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素土挤密桩处理方案

1概述

1.1工程概况

**新区双良热力**集中供热1#应急调峰热源厂工程用地面积约100亩。

拟建工程包括1栋3层宿舍、食堂楼;1栋4层管理、办公楼、热网营运楼;1座锅炉房〔主体5层,局部2层〕;供热所需的煤库、渣库、风机房、烟囱〔100m〕及烟道、运煤廊及转运间等附属设施。

场地位于**新区纬十七路以北,经十八路以西。

场地原始地形东西两侧为低山丘陵,场地中部自北向南为一缓坡,后经人工平整,呈北高南低平台,高程1931.37~1942.66m。

原始地貌属低山丘陵地貌。

1.2场地地质条件

根据勘察报告,场地地层划分如下:

〔1〕填土层:

多分布于场地中部,土质较均匀,以粉土为主,构造大局部破坏,稍湿,松散。

厚度变化大,强度低,欠固结,物理力学性质差;

〔2〕黄土状粉土层:

分布于整个场地,厚度较均匀,处于稍密-中密状态,整体呈中~低压缩性,具Ⅳ级自重湿陷性,湿陷性强烈、湿陷下限深度大,物理力学性质一般;

〔3〕砾砂层:

该层分布不连续,厚度小;

〔4〕砾岩层:

该层埋深大,厚度较小,局部缺失,物理力学性质好;

〔5〕泥岩层:

表层1.6~3.3m呈强风化,遇水易软化,但该层在不扰动的情况下,物理力学性质较好。

1.3施工试桩情况

我公司在场地回填区进展了试桩施工。

根据我公司现场的试桩施工情况,回填区试桩施工时在2m、9m及14m处存在很严重的塌孔现象,影响正常施工,必须对该层土进展预处理。

1.4编制依据

"建筑施工组织设计标准"〔GB/T50502-2021〕;

"湿陷性黄土地区建筑标准"〔GB50025-2004〕;

"建筑地基处理技术标准"〔JGJ79-2021〕;

"建筑地基根底设计标准"〔GB50007-2021〕;

"工程测量标准"〔GB50026-2007〕;

"建筑地基根底工程施工质量验收标准"〔GB50202-2002〕;

"建筑施工平安检查标准"〔JGJ59-2021〕;

"建筑施工现场环境与卫生标准"〔JGJ146-2004〕;

"施工现场临时用电平安技术措施"〔JGJ46-2005〕;

"**新区双良热力**集中供热1#应急调峰热源厂工程岩土工程勘察报告";

"**新区双良热力**集中供热1#应急调峰热源厂工程设计文件"。

2地基处理目的及要求

2.1场地概况

根据勘察报告,场地大局部区域为回填区,回填厚度最深达16m,且回填厚度分布不均起伏较大。

回填土属于新近填土,欠固结,灌注桩试桩时存在严重的塌孔现象。

对于场地按照填土厚度进展分区,分区详情如表1所列。

表1回填土分区详情

分区

回填土厚度/m

面积/m2

A区

13~16

3966

B区

11~13

8201

C区

8~11

13076

D区

<8

21012

挖方区

0

18960

2.2设计要求

全厂区素土挤密桩,桩长16.0m,要求压实系数不小于0.93。

2.3处理目的

本方案的设计思路为全厂区素土挤密桩处理,然后根据拟建物重要性及其特征分别采用灌注桩根底。

我公司根据设计方案要求,对素土挤密桩的施工参数进展分区。

1〕素土挤密桩+灌注桩区域:

该区域素土挤密桩只是作为辅助施工措施。

到达消除填土的湿陷性,提高填土的承载力,控制填土的日后沉降,地面防水的目的。

进而提高桩基承载力,并解决灌注桩施工时的塌孔问题,有利于工程桩的施工,降低工程成。

2〕复合地基区域:

该区域素土挤密桩为地基处理措施。

按照设计要求消除地基土的湿陷性,提高地基土的承载力。

满足拟建物对地基的沉降、承载力及防水要求。

2.4施工技术要求

2.4.1素土挤密+灌注桩区域

该区域建筑物根底形式为桩根底,素土挤密只是作为辅助施工措施,确保灌注桩施工时不塌孔。

并兼顾地面防水,提高桩侧摩阻力,消除负摩阻力等。

故按照经济合理的原则,素土桩平面布置为梅花形,桩距为1.0m。

根据设计要求,素土挤密桩桩长16.0m。

主厂房、烟囱根底底标高按-3.5m考虑,其余建筑按-2.0m考虑。

挖方区素土挤密桩长取6.0m。

详细桩长见表2所列。

表2素土挤密桩桩长详情

拟建物

基底埋深/m

填方计算厚度/m

处理深度/m

挤密桩桩长/m

主厂房

3.50

13.0

9.5

9.5

11.0

7.5

7.5

8.0

6.0

6.0

挖方

6.0

6.0

石灰石粉仓

2.0

8.0

6.0

6.0

13.0

11.0

11.0

除尘器

2.0

13.0

11.0

11.0

11.0

9.0

9.0

灰库

2.0

16.0

14.0

14.0

8.0

6.0

6.0

引风机房

2.0

16.0

14.0

14.0

13.0

11.0

11.0

11.0

9.0

9.0

8.0

6.0

6.0

烟道及烟囱

3.5

16.0

12.5

12.5

13.0

9.5

9.5

11.0

7.5

7.5

8.0

6.0

6.0

吸收塔

2.0

8.0

6.0

6.0

循环泵氧化风机

2.0

8.0

6.0

6.0

浆液箱水箱

2.0

挖方

6.0

6.0

脱硫综合楼

2.0

8.0

6.0

6.0

2.3.2纯素土挤密区域

该区域素土挤密桩是作为复合地基的处理方式,要消除地基土的湿陷性和提高地基土的承载力。

根据拟建物的荷载及使用中的受水可能性,我公司建议分区处理。

干煤棚为封闭的储煤空间,占地较大,荷载小,受水可能性小。

建议该区域素土挤密桩长为16m。

桩平面布置为梅花形,桩距为1.2m;

其他建筑物因占地空间小,受水可能性较大,建议该区域素土挤密桩长为16m。

桩平面布置为梅花形,桩距为1.0m。

挤密桩施工全部锤击沉管成孔,成孔孔径D400mm,成孔后向孔内分填素土,用300Kg夯锤夯机夯填,每次分填0.10m3,锤击次数〔每层3次〕,锤的落距≥3.0m。

3施工方案

3.1施工思路

在施工准备阶段,在积极做好施工生产、准备的同时,详细理解场地工程地质条件及施工图设计要求,制定可行、完善的施工组织设计,对关键过程、特殊过程、难点、重点环节召集公司专业技术人员制定专门作业指导书和对策方案,组建施工经历丰富、技术力量雄厚的工程部,在做好各项准备工作的同时,使每个现场管理人员均理解施工顺序、工序、施工要点及本卷须知等,以便在工程开工后保证工程顺利、有序进展。

在施工阶段,确保施工顺利进展,根据现场施工状况,及时调整施工顺序、施工方案及施工工期,及时发现和解决影响质量和进度所涉及的问题,使施工正常合理、有序地进展,确保工程质量合格及工程进度按期完成,同时抓好现场平安文明施工。

3.2工程特点、难点及应对措施

3.2.1工程特点、难点

〔1〕、地基处理工程量大,工期短,工序衔接密切,现场管理、工序作业方案安排的好坏直接影响到本工程目标的实现。

〔2〕、待处理地基土层含水率较低,施工注水、洒水的控制难度较大,对工程进度、施工质量会造成较大影响。

3.2.2应对措施

针对工程特点和难点,我方在施工人员的配备、施工技术方案选择和优化等方面,采取了重点加强的措施:

〔1〕我公司为**省建筑设计研究院下属的专门从事地基与根底工程施工的企业,依托**省建筑设计研究院雄厚的技术实力,历年来,我公司承担了多项地基处理工程的施工任务,在该领域有较多成功案例,且培养了一大批技术精湛、施工经历丰富的技术、管理人才,因此,我公司有实力承担该工程的施工任务。

〔2〕在施工人员配备时选富有施工经历、技术精湛的技术、管理人员,选派责任心强、经历丰富的平安员担任专职平安员,加强现场巡视和平安督查。

〔3〕认真编制施工组织设计,特别针对本工程难点问题及关键工序,务必调查清楚施工限制条件,确定最合理的施工方法,在正式施工中,随时完善和优化施工方案,制订出切实可行的平安技术措施和抑制难点的措施,使施工方法、工艺合理有效,必要时开展技术攻关QC小组,制定施工对策。

