[理学]桥梁基本知识-桥梁养护课件1.ppt

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1、桥 梁 养 护,,南京交通职业技术学院,养护的重要性,2001年l1月7日凌晨，因吊杆钢绞线应力腐蚀导致吊杆局部断裂，17对吊杆中4对(北岸1对，南岸3对)共8根突然间断裂，对应的北岸1根，南岸3根横梁掉入金沙江中。,,南京交通职业技术学院,2007年5月13日，232省道位于常州漕桥附近的运村运河大桥，西半幅突然坍塌。该桥跨度55米，位于常州南部主干道。,经初步调查，在事故发生前，确实发现有一辆外地牌照的百吨超载车经过。,,南京交通职业技术学院,2004年9月8日，四川成都三渡水大桥垮塌。 上游河段的过度采砂，已经使河床变窄，水流速度加剧。桥墩附近的泥沙在被冲刷淘空后，在重力作用下，桥墩必然

2、向下塌陷，最终导致架拱变形破坏和桥面垮塌。,,南京交通职业技术学院,桥涵养护的依据、原则及主要内容,主要内容,1,桥梁检查,2,桥梁评定,3,Title,4,Title,5,,南京交通职业技术学院,1、公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）； 2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004） 3、回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T 232001）； 4、超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程（CECS 022001）； 5、混凝土强度检验评定标准（GBJ 107-87）； 6、超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS 21:90）； 7、混凝土结构工程施工质量

3、验收规范（GB50204-2002）； 8、桥涵工程试验检测技术（人民交通出版社，2004年12月第1版）； 9、该桥设计资料、施工资料以及现场调查资料。 10、针对特殊桥梁所制订的养护规范。,养护依据,,南京交通职业技术学院,养护依据,,南京交通职业技术学院,公路桥涵养护应遵循的技术政策,1、公路桥涵养护工作按“预防为主，防治结合”的原则，以桥面养护为中心，以承重部件为重点，加强全面养护。 2、推广应用先进的养护技术和科学的管理方法，改善养护生产手段，提高养护技术水平，大力推广和发展公路桥涵养护机械。 3、公路桥涵的养护按其工程性质、规模大小、技术难易程度划分为小修保养、中修、大修、改建和专

4、项工程五类。 专项抢修工程是指采用临时性措施在最短的时间内恢复交通的工程措施。专项修复工程是指采用永久性措施恢复桥涵原有功能的工程措施。对与阻断交通的桥涵修复工程，应优先安排。 4、桥涵养护工程应重视经济技术方案的比选，并充分利用原有工程材料和原有工程设施，以降低成本。 5、重视环境保护和环境综合治理。,,南京交通职业技术学院,公路桥涵养护管理工作应主要包括以下内容： 1、建立和健全完整的桥涵技术档案； 2、定期进行公路桥涵技术状况检查与检验； 3、对桥涵构造物进行安全防护； 4、对桥涵构造物进行经常性保养、维修与加固。,,南京交通职业技术学院,桥梁的检查,桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊

5、检查。 1经常检查 主要对桥面设施和桥台附属构造的技术状况进行日常巡视检查，及时发现缺损进行小修保养工作。 桥梁的经常检查至少每月进行一次，汛期要加强巡查。经常检查一般采用巡视目测方法，当场填写养护规范要求的有关表格，提出相应的小修保养措施并组织实施。,,南京交通职业技术学院,2定期检查 按规定周期，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行全面检查，主要检查各部件的功能是否完善有效，构造是否合理耐用，发现需要大、中修、改善或限制交通的桥梁缺损状况；同时检查小修保养状况。 桥梁的定期检查是桥梁养护管理系统中，采集结构技术状况动态数据的重要工作，为评定桥梁使用功能、制定养护计划提供基本参数。 定

6、期检查以目测为主辅以必要的测量仪器、望远镜、照相机、探查工具和现场用器材等设备，必须接近或进入各部件仔细检查其功能及材料的缺损状况，并在现场完成以下工作： (1)现场校核桥梁摹本数据并填写养护规范要求的有关表格、卡片，记录各部件缺损状 况并作出技术状况评分； (2)实地判断缺损原因，估定维修范围及方式； (3)对难以判断损坏原因和程度的部件，提出特殊检查（专门检验）的要求； (4)对损坏严重、危及安全运行的桥梁，提出暂时限制交通的建议； (5)根据桥梁的技术状况，确定下次检查时间。,,南京交通职业技术学院,定期检查的时间应符合下列规定： (1)新建桥梁交付使用1年后，进行第一次全面检查； (2

