真空预压施工方案概要.docx

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真空预压施工方案概要

盘锦辽滨沿海经济区海洋工程装备制造园区吹填1区A区软地基处理工程（BT项目）

施

工

组

织

设

计

江苏省路港建设工程有限公司

二○一三年一月五日

施工组织设计

1工程综合说明

1.1编制依据

《盘锦辽滨沿海经济区海洋工程装备制造园区吹填1区A区软地基处理工程（BT项目）招标文件》；

《盘锦辽滨沿海经济区海洋工程装备制造园区吹填1区A区软地基处理工程（BT项目）地基处理施工图设计》

《水运工程质量检验标准》JTS257-2008

《水运工程测量规范》JTJ203-2001

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002 

《塑料排水板施工技术规程》JTS206-1-2009

《水运工程土工织物应用技术规程》 JTJ239-2005

《真空预压法加固软土地基施工技术规程》JTS147.2-2009

1.2编制原则

1.2.1在确定工程范围、工程质量标准、工期、安全、环保等目标时，满足本项目合同要求的原则。

1.2.2按施工图纸、施工规范、质量验收的要求，编制“质量保证措施”的原则。

1.2.3采用先进施工设备和施工技术，编制主要分项工程施工方法的原则。

1.2.4施工单位坚持与业主、监理紧密配合，编制各工序的质量监督、检查程序的原则。

1.3工程概况

本工程场地位于辽宁省盘锦市辽滨沿海经济区，软地基处理总面积约为123万m2，其中采用真空预压施工工艺施工面积为1171414平方米，掺砂改善+振动碾压施工面积为59156平方米。

质量标准：

国家施工验收规范合格标准

本工程采用深层真空预压处理方案，首先铺设一层400g/㎡土工布，其上在铺设0.4m厚度粉砂工作垫层，然后安插塑料排水板15m（外露0.8m，穿越工作垫层0.5m，单根总长16.3m，排水板间距1m*1m），横向间距2m、纵向间距30m布设滤管，在滤管上铺设400g/㎡无纺布，铺设3层塑料密封膜，满足真空预压施工条件后在进行深层真空预压处理。

1.4工程地质条件

本工程上层为吹填土，下层为多年淤积形成的滩涂，土质为淤泥和淤泥质粘土，有机质含量多，土质疏松，承载力低。

1.5塑料排水板性能指标

项目

单位

性能指标

备注

芯

板

宽度

mm

100+3

厚度

mm

≥3.7

单位长度质量

g/m

≥80

舌型撕裂强度

N

≥20

抗弯折性能

mm

无断裂

180度对折5次

复

合

体

抗拉强度

KN/10cm

≥1.3

延伸率

%

≥4

纵向通水量

M3/s

≥40*10-6

侧压350KN/㎡

滤

膜

单位面积质量

g/m2

≥90

厚度

mm

≥0.3

纵向干态抗拉强度

N/cm

≥30

延伸率10%h

横向湿态抗拉强度

N/cm

≥25

延伸率15%浸泡24h

粘合缝抗拉强度

N/cm

≥20

水中浸泡24h

渗透系数K20

Cm/s

≥5*10-3

水中浸泡24h

等效孔径O95

mm

0.05-0.075

2.施工平面布置

2.1临时用地及主要设施布置

现场项目部布具体位置根据现场情况确定，场地采用开山石回填形成场地。

材料堆放区直接布设在施工区附近的真空预压预留区域内。

2.2临时供水

施工生活用水向辽滨专业供水商购买，直接运输至现场生活储水罐存储；生产用水采用红旗沟内海水和真空预压抽取的地基内孔隙水。

2.3施工用电

根据招标文件要求，本项目无网电提供，施工用电全部采用柴油发电方案作为本项目施工电源。

2.3.1用电负荷分析

本项目用电负荷集中在排水板插设以及抽真空阶段，本区域施工总面积117万平米，排水板总量1936万m，施工用电最大负荷发生在抽真空施工阶段，满足抽真空施工用电即可满足本项目全部施工用电。