〔4〕考虑到工期紧、任务重,我方针对该工程配备了性能优良的施工设备及足够的备用机械设备,施工机械做到统筹安排,统一调配,组织机械化流水作业,利用施工机械高效生产力,做好施工机械的维修、保养工作,保证机械的正常运转,给予设备上的保证。

〔5〕加强施工环节控制,对关键过程、特殊过程、难点、重点环节召集公司专业技术人员制定专门作业指导书和对策方案。

成立技术攻关QC小组,并积极采用新技术、新工艺、新材料、新设备。

3.3增湿方案

3.3.1参数选择

根据勘察报告,回填土含水率4.5%~13.9%,平均值6.6%;表层黄土状粉土含水率2.8%~14.8%,平均值6.6%。

土层的最优含水率为14.6%。

根据相关标准要求,在拟挤密的土层内,当土的天然含水率低于8%时,必须采取增湿措施;当土的天然含水率低于10%时,宜对其增湿接近最优含水率。

回填方区域按照间距1.25m的正三角形网点布孔方式钻孔〔**铲成孔〕;挖方方区域按照间距1.30m的正三角形网点布孔方式钻孔〔**铲成孔〕。

孔中灌砂后向孔内定量注水,将处理厚度内的含水量增至接近最有含水量,孔内注水不宜采取大水漫灌,应分遍逐孔灌注,并在每遍灌注后测定土层含水量,直至含水量满足设计要求。

每孔注水量应按照下式计算,计算时最优含水率取11.6%,土层平均含水率取6.6%,填土平均干密度取1.27g/cm3,表层黄土状粉土平均干密度取1.32g/cm3。

分区单孔注水量如表3所列。

表3单孔注水量分区表

分区

处理深度/m

注水孔深度/m

单孔注水量/m3

纯素土挤密桩区域及填土厚度13-16m

16.0

14.0

2.03

填土厚度11-13m

13.0

11.0

1.65

填土厚度8-11m

11.0

9.0

1.39

填土厚度<8m

8.0

6.0

1.02

挖方区

6.0

4.0

0.79

3.3.2施工工艺

成孔:

采用机械成孔,孔径l00~127mm,孔深按分区考虑,见上表。

灌砂:

砂料选择为砂砾石或粗砂,含泥量小于5%;成孔完成后采用小型装载机拉砂进展人工灌砂,为防止架空和孔壁坍塌,灌砂过程中要不断捣实,速度要快。

成坑:

在钻孔周围采用人工挖圆形坑,坑深20~30cm,直径30~40cm,并在坑中心的钻孔口堆放约10cm高的馒头状砂砾石堆,以方便钻孔浸水施工。

浸水施工:

保持水面高出孔口20~30cm,单孔注水量分区考虑,见上表。

完成浸水后即可进展下一钻孔浸水。

监测:

浸水3~5d后,随机在钻孔之间布置探井假设干,采用钻机成孔或人工开挖探井的方法进展取样,测试土层含水量以此观测浸水情况。

3.4挤密桩施工工艺

3.4.1施工参数

①素土挤密桩施工过程控制参数

贯入度控制在10cm以内。

桩基施工时,地面隆起高度控制在15cm内。

②夯填土工艺要求

土料有机含量不大于5%,含水量小于20%。

〔含水率在实际参数确定后进展调整〕

填料前必须先进展空夯,夯实孔底前方可填料,再进展分层夯实。

填料应由专人负责,作好每根桩的实际填料量记录。

将夯锤对准桩基中心,机身要支稳,落距要准确,击数必须按要求打够,严禁打溜锤及带刹车放锤,必须充分发挥重锤的冲砸挤压作用,以满足设计要求。

严格按照设计工艺参数进展施工,控制好填料量,确保桩体的均匀性,密实性,以到达经夯扩挤密后满足设计要求。

3.4.2施工工艺及设备

本工程素土挤密桩采用锤击沉管成孔、桩孔内用素土分层回填、分层夯实,主要设备有锤击沉管设备、夯锤机等。

根据本工程的特点以及业主对施工工期的要求,我公司拟投入本工程的主要施工机械设备详见表4。

表4拟投入本工程的主要施工机械设备表

序号

名称

型号规格

单位

数量

备注

1

打桩机

W-1002

2

2

打桩锤

QC-65S-3.0T

2

3

夯填机

250kg

8

4

装载机

ZL50型

1

5

压路机

CA25

1

6

小型运输工具

数台

3.4.3施工工艺流程

素土挤密桩:

施工放线→验线→设备就位→成孔→填料→夯锤夯实→成桩。

成孔施工顺序宜按间隔法进展如下列图:

排距成孔间隔方法顺序

行距成孔方法顺序

…………

3.4.4测量放线

先对甲方提供的测量资料进展复核,无误后,按设计图纸,由专职测量人员进展轴线及桩位测放,施工放线精度为±10mm,桩位偏差小于20mm,施工技术人员对照桩位平面图对每个桩位纵横间距进展复查。

测绘员提交桩位测量定点成果资料,经建立监理单位验收前方可施工,具体程序如下:

1〕、建立方将高程基准点心1个和坐标点2个引入施工现场,并向施工方移交基准点和资料。

2〕、技术组对建立方移交的基准点和资料进展复核,并根据建立方提供的建立平面位置图,桩位平面位置图进展检查和核对。

3〕测量人员进展轴线定位及桩位放线,后经技术部、质检组审核无误后,请甲方、监理复测验收,办理验收手续。

3.4.5开孔成桩

1〕挤密桩采用沉管成孔。

沉管采用柴油打桩机施工,素土挤密桩成桩顺序编号图:

具体施工中根据现场情况适当调整,钻机对号施工。

边成桩边消号,防止漏桩,并通过严格有序的施工组织和管理确保成桩质量。

①打桩机就位后,首先根据设计桩长,在打桩机臂架上标记,确保桩长,桩顶标高和桩身质量。

②认真做好成孔,成桩记录,防止漏装。

③成孔工序为:

桩管垂直就位;锤击桩管;直至沉入设计深度;拔出沉管。

2〕、各施工班组要严格按相关标准施工,施工中进展自检、自查,认真做好记录,发生特殊情况应立即报告。

3〕、成桩过程中出现特殊情况停顿施工,情况排除后应重新成孔。

4〕、钻孔成桩标准:

①成孔深度允许偏差+100mm;

②桩径允许偏差-20mm;

③钻孔垂直度允许偏差<1.0%;

④桩位允许偏差≤0.4D。

3.4.6素土填料夯实

夯实回填素土遵循方案编制施工顺序,结合现场情况特点,场地因素,合理安排施工顺序。

1〕工艺流程:

夯实机就位分层填料重锤夯击封顶压实桩夯实机移位至下一根桩施工。

2〕施工顺序:

总的施工顺序控制原则是:

灌注桩间距较大,不需要隔行隔桩跳打。

可根据灌注桩桩位图依次进展施工。

3〕填料夯实:

①夯填机就位后应保持平稳,夯锤对中桩孔,并能自由落入孔底,同时校验孔的孔深,孔的倾斜度是否符合设计要求。

②内填料时,由专人按规定数量均匀填进,不能盲目乱填,根据施工经历,每次填入量控制在0.10m3,然后夯击3遍,交替进展,即:

夯填孔底填料夯实填料封顶夯实。

③为保证桩孔的填、夯施工质量,对实际填料数量、填入次数、填料的质量、含水量、夯击次数、提升高度有详细的记录,对完工的桩号、排号、桩数逐个与施工图对照检查,如发现问题应立即返工或补打、补填。

4复合地基质量检验建议

本地基处理检测须第三方完成,检测方法和数量等具体工作由业主等相关单位决定并委托第三方资质单位进展。

桩孔质量检验应在成孔后及时进展,所有桩孔均需检验并作出记录,检验合格后或经过处理前方可进展夯填施工;

应随机抽样检测夯后桩长范围内的素土填料平均压实系数是否满足设计要求;

应抽样检验处理深度范围内桩间土的平均挤密系数是否满足设计要求;