7、)桥梁检查周期一般为3年。可根据被检桥梁技术状况确定每l5年检查一次； (3)非永久性桥梁每年检查一次。 桥梁定期检查后应整理提出检查文件，并符合下列要求： (1)桥梁定期检查数据表。每天检查的桥梁现场记录，应在次日整理填写好每座桥梁定期检查数据表； (2)典型缺损和病害的照片及附录说明，主要说明缺损的部位、类型、性质、范围、数量和程度等； (3)每座桥梁应有两张总体照片。一张为桥面正面照片，另一张为桥梁上游侧立面照片。桥梁改建后应重新照一次。 桥梁定期检查工作流程如图所示。,,南京交通职业技术学院,公路桥梁定期检查工作流程,,南京交通职业技术学院,3.特殊检查 分为应急检查和专门检验。 (1

8、)应急检查：当桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过等自然灾害或事故后，应立即对结构作详细检查。查明破损状况，采取应急措施，尽快恢复交通。 (2)专门检验：对需要进一步判明损坏原因、缺损程度或使用能力的桥梁，要求针对病害进行专门的现场试验检测、验算与分析等鉴定工作，以便采取合效的养护措施。 桥梁特殊检查是针对桥梁破损性质和检查目的，采用适当的仪器设备以及现场勘探、试验等特殊手段和科学分析方法，查明桥梁病害原因、破损程度和承载力，确定桥梁的技术状态，以便采取相应的加固、改造措施。 对于定期检查中难以判明损坏原因及程度的桥梁，要求提高荷载等级且在确定加固方案之前的

9、桥梁以及技术状况为四类的桥梁均而进行专门检验。,,南京交通职业技术学院,实施特殊检查前，应充分收集资料，包括计算书、竣工图、材料试验报告、施工记录、历次桥梁定期检查和特殊检查报告，以及历次维修资料等。原资料不全或有疑问时，可现场测绘构造物尺寸，测试构件材料组成及性能，勘查水文地质情况等。 特殊检查之后，应提交检查报告。检查报告包括以下内容： (1)概述检查的一般情况，包括桥梁的基本情况、检查的组织、时间、背景和工作过程等； (2)当前桥梁技术状况的描述，包括现场调查、试验与检测项目及方法、检测数据与分析结果和桥梁技术状况评价等； (3)详细阐述检查部位的损坏原因及程度，并提出结构构件和总体的修

10、理、加固或改造的建议方案。,,南京交通职业技术学院,桥梁评定,桥梁评定分为一般评定和适应性评定。 1、一般评定是依据桥梁定期检查资料，通过对桥梁各部件技术状况的综合评定，确定桥梁的技术状况的等级，提出各类桥梁的养护措施。 2、桥梁适应性评定包括以下内容：依据桥梁定期及特殊检查资料，结合试验与结构受力分析，评定桥梁的实际承载能力、通行能力、抗洪能力，提出桥梁养护、改造方案。 3、一般评定由负责定期检查者进行，适应性评定应委托有相应资质及能力的单位进行。,,南京交通职业技术学院,一般评定,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业

11、技术学院,适应性评定,,南京交通职业技术学院,养护对策,1、对一般评定划定的各类桥梁，分别采取不同的养护措施： 一类桥梁进行正常保养；二类桥梁需进行小修；三类桥梁需进行中修，酌情进行交通管制；四类桥梁需进行大修或改造，及时进行交通管制，如限载、限速通过，当缺损较严重时应关闭交通；五类桥梁需要进行改建或重建，及时关闭交通。 2、对适应性不能满足的桥梁，应采取提高承载力、加宽、加长、基础防护等改造措施。若整个路段有多座桥梁的适应性不能满足，应结合路线改造进行方案比较和决策。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,桥面

12、系检查,1.桥面铺装:是否有坑槽、开裂、车辙、松散、不平、桥头跳车等现象。 2.防撞护栏:是否有松动、撞坏、锈蚀和变形等。 3.伸缩缝:是否有损坏、脱落、淤塞、填料凹凸、跳车、漏水等。 4.排水设施:桥面横坡、纵坡是否顺适、有无积水；泄水管有无损坏、堵塞、泄水能力是否适应需要；防水层工作是否正常，有无渗水现象等。,,南京交通职业技术学院,表现形式及危害 桥面铺装层直接承受着车辆荷载与汽车的冲击力，在使用过程中出现开裂时，会使桥面出现病害，甚至危害桥梁和车辆安全。调查结果表明，桥面破坏的主要形式有: （1）沿板(梁)接缝纵向开裂； （2）横向开裂； （3）局部网状开裂、桥面局部坑槽以及由坑槽引起