抽真空期间，单台真空泵控制面积900平米，本区域总共需要配备真空泵1300台真空泵，单台真空泵功率为7.5KW，总功率为9750KW。

2.3.3柴油发电供电方案

采用300KW柴油发电机组发电方案解决本项目供电。

抽真空施工是本项目施工用电发生的高峰期，在此只对抽真空施工阶段供电做详细分析。

本阶段主要用电设备为ZKYQ-45-35-7.5型真空泵，共1310台，正常作业期间，电动机处于长期工作状态，根据我公司以往实际经验，300KW发电机可提供18-22台真空泵正常作业供电，按每台发电机提供20台真空泵工作电源计算，共需要67台300KW发电机作为本阶段施工电源。

供电时采用间隔供电方式，即相邻两台真空泵为两台发电机供电，防止单台发电机故障时，某一施工具备区域真空度过快下降；同时配备额定10台300KW的备用发电机，置于移动跑车之上，当某台发电机发生故障时，由拖车将备用发电机拖运至故障发电机旁边，及时切换电源，确保工程质量。

2.4现场通讯

主要负责人员配备手机和对讲机。

2.5施工交通

本施工区施工交通道路发达，陆路沿辽滨开发区主干道可直接经本施工区原吹填道路进入施工现场，海路可沿海洋工程港池进入本施工区南围堰附近，南围堰外侧在吹填施工期间由于吹填流失泥土淤积，滩涂面抬高，为了保证海路交通畅通，需要开挖一条施工航道。

3、施工方案

本区域施工总面积约123万m2，其中周边预留区约6万m2，预留区采用掺砂震动碾压方案，真空预压区约117万m2。

3.1砂垫层施工

砂垫层经过四次转运完成铺筑全过程，其中第一次为场外转运，第二次、第三次、第四次均为场内转运。

中细沙垫层采用外购黄砂，由海路经过海洋工程港池，沿专用航道运抵现场，卸砂至施工临时码头堆砂场，完成第一次转运

第二次转运挖掘机配20T自卸车转运至各施工主干道沿路边堆放。

第三次转运需要铺设专用道路。

场内平行于南围堰轴线方向每隔200m布设一条铺砂专用临时道路，路面宽度5m，路基下铺设两层200g/m2聚丙乙烯纤维编织布、一层400g/m2无纺布，路基采用中粗黄砂铺筑，路面层采用4cm厚松木板上铺5cm后中细沙。

该道路专供1T自卸翻斗车向场内第二次转运中细沙使用。

挖掘机在主干道路边堆砂场装1T自卸翻斗车，1T自卸翻斗车沿铺砂专用场内道路将砂运输至场内铺砂专用道路两侧堆放。

第四次转运由人工完成。

4cm厚木板铺设在软基面上作为人工铺砂道路，人工采用手推车在场内铺砂专线两侧堆砂场取砂，沿人工运砂道路铺筑砂垫层。

3.2排水板安装

采用轨道式插板机按照跳槽方式布设插板路线。

优先安排压膜沟及周边排水板。

3.3压膜沟施工

周边起密封作用的压膜沟采用长臂挖掘机深挖至不透气层，边开挖、边铺膜、边铺膜进行施工。

3.4无纺布、编织布、密封膜铺设

均采用人工铺设，无纺布、编织布按照规范要求进行搭接，密封膜根据抽气小区实际尺寸直接向生产厂家下订单，每一小区均采用整张密封膜。

密封膜铺设同时进行滤管、施工监测仪器过膜装置的施工。

完成后，经检查，报验后，进行试抽真空。

3.5抽真空施工

按照900m2/1台真空泵的密度布设真空泵，场内共布设真空泵1300台，主供电线路采用电缆配电，主配电柜至于小区周边压膜沟顶部，分别连接到每一个真空泵，真空泵启动电流远远大于正常供电电流，为了保证供电系统正常运行，真空泵启动每次只启动一台，延时逐个启动。

