中水管道工程施工组织设计.docx
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中水管道工程施工组织设计
中水管道工程施工组织设计
一、编制说明及工程概况
1.1编制说明
本施工组织设计是依据建设单位提供施工图、国家有关施工规范及验收标准等进行编制的。
本施工组织设计针对施工的主要施工方法和措施、人员机具安排、质量进度计划控制及安全文明施工等进行阐述说明。
1.2编制依据
(1)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001
(2)《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002
(3)《砖石工程施工及验收规范》GB50203—2002
(4)《建筑地基与基础工程施工及验收规范》GB50202—2002
(5)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88
(6)《给水排水管道工程施工及验收规范》CB50268-97
(7)《给排水标准图集》2002版
(8)《柔性接口给水管道支墩》03S505
1.3工程简介
本工程为鲁岗污水处理厂厂外中水管道工程……乐凯大街中水管道(电化厂-东风路),管道长约3325米,管道最大设计水量为5万m3/d。
由于施工条件限制,首先进行盛兴西路------隆兴路(J9----J11)段管道施工,管道长约1800米。
而后再进行七一路---东风路、隆兴路----电化厂
1.3.1工程位置
DN800管中心线位于建设路路中心以西7米处,管线南起盛兴西路与建设路交口(J9),北至隆兴路与建设路交口(J11)。
1.3.2管径、管材与接口
本段中管道规格主要为DN800、DN400、DN300、DN200、DN150,管线采用柔性胶圈接口,管材为K9级球墨铸铁管。
1.3.3工程内容
共铺设球墨铸铁管道DN800×1740米,DN400×216米,DN300×33米,DN200×34.7米及相应的阀门、管件安装。
1.3.4工程特点
本工程的特点是:
工程量大,施工线路复杂,地下障碍物较多。
二、施工平面布署
见附录平面布置图
三、施工方案及主要技术措施
将工程分成两段施工,以天鹅路为分界线,均由南向北逆水流方向进行施工。
3.1工程测量
3.1.1.根据建设单位提供的城市平面控制网点的位置、编号、精度等级及其座标和高程数据,确定管网的线位和高程。
3.1.2.根据施工图上座标位置,用经纬仪先放出管线的位置,然后确定管沟及井的位置。
3.1.3.由于管道中心桩在施工中要被挖掉,为了便于确定中线及井的位置,在施工时不受干扰,在易于保存桩位的地方,测设施工控制桩。
3.1.4.管线中心线距离可用钢卷尺丈量,在有坡度地方丈量时,应进行倾斜修正,距离相对误差不应大于1/1000。
3.1.5.管线定位完成后,控制点应按顺序编号,并做好控制点的座标记录。
3.1.6.在管线起点、终点、井位的附近,留临时水准点,管线临时水准点间距40-50m一个,临时水准点标志明显、安放稳固。
3.2土方工程
由于管线中线距路缘石及路西侧绿化带较近,管沟开挖时会受到损坏,因此开挖前要进行清障,绿化带树木、花草要按园林局要求进移栽,线杆要进行加固处理。
应根据设计要求进行测量放线,不得擅自改变线路位置,测量放线应放出线路轴线和施工作业带边界线,在线路边界线加百米桩,并在桩间拉线或撒白灰,一般地段施工作业带横断面布置图如下:
1.0米1.0米
布管
施
堆土侧堆土侧施工便道工
作
管沟业
带
4m7m6m边
17m界
在监理单位参加验线,并定出标高。
合格后进行开槽,开槽应严格控制不得超挖。
3.2.1土方开挖采用机械开挖,对于小型的基坑、沟槽或少量零星土方采用人工开挖。
