暗涵主洞开挖支护施工方案
一、工程概述
南水北调（中线）西四环暗涵应急供水工程第七标段起点桩号为中8+900.000（坐标X＝308247.685，Y＝492930.092），终点桩号为10+750.000（坐标X＝310089.218，Y＝493047.263），总长度为1850m，其中包括竖井2座（1座为永久检修井），排水检修井1对，通气孔3对。 暗涵涵身为圆形，开挖直径为5.2m，初衬为30cm厚喷射混凝土，二衬为30cm厚模筑混凝土，衬砌后直径为4.0m。
开挖施工工区分为两个大的施工区，即以9#竖井和9#施工廊道为中心的A施工区，以10#竖井和10#施工廊道为中心的B施工区；按照暗涵涵身的左右线分为①～⑧号子施工区。施工区的具体布置详见施工区布置图（图1）。
9#竖井和9#施工廊道（A施工区）、10#竖井和10#施工廊道（B施工区）作为两个开挖施工区同时进行开挖，9#施工廊道开挖完成后，在马头门支护完成后即进行A施工区的①、④子施工区施工；同时在10#施工廊道开挖完成后，施工B施工区的⑤、⑧子施工区；当①、④、⑤、⑧子施工区前进距离满足15.6m后即进行A施工区的②、③子施工区和B施工区的⑥、⑦子施工区施工。
图1 施工区布置图10#竖井7施工区83施工区456129#竖井 暗涵的施工通道有2条：9#竖井和10#竖井。待竖井廊道开挖支护施工完成后，即可进行马头门开挖支护，进行然后暗涵的开挖支护。暗涵为双洞平行布置，两条平行暗涵相距较近，不能同步进行开挖，须错开20m。每条相向开挖支护的施工作业面，在临近贯通时，应保留11m的安全距离，从一端开挖贯通，严禁两端同时相向开挖，并对其中一端开挖工作面进行注浆喷砂浆封闭处理，同时还应加强围岩的加固与监控监测。 二、施工方法
采用浅埋暗挖法，严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”
的原则施工，支护类型有超前小导管注浆、锁脚锚杆、架立格栅钢架、安装钢筋网片、掌子面喷浆封面、掌子面注浆、喷混凝土、临时钢支撑等，根据设计图纸，视开挖揭露的地质情况，结合以往施工经验，不同部位分别采用相应的支护类型。 三、施工布置 1、施工供风
由9#、10#竖井横通道开挖支护形成的供风主管，在马头门部位分支为4根DN50无缝钢管，接至暗涵主洞四个工作面，沿途间隔10~15m焊接多个1寸闸阀，管路沿开挖方向延伸加长。 2、施工供水
由9#、10#竖井横通道开挖支护形成的供水主管，在马头门部位分支为4根DN25无缝钢管，接至暗涵主洞四个工作面，沿途间隔10~15 m焊接1个1寸闸阀，管路沿开挖方向延伸加长。 3、施工用电
业主提供500kVA的电源到9#、10#竖井施工围挡内，施工用电在业主提供的电源引线。通过空气开关，在马头门部位将主电路分流为4个支路，满足四个暗涵主洞工作面用电需要，并沿开挖方向延伸加长。
洞内动力用电：动力用电采用四根4mm2铅芯线输送，供电线路沿洞壁中线布置。 洞内照明：洞内采用36V照明线路，每隔8m设挂钩并布置一盏100W水银灯泡，灯泡距离地面不小于2.5m，在施工设备上采用36V安全电压照明。 4、机械设备布置
主洞施工时，喷浆机和注浆机紧跟工作面，根据主洞施工进度情况推进，输送管路布置在风水管同一侧。喷混凝土时，在竖井外拌合机初拌，通过真空管将拌合料输送到竖井横通道，然后用手推车运到喷浆机附近，真空管路固定在竖井侧壁上。 5 、通风、除尘
每个通道采用2台直径0.8m功率37Kw的轴流式抽风机机械通风，其中1台布置在竖井口，另外1台布置在暗涵主洞施工区交叉口，由通风管串联通风。
通风管在竖井内沿侧壁垂直固定挂设，在横通道、暗涵主洞内沿洞顶固定挂设布置，在暗涵主洞施工区分支为4个通风管，为四个工作面通风，并沿开挖方向延伸。
除尘：喷混凝土后，洞内有大量的粉尘，利用高压水喷雾降尘。 6、 施工通讯
洞内通讯采用有线电铃和有线电话联系，井与井之间采用对讲机联络。 四、时间安排
根据目前的施工进度，计划2005年10月1日进行暗涵主洞土方开挖，具体时间安排见横道图。
暗涵主洞施工计划时间横道图
2005年 施工项目 10 桩号8+900～9+305 主洞开挖支护 桩号9+742～10+180 桩号10+180～10+750 桩号9+305～9+742 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2006年
五、施工工艺 1、 马头门施工
暗涵主洞马头门开挖断面为圆形，开挖直径5.2m，喷0.3m挂网混凝土，9#横通道暗涵马头门底板高程为39.79m，10#横通道暗涵马头门底板高程为39.96m。
横通道施工至马头门处，预先从横通道马头门部位并排焊接的两榀格栅中的下榀向主洞马头门顶拱上部水平打入一排Ф25 m m超前小导管，单根导管长2.25m，头部为250～300锥体，端头花管长1m，孔眼6～8mm，每排4孔，交叉排列，孔间距10～20cm，小导管间距30cm，外插角10～150。对洞口段地层进行钻孔注水泥水玻璃双液浆加固，注浆压力一般不超过0.35MPa。
马头门开挖分台阶进行，先破除横通道马头门断面上台阶的初支结构，掌子面环形埋设注浆导管，导管采用内径Ф25mm无缝钢管，长1.2m，外露0.2m，伸入土体1.0m，灌注水泥水玻璃双液浆，注浆终压不大于0.35MPa。掌子面每1m注浆一次，并用M10水泥砂浆封闭。再并排焊接安装两榀钢格栅（首榀拱架为加强钢拱架）的上拱架，及时将锁脚锚管埋设，锁脚锚管为φ42钢管，长2.5m。马头门的上拱架喷混凝土支护后，再破除预留洞口下部初支结构，继续下台阶的施工，并排焊接安装两榀钢格栅的下部拱架，直至完成全断面横通道的初支施工。马头门入门1～2m范围，初支支护步距缩减到40cm。 2、 主洞开挖支护施工