13、的主梁顶面破坏。 引起桥面铺装开裂的原因 （1）铺装层混凝土浇筑厚度偏小； （2）梁顶面清理不干净,未全面凿毛； （3）混凝土配合比中水灰比偏大,造成混凝土干缩性大,少数混凝土质量差； （4）养护不及时，造成早期病害。 处理技术 （1）加强养护； （2）有效处理桥面铺装层与梁顶粘结； （3）有效处理桥面铺装层与沥青面层粘结。,,南京交通职业技术学院,桥面破损,,南京交通职业技术学院,桥面损坏、破损、裂缝,桥面破坏要注意区分纯桥面破坏还是由上部结构引起的破坏，后者要进一步探查。,,南京交通职业技术学院,车道线不清晰,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,桥头栏杆混凝土剥落,,南京交通职

14、业技术学院,栏杆破损,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,桥梁栏杆应保持完好状态，定期清洗，保持清洁。如有缺损，应及时修复。一时无法立即修复的，采用的临时防护措施应牢固、醒目，使用时间不得超过2个月。 钢筋混凝土栏杆如发现有裂缝或剥落，轻者可灌注环氧树脂修补，严重者应凿除损坏部分，对修补部位进行凿毛，采用喷射、压浆或直接浇筑等方法进行混凝土修补。如断裂则应按原式更换。,,南京交通职业技术学院,桥面防水层,若桥有渗水现象，说明桥面防水层有损坏，应进行修复 （1）查找渗水位置，并用粉笔划出范围。 （2）凿除该范围内的桥面铺装层至梁体或主拱圈。 （3）重新铺设防水层或涂防水材料。 （4）

15、按本规程5.2.3要求浇筑桥面铺装材料。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,伸缩装置日常检查,（1）伸缩装置是否堵塞、挤死、失效；各部分的构件是否完好； （2）锚固连接是否牢固，连接件是否松动；有无局部破损； （3）密封橡胶带是否老化、失去弹性、异常变形或开裂； （4）伸缩装置是否有不正常的响声； （5）伸缩装置各基本单元间隙是否均匀； （6）钢构件是否锈蚀、变形； （7）伸缩装置处是否平整，有无跳车现象等。,,南京交通职业技术学院,伸缩缝劣化、破损、杂物堆积,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,

16、桥头跳车,桥头跳车指公路桥（涵）台和路堤连接处沉降高差或桥梁伸缩装置处损坏桥面高差较大，使行车产生明显的颠跛不适。出现桥头跳车时，应针对不同的产生原因，进行对症处理，消除桥头跳车。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,上部结构检查,桥梁上部结构是桥梁的主要承重结构，它往往由许多基本构件组成，例如梁、板、拱肋（片）等。因此对桥梁上部结构的检查，就是对这些基本受力构件的工作状况进行检查。具体检查工作内容如下。 （1）基本受力构件缺陷及损伤检查 根据桥梁结构形式、构件种类、建桥环境、施工质量以及使用情况等不同，在基本构件上缺陷产生的部位、种类和程度也不同。对于混凝土公路桥上部结构的基本构

17、件，缺陷通常有混凝土开裂、剥离、断面破损、钢筋外漏及锈蚀、混凝土本身质量不足、异常变形等。其表现为表面裂缝、蜂窝、麻面、空洞、露筋、剥落、缝隙夹层等现象。 （2）基本构件的横向联系检查 桥梁上部结构的整体性是靠基本构件的横向联系来保证。 对于梁式桥的横隔板，应检查横隔板上的缺陷及裂缝情况，还应检查连接钢板是否外露、有无锈蚀现象等等。 （3）基本受力构件及几何纵轴线的检查 一般量测基本构件的实际长度及截面尺寸。构件连接处的完整性及线形，基本受力构件的变形（下挠扭曲侧屈、位移等）及裂缝调查应重点深入。,,南京交通职业技术学院,桥梁结构裂缝分类,从安全性来分类： 1、正常工作裂缝 2、非正常裂缝,从

18、客观成因来分类： 1、先天裂缝 2、原生裂缝 3、后天裂缝,从力学机理来分类： 1、弯曲裂缝 2、剪切裂缝 3、局部承压及伴随的劈裂和崩裂 4、拼接的分离和扩展 5、差动,,南京交通职业技术学院,梁端剪切裂缝,,南京交通职业技术学院,Y型墩上的纵向中轴线产生裂缝,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,检查与观测的内容,1. 裂缝发生的部分、走向、宽度、分布状况以及大小和长度等； 2. 裂缝的变化发展情况。,,南京交通职业技术学院,桥梁裂缝记录表,,南京交通职业技术学院,2、混凝土表面缺陷,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,