机械开挖时,为了不破坏基底土的结构,应在基底设计标高以上预留200mm土层,验槽前采用人工清底至设计标高。
如人工开挖后不能立即铺设管道时,应保留150-200mm余量,待下一工序开始前挖除。
沟槽开挖过程中应控制其质量达下列要求:
(单位:
mm)
序号
项目
允许偏差
检查频率
检查方法
范围
点数
1
槽底
±20
20000
1
水准仪测量
2
中心线每侧槽底宽
不小于规定宽度
20000
挂中心线用尺测量
3
沟槽边坡
不小于规定坡度
20000
用坡度尺检测
3.2.2施工中要经常测量和复核平面位置,标高和边坡度是否与设计相符。
3.2.3开挖应从上到下分层分段依次进行,随时保持一定的坡势,以利于泄水。
要有防止地面水流入挖方场地或基坑的措施。
3.2.4弃土堆坡脚至挖方上缘有一定的距离以保持边坡的稳定。
3.2.5根据土方平衡调配计算,挖填配合,重复减少搬运。
3.2.6检查井安装
检查井在砌筑砖时应采取防护措施土方开挖放坡不小于1:
0.5打设独立脚手架,脚手架的打设包括对两侧土方的防护,作成井字脚手架两侧用木垫板或槽钢防护,检查井砌砖砂浆必须饱满,砌筑砂浆必须符合设计要求,砌筑平整,错缝不得有通缝,每天的砌筑高度不超过1.2-1.5m,根据检查井的中心和标高掌握井的垂直高度不超过10mm,并及时用垂线检查,50cm砌筑水平灰缝厚度不大于±8mm。
检查井设计要求内外抹灰,不得在砌筑时随砌随抹来代替抹灰。
,抹灰时必须打设内脚手架,架体高度必须满足砌筑要求。
在砌筑检查井及在检查作业过程中必须派专人进行安全监护检查。
3.3给水管道安装
管道采用球墨铸铁管道,承插式橡胶圈接口。
接口形式如图:
12
4
3
1-胶圈2-承口3-插口4-坡口
3.3.1准备工作
3.3.1.1检查铸铁管有无损坏、裂缝,管口尺寸是否在允许范围;
3.3.1.2将管口的毛刺和杂物清楚干净;
3.3.1.3橡胶圈应形体完整、表面光滑,无变形、扭曲现象;
3.3.2安装程序
下管→清理管口→清理胶圈、上胶圈→在插口外表面和胶圈上刷润滑油→顶推管子使之插入承口→检查。
3.3.2.1下管
采用机械下管,用尼龙带将管道束牢,缓缓放入管沟中。
注意承口方向,严禁与其它管道磕碰。
3.3.2.2清理管口
将承口内的所有杂物予以清除,并擦洗干净,因为任何附着物都可能造成接口漏水。
3.3.2.3清理胶圈、上胶圈
将胶圈上的粘接物清擦干净;把橡胶圈完成心形装入承口槽内,并用手沿整个胶圈按压一遍,确保胶圈各个部分不翘不扭,均匀一致地卡在槽内。
3.3.2.4在插口外表面和胶圈上刷润滑油1
润滑剂采用凡士林,将凡士林均匀地刷
在承口内已安装好的胶圈内表面,在插口外
表面刷凡士林时应注意刷至插口端部的坡口处。
3.3.2.5顶推管子使之插入承口2
将管子平行沟槽吊起,以使插口橡胶圈准确1-承口2-胶圈
地对入承口内;吊起时稍离沟槽即可。
顶、拉时速度要缓慢,随时检查胶圈滚入是否均匀,如不均匀,需用錾子调整均匀后,再继续顶、拉,使胶圈均匀进入承口内。
3.3.2.6检查
用探尺伸入承插口间隙中检查胶圈位置是否正确。
3.4固定支墩浇筑
给水管道在运行中由于内在压力的会使三通、堵头、和插管等处产生拉力,会导致接头松动现象,故需根据管径大小、转角、管内压力大小、土质情况浇筑支墩,支墩型式按照图集03S505施工。
3.4.1支墩材料
材料选用砖石、混凝土等,材质如下:
砖的标号为:
MU7.5
混凝土的标号为:
MU15
砂浆的标号为:
M10
3.4.2施工要求
3.4.2.1管道及管件的支墩和锚定结构应位置准确,而且必须牢固。
3.4.2.2支墩应在密实的土基或坚固的基础上修筑。
其后背应紧密与承载力相当的原状土或基背接触。
当无条件靠在原状土上时,应采取措施保证在受力的情况下,不至于破坏管道接口。