真空施工全部时间内，真空泵全部保持工作状态，个别射流泵故障要及时处理，不能及时处理的故障，采用备用射流泵进行更换。

真空施工期间，按照规范要求进行施工监测。

详见施工监测专项方案。

4、施工方法

施工总流程图

4.1分项工程划分和工程施工流程

分项工程包括：

塑料排水板施工、粘土密封帷幕墙、真空预压、周边掺砂碾压处理。

施工总流程图见总流程图。

4.2塑料排水板安装施工方法和质量保证措施

4.2.1塑料排水板安装施工流程

塑料排水板安装施工流程详见下图

排水板施工流程图

4.2.2塑料排水板安装施工方法及质量控制要点

（1）安装塑料板前，先按图纸要求用GPS放出区域的位置和尺寸，并用经纬仪和钢尺放出桩位，并做好标记。

（2）插板机就位后，要调整好套管的垂直度，并在安装套管和安装架上明显处做好打设长度标记，经监理验收后方可打板。

（3）安装塑料板时，套管下桩要准确，板位偏差不大于1.5cm/m,板位标记偏差应控制在±70mm。

（4）严格控制塑料板安装标高，在插板机架上用红漆或点焊作好明显的安装深度标记，以便插板机手控制插板深度和质检员观察记录。

不得出现偏差，安装底标高-9.5m，当发现地质情况变化，无法打到设计标高时，应及时与监理工程师联系并征得同意后方可变更安装标高，现场设专人进行检查。

（5）在安装架上设置标尺，控制好安装机套管垂直度，垂直偏差不得大于1.5%，如超出要求，要及时调整。

（6）严格控制回带

安装塑料板时，机组质量员要认真观察是否有回带现象，当套管提升时，塑料板应随套管上升向管内移动，如不向管内移动，说明有回带现象，回带长度要控制在30cm以内，否则要重新补打，回带根数不能超过总根数的5%。

（7）准确裁断塑料排水板

塑料板露出砂面要求应不小于800mm，边界部位适当加长，剪板人员要认真负责，留足外露长度。

（8）安装的塑料板在接板时必须为按照规范要求接板施工。

（9）做好打塑料板记录塑料板安装时，要认真做好施工原始记录，不符合规范要求的要补充安装，严禁弄虚作假。

（10）测砂面高程及验收塑料板安装完成后，及时用GPS按10m×10m方格网测砂面高程，并整理好资料报监理工程师进行分项工程验收。

（11）塑料板安装施工过程中，会有水从塑料板孔中流出，为了不影响施工，要及时进行排水。

4.2.3塑料排水板安装施工质量控制要点

（1）塑料排水板的规格型号和质量要满足相关要求。

安装前将出厂合格证、技术性能鉴定书（原件）、当地检测机构的检测报告及复检证明报监理工程师。

（2）每批塑料排水板运抵工地后，应进行外观检查和验收，其方法、数量与标准按“塑料排水板施工规程”（JGJ/T256）的有关规定执行。

（3）对同批次生产的塑料排水板，每20万米抽样一组进行检验（少于此数额时也抽样一组）；对不同批次的塑料排水板，则分批次抽检。

（4）现场排水板材料必须用帆布覆盖或存放于工地材料仓库中，以防日晒雨淋加速材料老化，影响工程质量。

（5）不准使用存在板体断裂和滤膜撕破等现象的排水板。

（6）插板机定位时，管靴与板位的偏差控制在±50mm范围内。

（7）每台插板机安排质检员检查、记录，检查每根排水板的施工情况，安装完毕剪板后全面检查板位误差、垂直度、安装深度、外露长度、回带等情况，确保符合验收标准并记录后方可移机安装下一根，发现安装不合格时及时在该板位450mm内补打。

（8）排水板的施插将严格按照《塑料排水板施工规程（JGJ/T256）》的有关规定执行。

4.3帷幕墙施工方法和质量控制措施

本项目帷幕墙总长度4314m，深度15m，帷幕墙施工完成后，透水系数小于1*10-5cm/s，墙体粘粒含量不小于20%，从而形成抽真空期间密闭效果，保证施工范围内真空度的持续稳定，达到施工区域与外界隔绝的效果。

4.3.1施工方法

1）清理、平整场地、消除高空和地面障碍物，同时清除施工现场上有碍桩机移动和实施钻孔搅拌的一切障碍物。

2）测量放样:

按照施工图纸的设计，对各排桩的轴线和桩位进行测量放样，现场桩位布置与施工设计的误差不得≤7CM。

3）按设计图纸桩间距及布桩形式绘制桩位布置图并编号，经监理签认后作为施工依据。

按图测放出桩位，并报监理验收；

粘土掺量根据设计要求和试桩情况确定。

6）通过工艺性成桩试验确定提升速度、搅拌次数等施工工艺参数。

4.3.2施工工艺

1）搅拌机械安装调试，一切正常后开始就位；

2）钻头对准桩位，启动电机，待搅拌头转速正常后,边旋转切土边下沉，第一次提升喷浆，重复搅拌下沉，二次喷浆提升，直至达到加固深度；

3）移动设备，重复以上步骤；

4）参考机械参数：

钻进速度V：

0.8-1.2m/min

提升速度0.8m/min

搅拌转数r=30～50r/min

4.3.3施工质量要求

先进行粘土密封帷幕墙施工试验，粘土密封帷幕墙就是对地表或地下埋藏深的透气、透水性较大的砂性土层拌入粘土，从而降低砂性土的渗透度，使其适合于真空预压施工。

粘土密封帷幕墙为双排，有效宽度1.2m，地表开始粘土拌和，拌和深度至设计图纸中的要求值。

粘土密封帷幕墙施工具体工艺要求如下：

（1）深度控制：

穿透透水层并进入不透水层顶面标高以下1.5m（根据设计深度,并参考探摸孔情况确定最终深度）；

（2）放样必须准确，桩位平面误差≤70mm，并注意保护；

（3）桩架倾斜度≤1.5%；

（4）采用四喷四搅工艺，严格控制工艺指标，尤其是喷搅速度；

（5）粘土（或淤泥）掺入量不低于15%;；

（6）膨润土掺入量5%，膨润土粒度：

150-300目通过率>90%；如果拌和用土的粘粒含量>40%，可以不搀入膨润土；

（7）泥浆浓度采用比重计进行抽样检测，比重大于1.3；

（8）粘土密封墙粘粒含量不小于15％，渗透系数k＜1×10-5cm/s；

（9）粘土密封墙采用双搅头深层搅拌机，搅头为两个直径为70cm的搅刀，彼此搭接18.8cm，施搅时可形成70cm×120cm的“8”字形，每根桩彼此搭接20cm；

（10）粘土密封墙质量检验：

每隔50m在墙上钻孔取样检验粘粒含量和渗透系数，并确定密封墙深度，达不到设计要求的，则二次重新拌和检验；

（11）粘土密封墙施工前，应进行工艺性试验，确定施工工艺，包括：

下沉和提升速率、输浆量、机械性能等；

4.4真空预压施工方法和质量控制措施

本区真空预压总面积约117万m2。

真空泵按每900平米布设一台真空泵。

膜下真空度要求大于80kpa。

4.4.1真空预压施工工艺流程

真空预压施工工艺流程

4.4.2施工方法及质量保证措施

4.4.2.1滤管的制作与铺设

（1）用直径为Ф63mm的塑料管，采取工厂化集中生产，管体打孔外包1层透水滤布，成卷运到施工现场。

为保证滤管质量，不允许现场加工。

（2）铺设滤管的位置应由测量人员按要求放线定位。

4.4.2.2埋设真空管路和膜下测头

滤管间距纵、横向呈框格形布置。

按每个预压区设计要求的尺寸，先将滤管摆设并连接好，接头处用塑料扎丝绑扎牢固，然后在管路旁边铺膜标高基面挖滤管沟，沟深约15cm，然后一边挖沟一边埋管入沟。

滤管相接处用二通、三通等连接，并用塑料扎丝绑扎以确保牢固。

为防止塑料扎丝接头刺破密封膜，塑料扎丝接头应朝下埋入砂层。

在铺设过程中要确保滤管上的滤膜不被破损，出膜处采用无缝镀锌钢管和接头相连接，出膜面约30cm。

膜下测头即膜下真空度测量采气端，采用硬质空囊，钻以花孔，外包无纺布，将真空表集气塑料细管插入空囊中并固定即可。

真空细管另一端从密封膜引出，制成喇叭口和真空表相连接，以直观反映膜下真空度。

膜下真空度测头分别布置在角点和加固区中心，角点膜下真空度测头距加固区边线5m。

4.4.2.3场地整平

为防止抽真空过程中真空膜被硬物刺破，埋好真空滤管后，需将外露的塑料排水板头埋入砂面以下，将插板时形成的孔洞填实，并将面层的淤泥块和所有有棱角的硬物捡出，用铁铲将砂面拍抹平实。