承载力检验应在成桩后14d-28d后进展,复合地基的承载力检验应采用复合地基静载荷试验,检验地基承载力是否满足设计要求。

5工程质量保证措施

5.1保证工程质量的组织措施

一、建立各级领导质量负责制

各级领导对工程质量实行终身负责,工程经理对工程质量全权负责,并进展组织、推动、决策、对本工程质量负责;工程副经理对照质量目标,贯彻落实工程质量措施,催促、检查、领导工程的质量工作,对本工程质量达标负责;施工队长对所管工作的工程质量负责,具体组织工程质量措施的实施,强化对施工过程的控制。

各级领导分级负责、逐层保证,把工程质量的优劣列为考核领导业绩的重要内容,形成各级领导高度重视工程质量的局面,为实现工程质量到达验收标准奠定坚实的根底。

二、强化全面质量管理意识

对工程质量要高起点,严要求,结实树立起“百年大计,质量第一〞的观念,认真贯彻公司“追求卓越管理,筑造精品工程〞的质量方针,从每道工序开场,从分项工程做起,加强施工的控制,自始至终把好质量关,同时针对工程的重点、难点开展QC小组活动,确保整个工程质量处于受控状态。

三、建立工程质量奖励基金和质量保证金制度

建立质量创优奖励机制,发挥经济杠杆作用,在每月验工计价中留3%作为奖励基金和质量保证金,由工程经理部掌握。

其中1%为奖励基金,工程经理部用于奖励在质量工作中做出成效的集体和个人;另外2%为各施工队的质量保证金,本工程竣工验收到达质量规划指标时予以返还,达不到时扣减。

四、建立质量检查制度

建立各级质量检查制度,工程经理部采取定期和不定期相结合的方式,每两周进展一次,各施工队每周进展一次。

质量检查活动由主要领导组织有关部门人员参加,现场检查、资料检查分别进展。

凡一次检查合格率缺乏100%,且现场管理混乱的作业队,提出黄牌警告,工程部通报批评;连续二次检查合格率缺乏100%,撤消施工队长的职务。

对一次合格率达100%,内实外美且现场有序的施工队给予奖励,公司内部通报表扬。

设立各级专职质检人员,持证上岗,对施工过程的质量实施检查控制,做好隐蔽工程的自检工作,分级进展分项单位工程的质量评定。

五、人员配备

优选我公司施工素质高,信誉好,地基处理施工业绩突出、经历丰富的直属工程处组成工程部。

配备年富力强,专业理论扎实,工程实践经历丰富的工程技术人员和经营管理人员。

5.2保证工程质量的技术措施

为争创一流工程,确保该工程地基处理工程质量总目标的实现,必须切实采取有效的技术保证措施。

灰土桩地基处理工程质量的重点有三个方面:

一是桩位放样,二是成孔质量,三是夯填质量。

为此,特制定如下技术措施:

一、在进入施工现场后,由工程技术负责人指令工程技术部,组织所有施工队的技术人员,认真学习设计文件及有关技术标准,逐章逐句领会施工意图,工艺方法及技术要求。

全面熟悉设计图纸,领会设计意图,掌握钻孔、夯填、灰土拌合等分项工程技术难点,并制定对策,做到发现问题能及时解决。

二、在正式开工前,由工程技术部向各施工队长、工人进展全面技术交底,从工程情况、设计意图、工程目的、技术标准、质量要求、技术平安措施以及重点工序及本卷须知应逐个交待清楚,使全体施工人员做到“胸中有数。

三、在施工设备、材料未进场前,通过一系列技术检测手段,对需进入施工现场的设备、原材料严格进展检测和监测,对不符合要求的原材料,坚决不允许使用。

从设备、材料上严把质量第一关,为确保质量奠定良好的根底。

5.3建立质量保证体系

针对本工程特点和质量目标的要求,对各管理部门的工作和施工队的工序作业进展分解,建立质量保证体系。

在工程施工的全过程中,要认真贯彻IS09002标准,各施工队严格按程序文件的规定做好分管工作,加强管理,提高工程质量。

采用ISO9002质量保证和管理方法科学的对整个工程质量进展动态管理。

质量保证体系框图

6确保平安生产的技术组织措施

6.1平安生产目标

一、无人身重伤及其以上事故。

二、无汽车行车责任重大事故。

三、无火警、卫生防疫等事故。

6.2保证平安的组织措施

一、严格执行平安生产责任制度

经理、各队长、班长、操作工人及各级职能部门严格执行平安生产管理责任制度。

工程经理部设平安文明质检部,专职安检工程师,施工队设专职安检员,班组设兼职平安员,形成平安生产网络,做到领导到位,工作到位,分工明确,责任到人。

二、加强平安生产教育

工程开工前,对所有参加本工程的施工人员进展平安生产教育,组织学习建立部有关地基与根底工程施工平安规则和地矿部有关钻机平安操作规则,以及行车平安检查的规定,并结合本工程的实际情况制定平安措施,进展宣传教育。