当采用砌筑支墩时,原状土与支墩间应用砂浆填满。
3.4.2.3管道支墩应在管道接口做完,管道位置固定后修筑。
管道安装过程中的临时固定支架,应在支墩的砌筑砂浆或混凝土达到规定强度后方可拆除。
3.5水压试验
管道铺设完毕后要进行管道系统的试压工作,这是管道工程质量检查与验收的重要环节。
管道的试压按使用介质分类水压试验和气压试验;按试压目的分为强度试验和严密性试验。
管道工作压力大于或等于0.1MPa时,进行压力管道的强度及严密性试验。
管道工作压力小于0.1MPa时,进行无压力管道的严密性试验。
本工程设计试验压力0.8MPa故需进行强度试验和严密性试验。
试压分两段进行。
3.5.1管道试压前的准备工作
管道试压前后准备工作是管道试压能否顺利进行的重要步骤,也是管道工程质量和试压安全的重要保证。
3.5.1.1试压分段
为了在试压期间便于联络,对管口的检查以及出现问题及时处理,管道系统的试压应分段进行。
给水管道水压实验的分段长度不得在于1.0km。
3.5.1.2试压前的检查
(1)管道安装检查合格后,管顶以上回填土厚度不应少于0.5m,管口处不回填,以便检查和修理。
(2)对管道、节点、接口、支墩等其它附属构筑物的外观进行认真检查。
管件的支墩、锚固设施已达设计强度;未设支墩及锚固设施的管件,应采取加固措施。
对管道系统应用水准仪检查能否正常排气和放水。
(3)对排气管、试压后的排水设备及排水出路进行检查和落实。
(4)检查水源、试压设备、放水及量测设备是否准备妥当和齐全,工作状态是否良好,以保证试压系统的严密笥及其功能。
(5)管道水压实验前,应编制试验设计,其内容包括:
1)后背及堵板的设计;
2)进水管道、排气也及排水也的设计;
3)加压设备、压力计的选择及安装的设计;
4)排水疏导措施;
5)升压分级的划分及油观测制度的规定;
6)试验管段的稳定措施。
3.5.1.3试压管段的后背设计
后背应设在原状土或人工后背上,土质松软时,庆采用砖墙、混凝土、板桩或换土夯实等加固方法,以保证后背的稳定性。
后背墙面必须平直与管道轴线垂直。
用天然土壁做管道试压后背,一般需留7-10m沟槽原状土不开挖。
对于试压后背的长度和宽度,应进行安全核算。
(1)后前墙的允许抗力
当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合,时,后背墙的允许抗力可按下式计算:
EP-----后背墙每米宽度上的被动土压力(允许抗力)
γ----后背土体的重力密度
H----后背墙高度
h----后背墙顶端至地面度度
KP----被动土压力系数,按下式计算:
φ----后背土体的内摩擦角;
c----后背土体的粘聚力;
L----后背墙的长度;
K----安全系数。
当后背墙的长度比(L/H)不大于1.5时,取K=1.5;大于1.5时,取K=2.0。
当HO不等于HOE时,按式(9.12-2)教育处的后背墙允许抗力EP应根据HO与HOE相对位置的远近适当折减。
(2)作用于背的力
试压时,管道作用于后背的力
式中R——管堵传递给后背的作用力(kN)
P——试压管段管端承受的压力(kN)
P1——承插口填料粘结力(kN)
管端承受的压力P可由下式计算:
P=PSπr2
式中P——管端所承受的压力(N)
Ps——试验压力(N/cm2);
R——管内径(cm)
管口的粘结力P1可由下式求得:
P1=πK1Dlf
式中D——管子插口外径(m)
L——接口填料深度(m),取0.01
F——接口单位面积粘结力(MPa),取1.2
K1——粘结力修正值,取0.71
(3)后背墙的受力宽度
后背墙的宽度,应满足土壁单位宽度上随的力不大于土的被动土压力。
式中B——后背受力宽度(m);
R——管堵传递给后背上的力(kN)
EP——后背的被动土压力(kN/m);