4.4.2.4密封膜的加工与运输

（1）密封膜采用聚氯乙烯薄膜，在工厂热合一次成型，厚度为0.12～0.16mm，其加工后形状与加固区一致，加工后的薄膜面积不得小于设计面积，密封膜每边长度应大于加固区相应边3～4m。

（2）薄膜加工后可采用热合法，严禁有热穿，热合不紧等现象，不宜有交叉热合缝。

发现原料有孔、洞时，应及时补好，热合完毕后，应由用户验收。

（3）密封膜的性能指标应满足设计或规范要求

（4）加工后的薄膜在运输前，应沿垂直热合缝方向收拢，不得卷成一卷，弯曲盘折半径不得小于1m，运输时应轻拿轻放，不得拖、拉，运输车厢内应预先铺好垫布或帆布，以保证密封膜安全运输。

4.4.2.5密封沟与围堰

（1）密封沟的开挖应沿加固区边界进行，其深度应切断透水层，内外坡应平滑无砂料存在。

沟底宽应在0.4m以上，密封沟断面开挖完成以后，在开挖断面上铺设200g/m2聚丙乙烯编制布一层用以保护密封膜，再铺设密封膜，密封膜铺设要求平整均匀，满足密封要求。

（2）密封沟回填料应为纯粘土，不含杂质，回填时确保与密封膜接触部位采用细颗粒粘土铺筑，应避免大块回填料直接撞击密封膜，以免击破漏气，回填时应分层夯实。

4.4.2.6真空压力测头的制作与埋设

真空压力测头可为一个小型过滤管，用软塑料管将其膜外真空压力表联接。

测头应埋入砂垫层中，塑料软管经过密封膜沟底引出。

4.4.2.7密封膜的铺设

（1）铺设时应先从上风向至下风向伸展，加固区四周预留量应基本一致。

施工人员应穿软底鞋上膜，严禁穿带钉鞋上膜。

每铺一层，均应由专人检查，若有孔洞，及时粘补。

在密封沟内侧应把膜铺平，薄膜过长时，可将其折于沟底，不可外铺于外侧坡上。

（2）对于地基土粘料含量大，含水量高，地下水位很浅的地区，可采用平铺膜工艺，但必须清理干净铺设地面处的砂料及其它杂物以免刺破真空膜。

（3）铺膜的时间应为白天，当风力大于6级时，不宜铺膜。

4.4.2.8射流泵的安装

射流泵在安装前应试运转一次，如真空压力达不到0.096MPa则应维修，直至达到要求。

安装时，需摆放整齐，必要时可把射流泵坐于土台之上，最后接通电源。

（1）真空射流泵、膜上管道等外露部分应做好防腐、防锈措施。

（2）密封膜铺好之后，可施放地面沉降观测盘于膜上，其具体位置及数量应符合设计图纸。

4.4.2.9试抽真空及正式抽气

试抽真空同时仔细检查每台射流泵的运转情况及薄膜的密封性，发现问题及时处理。

正式抽气要求真空续荷载维持在650mmHg以上，在抽气过程中，要维持泵的正常运转，射流箱内循环水要不断补充。

真空压力值每天观测一次，发现真空压力有下降现象，立即查找原因，及时处理。

4.4.2.10施工记录

每天按要求时间，进行真空度记录。

对于设备运转情况，供电情况及真空预压有关的施工情况均要详细记录，真空度记录按监理要求及时整理上报。

4.4.2.11深层真空预压卸载标准

按实测沉降曲线推算的固结度＞85%；连续10天实测沉降速率不大于2mm/d即可终止预压。

4.5边界区加固

边界预留区采用掺砂改善结合振动碾压工艺进行加固处理。

在真空预压完成卸载后，对周边预留区按照设计要求采用液压挖掘机开挖3m深，开挖土方至于开挖区两侧翻晒，基坑内根据出水量布设水泵排水，控制基坑内地下水位；翻晒过程中随时监测含水量，待土料低于最优含水率时（考虑在施工过程中基坑内会补充部分水分），按照砂：

土料1:

2（砂为外购海砂）的比例向基坑内分层铺填，尽可能均匀铺填两种填料，铺料厚度35-40cm，铺筑完成后，采用农用旋耕机在铺填料上进行旋耕搅拌，然后采用12T振动碾碾压6-8遍。

