轉(zhuǎn)換系數(shù)γ,碎石土可參照砂土取值,全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖可根據(jù)巖體的風(fēng)化程度,參照對(duì)應(yīng)土類取值。7.0.5自平衡法進(jìn)行抗拔承載力測(cè)試時(shí),樁身受壓,所得結(jié)果為樁周巖土阻力控制的承載力,無(wú)法得出按鋼筋抗拉強(qiáng)度控制的承載力或按抗裂要求控制的承載力。當(dāng)設(shè)計(jì)要求按上拔量控制加載時(shí),應(yīng)按上拔要求取承載力值。7.0.6當(dāng)深層平板載荷試驗(yàn)的荷載箱底板面積小于樁底面積時(shí),需要進(jìn)行承載力換算方可得到樁端承載力。按建筑行業(yè)考慮尺寸效應(yīng)時(shí),換算公式由現(xiàn)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94中D=800mm時(shí)的樁端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)推導(dǎo)得出。當(dāng)荷載箱底板直徑小于800mm時(shí)不考慮尺寸效應(yīng)。7.0.7~7.0.8本條引用現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106。附錄A(規(guī)范性附錄)荷載箱的技術(shù)要求A.1荷載箱不應(yīng)采用變形板密封形式的液壓缸。變形板密封液壓缸的活塞與缸套為間隙配合,穩(wěn)定性差,可靠性低。A.5荷載箱的打開壓力主要受荷載箱上、下連接板間的連接筋、連接管(聲測(cè)管、護(hù)套管、注漿管、取芯管)等連接件的影響,應(yīng)根據(jù)試樁參數(shù)設(shè)計(jì)連接件。若吊裝時(shí)在荷載箱上、下連接板間臨時(shí)增加連接件的,則應(yīng)在鋼筋籠安裝到位后割開,使荷載箱能夠在預(yù)加載時(shí)正常打開。A.6灌注樁荷載箱的上、下連接板應(yīng)采用剛性板,其外形、尺寸應(yīng)與鋼筋籠一致,主筋應(yīng)直接與連接板焊接。A.7荷載箱經(jīng)整體試壓檢驗(yàn)合格后,能保證其內(nèi)部連接和整體工作的可靠性;若改動(dòng)其結(jié)構(gòu)或連接而不重新整體試壓,則不能保證荷載箱的耐壓性能仍符合出廠標(biāo)準(zhǔn)。附錄B(規(guī)范性附錄)樁身內(nèi)力測(cè)試B.3自平衡法的加載點(diǎn)位于荷載箱處,故應(yīng)在荷載箱上部或下部不小于1倍樁徑處設(shè)置應(yīng)變傳感器標(biāo)定斷面,如圖3所示。圖3應(yīng)變傳感器標(biāo)定斷面示意圖自平衡法受檢樁的樁頂一般不受力,故樁頂附近可不設(shè)置應(yīng)變傳感器。B.4測(cè)量指定樁身斷面的位移時(shí),護(hù)套管固定在樁身,管底固定于待測(cè)斷面;位移桿(絲)僅在下端與護(hù)套管管底相連接(即固定于待測(cè)斷面)。測(cè)量?jī)蓚€(gè)或多個(gè)指定樁身斷面之間的位移差時(shí),可通過(guò)設(shè)置于各個(gè)斷面的位移傳遞裝置,測(cè)出各斷面位移,再求其差值。附錄C(規(guī)范
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