1.2——安全系数。
(4)后背土层厚度
式中L沿后背受力方向长度(m);
LR——附加安全长度(m),取0.5。
经核算后背土厚度为12米。
铸铁管试压时,若试验压力较大,靠近管道端部的接口有两种遭到破坏的可能:
一是盖堵和短管间的螺栓被拉断,但这种可能性很;其次是短管和管子之间的接口被拉坏。
所以,必须在两端加设支撑。
试压后背支撑如图所示。
进水
108954
321
76
1-试验管段2-短管3-法兰盖堵4-压力表5-进水管
6-千斤顶7-顶铁8-方木9-钢板10-后背墙
当管径较大或试验压力也较大时,则会使已设支撑的后座墙发生弹性压缩变形,仍有导致接口破坏的危险。
为此,可增大后座墙的受力面积,或者在管端支撑中设千斤顶,借此抵消后座墙的位移。
常用的后背支撑形式有如下几种:
(1)用方木纵横交错排列紧贴于土壁上,用斤顶支撑在堵头上。
对于大型管道可用厚钢板或型钢作后背撑板;
(2)千斤顶的数量可根据堵头外推力的大小,选用一个或多个千斤顶支撑;
(3)用已铺好的管道作后背,一般适用于500mm以下的承插式钢性接口的管道。
但长度不宜少于30m并必须填土夯实。
(4)当后背土壤松软时,可采取加大后背受力面积,砌压墙或浇筑混凝土及钢筋混凝土墙、板桩、换土夯实的方法进行加固。
如遇槽或后背受力面积不够时,可采取措施增钢板桩及辅助钢板桩的支撑试。
3.5.2试压装置
试压装置主要包括管道两端的进水管、排气管、加压泵、压力表、放水口、量水箱和后背等.
3.5.2.1压力表
当采用弹簧压力计时精度不应低于1.5级,最大量程宜为试验压力1.3-1.5倍,表壳的公称直径不应小于150mm,使用前应校正。
3.5.2.2加压泵
水压试验使用的压泵有活塞泵、离心泵,按驱动方式为手摇式、电动式及柴油机驱动。
手摇式活塞泵是最简单的升压设备,适用于小口径管道试压使用;电动活塞泵有定型产品,它升压值高,但流量偏小,适用于有电源的小口径管道试压使用,在大中型管道上一般选用多级离心泵;柴油机驱动方式透用于无电源的大中型管道试验使用。
大泵、压力计应安装在试验段下游的端部与管道轴线相垂直的支管上。
3.5.2.3试压堵板
水压试验时,管道两端要高堵板封口,堵板要有足够的强度,试压过程中,堵板本身不能变形,与管道接头处不能漏水。
堵板件的接头形式和管道接口及后背支撑方式有关。
如果后背为方木或型钢管支撑材料时,籽消除支撑材料和土壁产生的压缩变形对接口严密性的影响,堵板件与管端的连接用柔性橡胶圈连接(当DN≥600mm时)。
3.5.2.4注意事项
1)后背必须紧贴后座墙,如有空隙要用砂子填空。
2)试验管段不得采用闸阀做堵板,不得含有消火栓、安全阀、水锤水除器、自动排气阀等附件,在管道的这些附件处应设堵板,将所有敞口堵严,不得有有渗漏水现象。
3.5.3管道水压试验
3.5.3.1试验压力
管道水压试验,试验压力按照设计要求取0.8MPa。
3.5.3.2试压方法
管道系统水压试验的内容有强度试验和严密性试验。
试压前,试验段的管道应先充水浸泡。
(1)管道充水
管道试压前2-3天,向试压管道内充水,水自管道低档端注入。
此时应打开排气,当充水至排出的水流中不带气泡,水流连续,即可关闭排气阀门,停止充水。
水充满后为使管道内壁及接口材料充分吸水,宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行试压,浸泡时间不小于24小时。
(2)强度试验
管道浸泡符合要求后,进行管道水压试验。
试压分两步进行,第一步升压,第二步按强度试验要求进行检查
1)升压试压过程中,当发现弹簧压力计表针摆动、不稳且升压较慢时,应重新排气后再升压。
升压时应分级升压,每次升压以0.1MPa为宜,每升一级应检查后背、支墩、管身及接口,当无异常现象时,再继续升压。