碾压完成后，现场进行土样取样分析，达到设计要求后，铺填进入下一层铺填作业，不符合要求时，重新进行补充碾压，直至取样合格。

碾压参数（铺料厚度、碾压遍数）通过现场生产性碾压试验确定。

5、施工总进度计划

5.1主要工程量

主要工程量表

A区主要工程量表

序号

项目内容

规格型号

单位

工程量

备注

1

垫层砂铺筑

m2

117万

2

土工布

400g/m2

m2

234万

3

塑料排水板

m

1936万

4

滤管

Φ63

m

59万

5

粘土围幕墙

m

4314

6

压膜沟

m

13365

7

密封膜

m2

351万

8

孔隙水压力仪

组

102

9

深层分层沉降仪

组

51

10

沉降标

只

1275

11

现场十字板

孔

102

12

真空度测头

只

255

13

荷载试验

组

51

14

钻孔取土

孔

102

5.2施工工期及强度分析

本项目自2013年1月15日开工，2013年12月30日竣工，总工期350日历天。

为了确保全面完成本项目施工工期总体目标，主要控制性节点工期如下：

（1）2013年3月1日开始砂垫层铺筑

（2）排水板安装4月30日开始

（3）密封膜铺设7月21日开始

（4）正式抽真空7月31日开始，10月28日结束。

（5）12月30日全部完成，具备验收移交条件。

5.3施工总进度计划

见施工总进度机会横道图。

5.4工期保证措施

结合本工程的施工特点及工程材料的性质，分别从项目组织及管理、人员设备及资金投入、材料采购等方面给予保证。

5.4.1组织及管理措施

（1）建立健全项目管理组织体系，按照管理职能配备专业进度控制人员，协调各方面关系及对有关人员进行任务分工。

（2）合理进行交叉施工作业，确定各工段的进度要求，加强各工段的衔接、搭接，增加场地利用率，组织流水作业。

（3）实行目标管理。

建立岗位责任制，层层落实工期目标，使工期和各职工的经济收益挂钩，用经济的手段调动职工积极性。

（4）采用系统的管理理念，进行全过程动态控制。

及时收集工程进度及相关信息；将实际进度与计划进度相比较，找出偏差；分析影响工程进度的各种因素；采取有效措施减小主要因素的影响，并采取补救措施进行纠偏。

（5）临时设施建设提前准备，保证按期开工，在满足安全生产的前提下，可与主体施工同步进行，尽快逐步完善。

（6）安排计划要留有余量，并建立相应的应对措施，保证整体施工进度。

（7）定期、不定期召开工作会议，全员参与，共同讨论施工中的有关问题，依靠集体智慧克服困难。

（8）科学组织施工，加强现场管理，充分利用场地，合理指挥，避免干扰，提高整体施工效率。

5.4.2人员、设备及资金投入

依据本工程的特点，科学、合理的安排和调配机械设备、劳动力和资金，在人、财、物的调配上首先满足本工程的需要。

投入的设备如数进场，使用中加强保养和维护，使其发挥最大的效能。

必要时采取有效的赶工措施，如增加设备投入等。

5.4.3材料采购

（1）认真做好工程材料的采购，多渠道联系供料单位，必要时发布采购信息，扩大料源及数量，以保证合格材料及时进入现场。

（2）材料采购计划留有余地，准备工作提前执行，各种材料在施工期有一定的储备量。

6、资源配置

6.1项目管理机构

根据本项目特点，组建项目部，代表公司管理本项目的日常事务。

项目部组织机构图及人员分工如下:

项目部主要技术力量配备和主要责任

岗位

职称

人数

本项目职责

项目经理

工程师

1

实行项目经理责任制，全面负责本工程施工进度，工程质量，安全生产，协调内外关系。

项目副经理

工程师

1

协助项目经理进行工作，按照规定时间完成项目经理分配的任务。

项目总工

工程师

1

全面负责本项目质量管理，技术工作。

配合项目经理协调质量、技术、与生产进度关系。

工程技术部

工程师

2

负责现场的技术工作，负责组织现场施工。

按照要求安排施工进度、保证质量等。

并完成项目经理及项目总工交办的工作。

质量安全部

工程师

2

跟踪检查各施工段内的分项工程施工质量、监督实施“三检制度”进行质量评定及汇编竣工资料。

负责工程项目的安全生产监督，组织安全交底检查，监督、纠正进场人员的违章指挥及操作