坚持每周不少于1小时的平安教育,由主管工程师或平安技术员针对施工工程,结合有关现行的标准、规则上平安技术课。

对特殊工种,如钻工、起重工、电焊工、机动车司机、电工等需持证上岗操作。

三、认真落实平安技术措施

〔1〕为确保各项施工平安技术措施的顺利实施,工程经理部指派专人领导,负责平安工作。

〔2〕在编制施工组织设计、制定施工方案和下达施工方案时,必须同时制订和下达施工平安技术措施。

〔3〕施工技术难点工序、新技术、新工艺和处理孔内事故作业时,必须制定专项平安技术措施并进展技术交底,组织有关专业人员进展实施,否则不准进展施工。

四、建立健全平安技术检查制度

建立平安检查制度,工程经理部每月两次,施工队每周一次,班组一日一次平安检查。

检查时领导带队、组织有关人员参加,发现问题及时处理并将处理意见填入检查记录中。

对重大问题填发平安隐患通知书,并制定对策措施,限期整改,专人复查。

五、执行平安生产奖罚制度,强化鼓励和约束机制

通过经济与行政手段的有效结合,将平安生产与职工的切身利益严密挂钩,各施工队制定平安生产奖惩方法,定期考核兑现,使干部全面加压、职工全员负载,到达施工现场平安生产有序可控、有章可循、违章必罚。

6.3保证平安的施工技术措施

一、钻孔施工

严格按照野外作业钻孔施工平安操作规程执行。

二、灰土拌合、夯填施工

严格按照建立部关于土建施工平安操作规程执行。

三、高空作业平安措施

〔1〕从事高空作业人员必须定期进展体格检查,凡不适宜高空作业的人员,不得从事此项工作,作业人员必须系平安带、戴平安帽、穿防滑鞋。

〔2〕靠近交通要道施工时,要设置必要的封闭隔离、警示措施。

〔3〕夜间进展高空作业时,必须有足够的照明设备。

四、平安用电

电工作业人员必须持证上岗。

配电箱及开关箱必须防雨、设门配锁,并安装漏电保护器,执行一机一闸的原则,熔丝的容量必须按用电负荷量装设。

现场移动式电器设备必须使用橡胶绝缘电缆。

现场手持作业灯必须使用平安电压。

五、其它平安措施

〔1〕施工现场设平安标志。

危险作业区要悬挂“危险〞或者“制止通行〞、“严禁烟火〞等标志,夜间设红灯示警。

〔2〕工地布置符合防盗、防火、防雷击等有关平安规则及防卫要求。

〔3〕施工运输车辆必须严格遵守城市和公路交通规则,文明行车,注意平安。

6.4建立平安保证体系

贯彻“平安第一,预防为主〞的方针,工程经理部和各队、班组分级负责,以加强施工作业现场控制特别是有关行车平安现场的控制和职工的平安生产教育为重点,采取专人定期检查、班组自查、职工互查相结合,深入开展创立平安标准工地活动,确保本工程施工平安。

建立以工程经理为首的“平安保证体系〞,见图"平安保证体系框图"

平安保证体系框图

7确保文明施工的技术组织措施

7.1文明施工措施

一、工程开工前详细调查该施工范围内有无地下埋设的通信光电缆等情况以采取必要的防护措施。

二、按照公司文明工地建立有关要求,建立良好的工作、生活环境,树立企业的良好形象。

三、各项临时设施、驻地,必须按照经批准的平面图布置,因地制宜,布局合理,整齐有序,平安卫生,制止擅自随意搭设。

四、石灰、机具要分类堆放,放置整齐。

五、注意做好施工场区、生活区的排水系统,经常清理,保持排水畅通。

六、施工便道、场区道路要合理规划布置,定期专人整修,保持平顺。

司机要文明行车,礼貌行车。

七、施工作业要有方案有步骤地进展,做到有序展开,工

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