2)强度试验水压升至试验压力后,保持恒压10min,经对接口、管身检查无破损及漏水现象,认为管道试验强度合格。
(3)严密性试验
管道的严密性试验有放水法和注水法两种方法。
1)放水法放水法试验是根据在同一管道内,压力相同,压力降相同时,其漏水量也相同的原理检查管道漏水情况。
用放水法进行严密性试验应按下列程序进行;
(A)按照试验压力要求,每次升压0.2MPa,然后检查有无问题,若无问题可继续升压。
将水压升至试验压力,关闭水泵进水节门,记录降压0.1MPa所需的时间T1;
(B)打开水泵进水节门,再将管道压力升高至试验压力后,关闭水泵进水节站;打开连同管道的放水节门往量水箱中放水,记录降压0.1MPa的时间T2,并测量T2时间内,从放水节门放出的水量W;
(C)按下式计算实测渗水量
q=W/(T1-T2)L
式中q——实测渗水量(L/(min·m));
W——T2时间内放出的水量(L)
T1——从试验压力降压0.1MPA所经过的时间(min)
T2——放水时,从试验压力0.1MPA所经过的时间(min)
L——试验管段的长度(m)。
2)注不法注水法的原理是为使管道保持恒压向管道内注入的水量即为管道渗出的水量。
注水法的试验方法为:
将水压升至试验压力后开始计时,每当压力下降,及时向管道内补水,但压降不得大于0.03MPA,使管道试验压力始终保持恒定,延续时间不少于2h,并计量恒压时间内补入试验管段的水量。
注水法试验按下试计算渗水量
q=W/TL
式中q――实测渗水量(L/(min·m));
W――恒压时间内被入管道的水是(L)
T――从开始计时至保持恒压结束的时间(min)
L――试验管段的长度(m)
3.5.3.3注意事项
(1)试压时管内不应有空气,否则在试压管道发生漏水时,不易从压力表上反映出来。
若管道水密性能尚好,气密性能较差时,如未排净空气,试压过程中容易导致表压下降。
(2)在试压管段直伏的顶点应设排气孔排气,灌水排气时,要使排出的水流中不带气泡,水流连续,速度不变,作为排气较彻底的标志。
(3)管端敞口,应事先用管堵或管帽堵严,并加临时支撑,不得用阀代替。
(4)管道中的固定支撑,试压时应达到设计强度。
(5)试压前应将管段内的闸阀打开。
(6)当管道内有压力时,严禁修整管道缺陷和紧固螺栓,检查管道时不得用手锤敲打管壁和接口
(7)管道灌水后必须让其充分浸泡,才能保证管道试压的准确性。
(8)试压的堵头通常采用的是钢制塞头,帽头或法兰堵板。
堵头的接口形式一般同管道的接口形式。
对于大中型管道的试压堵头,采用柔性接口是保证试压顺利进行的较好措施。
(9)试压泵通常安装在管段的低端,试压系统的阀门都必须启闭灵活,严密性好。
(10)压力表应在管道每端装一支,靠表处用一阀门控制,接装表时应把支管内的空气排净,装表的支管应同灌水和升压设备分开,否则升压力表针波动频繁易损坏压力表。
3.6管道冲洗消毒
管道在试压合格后,应进行一次通水冲洗和消毒,以使管道输送的水质符合《给水排水管道工程施工及验收规范》的有关规定。
3.6.1管道冲洗
管道冲洗又称洗管,在消毒前后均庆对所安装的管道进行冲洗。
管道消毒前的冲洗,主要是对管道内的污物、杂物进行冲洗。
管道消毒后的冲洗,主要是排除管道消毒时高浓度的含氯水,使充水中的氯达到正常数据。
3.6.1.1冲洗流速
冲洗水的流速一般不小于1.0m/s,否则不易将管道内的杂物冲洗掉。
冲洗时应连续冲洗,直至出水口处浊度,色度与入水口处冲洗水浊度、色相同为止。
3.6.1.2注意事项
1)冲洗前应拟定冲洗方案,事前通告有关主要用水户。
2)冲洗前应检查排水口、下水道或河道能否正常排泄冲洗的水量。
在冲洗过程中庆派专人进行安全监护。
3.6.2管道消毒
管道冲洗后经水质检查达不到生活饮用水水质标准,则需进行管道消毒。
管道消毒的目的是杀灭新铺设管道内的细菌,使管道通水后不致污染水质。