19、,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,对梁（板）体混凝土的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除，再用高强度等级混凝土、水泥砂浆或环氧类化学胶进行修补。新补的混凝土要密实，与原结构应结合牢固，表面平整。新补的混凝土必须进行养生。,,南京交通职业技术学院,3、露筋或保护层剥落,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,梁体若发现露筋或混凝土剥落，应先将松动的保护层凿去，并清除钢筋锈渍，然后恢复保护层。

20、如损坏面积不大可用环氧砂浆或贴碳纤维修补，如损坏面积过大应及时上报。,,南京交通职业技术学院,支座检查,支座:位移是否正常，是否有脱空、变形。 1、简易垫层支座的油毡是否老化破裂； 2、钢板滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀； 3、摆式支座各部分相对位置是否正确，受力是否均匀，钢筋混凝土立柱是否损坏； 4、橡胶支座是否老化、变形，位置是否正确； 5、滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓有无剪断破坏，螺母有无松动； 6、活动支座是否灵活，实际位移是否正确； 7、是否有对于滑动面、滚动面夹杂尘埃和异物，以及防水装置和排水装置等的缺陷而产生的漏水、溢水等。,,南京交通职业技术学院,桥梁墩台的检查,桥梁墩台的检查

21、主要是墩台身缺陷及裂缝检查，墩台变位（沉降、位移、倾斜）的检查。 对于钢筋混凝土的墩台身来讲，比较常见的缺陷是混凝土的冻涨引起剥离、混凝土的风化、掉角及船只碰撞造成的表面混凝土擦痕、露筋、支座下混凝土局部承压而造成损坏；比较常见的裂缝形态是墩台身沿主筋方向的裂缝或沿箍筋的方向的裂缝（这些裂缝一般数量不多）、盖梁上与主筋方向垂直的竖向裂缝。 对于墩台的沉降、位移和倾斜情况的检查，一般可以先由目测并结合桥梁上部结构检查进行初步判断。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,桥梁基础的检查,对于墩台基础的检查，主要指墩台

22、基础的冲刷情况和缺陷情况的检查。 在水中的桥墩，因为直接阻水，除了一般的冲刷以外，还有局部冲刷，在桥墩处形成局部漏斗形河床。 建立在天然地基上的浅基础常见的病害有：埋置深度浅、易受冲刷而掏空；埋置深度不足，受冻害影响；地基不稳定，易产生滑移或倾斜。 人工地基基础因处于软弱地基上，在竖向荷载作用下压实沉陷，使基础下沉。 钻挖孔桩基础。施工时淤泥未完全清除，就灌注混凝土，而使形成后的基础下沉.,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,.锥坡:是否有破损、沉陷、开裂、冲刷、滑移等。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,调治结构物:是否正常发挥作用，有无损坏

23、、水毁等。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,拱桥常见病害,石拱桥及砼圬工板拱桥的常见病害 (1)主拱圈拱顶横向开裂。在主拱圈的拱顶处有一道贯穿拱宽的主裂缝,缝两侧有明显的高差及错位,主要由于墩台下沉所致。 (2)主拱圈拱顶段横向开裂。在主拱圈的拱顶段出现12条贯穿桥宽的裂缝,缝两侧无明显的高差,主拱顶有轻微的下沉,主要由于墩台滑移或转动所致。 (3)主拱圈纵向开裂。裂缝从拱脚处开始向拱顶及向外斜向发展,主要由于墩台横向不均匀下沉所致。若属桥台侧沉,一般还会伴随台侧墙的竖斜向开裂。 (4)主拱圈斜向开裂。裂缝从拱脚及墩台外侧处开始,向斜对角方向发展,主要由于对向墩台同侧横向下沉所

24、致。 (5)主拱圈纵向开裂。裂缝从拱顶处开始向两拱脚方向发展,主要由于同跨两墩台同侧下沉 所致。 (6)桥面破损、拱上填料积水,引起拱上侧墙鼓胀或脱离开裂。或在车辆作用下,因拱圈受力不均匀,引起拱圈的局部损坏。,,南京交通职业技术学院,双曲拱桥的常见病害 (1)拱肋跨中径向开裂,多条裂缝主要分布在拱肋跨中部分,约在1/43/4L(L为跨径)范围内,裂缝从肋两侧面下缘向上延伸发展。主要原因是:拱肋截面太薄弱,强度不足,在正弯矩作用下,导致肋下缘开裂;或由于墩台产生水平位移,使拱顶区的正弯矩加大,使肋下缘开裂。这种情况一般还会伴随主拱圈拱顶的明显下沉变形(见图1)。 (2)拱脚处拱肋径向开裂。在拱