3.6.2.1消毒方法
管道消毒一般采用含氯水浸泡。
含氯水通常是将漂白粉溶解后,取上层清液随同清水注入管内而得。
含氯水应充满整个管道,氯离子浓度不低于20mg/L。
管道灌注含氯水后,关闭所有阀门,浸泡24h,再次冲洗,直至水质管理部门取样化验合格为止。
3.6.2.2漂白粉耗用量的计算:
3.7回填土工程
3.7.1沟槽、井室主体结构经隐蔽验收合格及竣工测量后,应及时回填土。
3.7.2回填前,应先检查和修补管道防腐、保温外层的破坏处,并检查墙体强度、抗渗等级,确保构筑物安全。
3.7.3回填土时应无积水,直埋管道上下200mm及管道周边均填中砂,不得用泥土等回填。
3.7.4沟顶以上500mm以内不得回填大块的石块或砖块等杂物。
3.7.5回填土应分层铺设,分层夯实,采用机械夯实,每层回填厚度250-300mm。
3.7.6固定支架用粗砂或中砂分层回填,并洒水振实,压实系数不小于0.97,工作坑的回填采用水撼砂的方法进行回填至槽底。
3.7.7井室回填要注意以下几点:
(1)需待砌体水泥砂浆强度达到设计要求后回填;
(2)井室周围回填应与管道沟槽回填同步进行;
(3)回填材料压实后应与井壁紧贴。
3.8障碍物的处理措施
3.8.1.为确保工期和工程质量,施工前一定与建设单位及有关部门联系。
取得新管线各原有地下各种线路的详细资料,并在施工图中予以明确标出。
基槽开挖时,对于地下有障碍物的管段采用人工开挖,以防止机械挖槽时损坏原有线路,并对其进行有效的防护。
如障碍物与管网矛盾,不能穿过时,应及时与建设单位及设计单位联系,协商解决。
3.8.2.在施工过程中,针对不同的地下障碍物,根据其特点制定相应的措施,并与建设单位及设计单位协商解决。
3.9沟槽支护措施
由于本项工程施工场地较窄,沟槽开挖过程中可能会有一部分地段不能按设计和规范要求进行放坡。
另外在埋深超过1.6米或遇砂质土壤时,应按本施工组织设计的要求采取支护。
能够按设计要求和规范规定进行放坡的地段可以不进行沟槽支护。
3.9.1支撑的形式
(1)对于有流沙的情况下应选用竖向支撑,采用这种支撑时可以在开槽过程前插入土中。
在回填以后拔出。
这种支撑形式在施工中比较安全。
(2)支撑由撑板、横木、撑杠组成,撑板采用金属撑板,该种撑板用钢板焊接于槽钢上拼成,槽钢间用型钢连系加固。
(3)撑杠由撑头和圆管组成,撑头一端制作成丝扣,以球铰连接于撑板。
带柄螺母套于丝杠上。
应用时,将撑头丝杠插入管内,旋转带柄螺母,柄把靠在套管一端,而丝杠伸长,则撑头就压紧横木,使撑板固定。
(4)横木采用10号或12号槽钢,制作成2米一根,以便施工时使用。
3.9.2.支撑的使用与拆除
(1)在施工过程中应根据实际情况,在挖槽到一定深度时开始使用支撑,然后逐层开挖,逐层支撑。
首先支上撑板紧贴槽壁,然后支上横木和撑杠,支设一定要横平竖直,一定要牢固。
(2)施工过程中,如果支撑妨碍下一工序施工时,或支撑不稳定时,以及一次支撑有危险时,应采用倒撑。
(3)沟槽内工作全部完成后,即将支撑拆除,拆除工作与沟槽回填同时进行,边拆边填。
四、施工工期、进度计划及保证措施
4.1施工工期
本工程计划于2005年3月20日开工,2005年4月20日竣工,历时31个日历日,我方保证按期完工。
4.2施工进度计划
详见施工进度计划横道图(附图1)
4.3施工进度计划保证措施
4.3.1为了保证工程如期完工交付建设单位使用,我单位在本项工程的组织上选派对供热管线工程和大型管网工程施工有丰富经验的项目部进行施工管理工作。
选派强有力的工程技术、工程管理人员进驻施工现场。
选派曾施工过保定地表水厂安装工程、河北大学德厚园室外管网安装工程、石家庄市富强电力小区综合管网的施工班组进行本项工程的管道安装工作。
4.3.2在施工总体部署上,采取分段流水网络计划法组织施工,以充分展开