25、座与拱脚交接处产生12道较宽的横向裂缝,或在拱脚区附近产生数条由肋上缘向下发展的径向裂缝。主要原因是截面强度不足,在负弯矩作用下开裂,或因墩台下沉!水平位移所致。 (3)拱顶处拱波顶纵向开裂。裂缝一般沿跨径方向延伸发展,裂缝宽度一般较宽。主要原因是主拱圈横向联系刚度不足,主拱肋产生移动或转动所致。一般情况下,桥越宽!拱波的矢跨比越小,以及横向联系越弱,这类裂缝越易产生。 (4)拱肋与拱波结合面的脱离开裂。裂缝一般分布在拱顶区段和拱脚区段,主要是由于墩台出现移动,肋波结合面拱顶段拉应力增大及拱脚段剪应力增大所致。 (5)主拱圈的过量变形。主要表现在拱顶下沉以及1/4拱处的过大上凸,使拱轴线呈“M

26、”型。一般是由于主拱圈刚度不足;桥面铺装层增厚,恒载增大;以及墩台的下沉!移动等诸多原因所引起。一般情况下,主拱圈变形过大,伴随着会产生拱上侧墙鼓胀、开裂,腹拱结构开裂损坏,乃至主拱肋开裂等病害。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,简支桥梁常见病害,(1)钢筋混凝土简支T型

27、梁桥主要的病害有: 预制拼装T型梁的横隔梁搭接缝处开裂损坏;预 制拼装T型梁翼板搭接处的开裂损坏,引起桥面 纵向开裂;L20mT梁跨中腹板下缘弯曲裂缝;T 梁支座附近腹板斜向裂缝。 (2)空心板主要病害有:预应力空心板拼装后,各板下挠度不一,板下支座不平、脱空,桥横向联系差,使桥面经常开裂损坏。预应力空心板的板下缘角处,混凝土开裂!脱落,出现崩角。 (3)钢筋混凝土板桥在桥较宽的情况下,出现板底纵向及斜向开裂,一般与墩台下沉、板配筋错误等原因有关。,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,,南京交通职业技术学院,简支桥梁下部常见病害,支结构桥梁墩台产生过量的下沉!侧向沉降及转动,不但会

28、使墩台结构本身开裂,同时还会使上部结构的支座出现异常或变形,使桥面伸缩缝损坏,以及引起桥面线型的变化,严重者还会使上部梁端产生挤压破坏。 (1)重力式墩台帽在支座下处局部开裂,一般裂缝从支承垫石开始,从上向下发展(见图4)。 (2)U型桥台侧向竖斜向开裂,一般是侧墙基础不均匀下沉所引起。 (3)双柱式墩台下地梁竖向开裂,或多柱式墩台盖梁产生自上向下的垂直裂缝,或在柱与盖梁交接处桩产生环向裂缝“一般均是因桩基产生不均匀下沉所引起。,,南京交通职业技术学院,钢筋混凝土桥梁常见的钢筋锈蚀病害,2.2.6 钢筋混凝土桥梁常见的钢筋锈蚀病害 (1)钻孔灌注桩基础,因河床冲刷下降,桩与地梁交接处混凝土剥落

29、,钢筋锈蚀“这种情况目前十分普遍。 (2)空心板因施工原因,板内露筋!钢筋锈蚀特别是在桥面开裂漏水的情况下更甚。 (3)经常与水接触的构件,如边梁!边肋!栏杆以及临水面的墩台构件,特别是截面尺寸小的小构件和桥龄30年以上,钢筋锈蚀情况更严重。 (4)经常与特殊环境如污水、工业废水、海水等接触的桥梁构件,钢筋较易锈蚀。,,南京交通职业技术学院,预应力结构及箱形桥梁常见病害,预应力结构及箱形桥梁常见病害 (1)预应力结构的锚固构造开裂主要有:先张法预应力梁端锚固处附近混凝土的局部劈裂,后张法预应力锚固处的斜向裂缝,箱梁底板在连续力筋锚固齿板后面的横向裂缝。 (2)预应力梁的腹板与下翼板交界处、腹板侧面及梁的下翼缘等处的纵向开裂。 (3)多次浇筑的箱梁腹板、顶板底部产生的竖向或横向的收缩裂缝。 (4)T构连续梁等主跨负弯矩区,以及箱梁悬翼板顶面的桥面开裂。 (5)大跨度连续箱梁的大吨位点式支座工作性状的不确定性、或损坏,引起箱梁相关的病害。,Thank you,