附件：K55+487.7箱涵内支架、基坑边坡稳定性计算书1．编制依据（1）铜陵市S321黄浒至白杨坡一级公路工程地质勘察报告；（2）S321黄浒至白杨坡一级公路改建工程两阶段施工图设计文件；（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；（4）《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；（5）《建筑基坑支护技术规程》（ JGJ120-2012）;（6）《路桥施工计算手册》（人民交通出版社，周永兴等编著）；（7）建筑施工计算手册；（8）理正深基坑5.3版软件。
2．工程概况K55+487.7新建涵洞设计为1-3.0×3.0m钢筋混凝土箱涵，线路中心处填土高度2.29m，涵洞长度35.87m，涵内流水面设置由左向右0.5%横坡，洞口设计为混凝土翼墙式。
施工期间S321保持畅通，涵洞分两阶段实施，第一阶段施工右幅接长段11.2m箱涵，基坑开挖深度6.4m，基坑壁为老路基边坡，主要为填筑粘土，现场采用放坡法开挖。
第二阶段封闭现状道路，施工现状道路范围内24.67m箱涵，基坑开挖深度6.4m，采用放坡法开挖。
3．地质情况老路基部分地质结构由上至下依次为路面结构层约76cm（16cm厚沥青混凝土+20cm厚水泥稳定碎石+20cm原水泥混凝土路面+20cm水泥稳定碎石），20cm石灰改良土，填筑粘土层。
填筑土：褐色，密实，主要成分为粉质粘土，含少量碎石。
路基加宽接长部分根据设计地质钻探、现场调查资料，涵洞位置地层分布情况如下：①1层种植土：灰黄色，含大量植物根系，层厚0.4～0.6m；①2层填筑土：灰黄色，松散-稍密，主要成分为粘性土，含碎石，层厚0.3m；②土：灰色，流塑-软塑，层厚7.2m。
4.箱涵内支架体系检算4.1支架布置形式模板采用12mm竹胶板，肋木采用5×10cm方木，间距25cm一道。
顶板、侧墙支架均采用φ48mm×3.0mm钢管支撑，钢管水平布置间距65cm×120cm和85m×120cm两种布置形式，支架纵向布置间距100cm，竖向设置3道水平连接杆布置间距0.3m+1.2m+1.2m+0.3m，水平连接杆和立杆搭接全部采用十字扣件进行连接加固，顺涵洞方向每隔4.5m设置一处竖向剪刀撑。
箱涵外支撑采用1.5m和2.2m短钢管支撑在基坑开挖边坡上，外支撑顺涵洞间距按照2.0m/道设置。
钢管支架布置图钢管支架自下往上布设为：混凝土底板（设计C30混凝土）＋钢管支架（单层）＋顶托＋纵向方木（10×10cm）＋横向方木（5×10cm ）＋高强竹胶板（12mm厚）。
4.2荷载取值、组合4.2.1荷载类型及取值（1）模板、支架自重：竹胶板自重取0.15kN/m²。
10×5cm方木每米自重8×0.1×0.05×1=0.04KN/m。
统一按照间距20cm考虑，则每m²重量为0.04×5=0.2KN/m²。
10×10cm方木每米自重8×0.1×0.1×1=0.08KN/m。
3m宽度范围内共布置4根，则每㎡总量为0.08×4/3=0.11 KN/m²。
计算支架时，模板及纵横向方木按照均布荷载计算，荷载大小为0.15+0.2+0.1=0.45 kN/m²。
取1kN/m²进行计算。
（2）新浇筑砼、钢筋、预应力筋自重偏于安全考虑，混凝土自重取值26KN/m³。
（3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载①计算模板及直接支撑模板的小楞时，均布荷载取2.5kN/m²，另以集中荷载2.5KN进行验算；②计算直接支撑小楞的梁或拱架时，均布荷载可取1.5 kN/m²；③计算支架立柱及支撑拱架的其它结构构件时，均布荷载可取1.0 kN/m²。
（4）振捣混凝土时产生的振动荷载：取2 kN/m2。
4.2.2荷载分项系数计算脚手架及模板支撑架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数：（1）永久荷载的分项系数，取1.2；（2）可变荷载的分项系数，取1.4；（3）计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数，均取1.0。
4.2.3荷载组合计算底模板及支架强度时，荷载组合为：（1）+（2）+（3）+（4）；验算底模板及支架刚度时，荷载组合为：（1）+（2）。
4.3竹胶板计算模板背肋间距为25cm，竹胶模板面板宽122cm,其肋（背木）间距为30cm，面板按四跨连续梁进行计算。
取1m宽度模板模板承受线荷载q=（1.2×（0.29×26+0.15）+1.4×（2.5+1））×1=14.13KN/m参照《路桥施工计算手册》第765页，Mmax=0.107ql2=0.107×14.13×0.252=0.094kN.m；竹胶板（12mm厚）截面抵抗矩W=bh2/6=1000×122/6=24000mm3；σ=M/W=3.92Mpa<50Mpa(其中50Mpa为竹胶板最小静曲强度)根据以上计算，底模板的强度满足使用要求。
竹胶板弹性模量E=4000Mpa，惯性矩I=bh3/12=1000×123/12=144000mm4；验算刚度时，线荷载q=1.0×（0.29×26+0.15）×1=7.69kN/m考虑竹胶面板的背带为10cm×5cm木方，面板的实际净跨径为200mm。
挠度f=0.632×ql4/(100EI)=0.632×7.69×2004/(100×4000×144000)=0.135mm<[f]=300/400=0.75mm。
模板刚度满足要求。
4.4横桥向方木（5×10cm）计算横向（竹胶板背肋）采用5×10cm方木，方木间距按照25cm，因上部荷载为均布荷载，为简化计算并偏于安全考虑，按照简支梁计算，将上方承受荷载简化为线荷载计算，按照纵向背楞（10×10cm方木）较大间距85cm进行验算：10×5cm方木力学特性如下：[σw]＝12Mpa，E＝9×103MpaW=50×1002/6=83333mm3I=50×1003/12=4166666mm4q跨度L=850mm，强度验算：线荷载q=（1.2×（0.29×26+0.15）+1.4×（2.5+2））×0.25=3.88KN/mMmax=ql2/8=3.88×0.852/8=0.35kN.mσ=M/W=0.35×106/83333=4.2Mpa<[σw]＝12Mpa。
满足要求。
跨度L=850mm，刚度验算：线荷载q=1.0×（0.29×26+0.15）×0.25=1.92KN/m挠度f=5×ql4/(384EI)=5×1.92×8504/(384×9000×4166666)=0.35mm<[f]=600/400=1.5mm。
满足要求。
4.5纵向10×10cm方木计算横向5×10cm方木下为纵向10×10cm方木，10×10cm方木跨度按照钢管纵向布置间距100cm进行检算，取中间钢管顶部方木计算，延米方木承受面积为（0.65/2+0.85/2）×1=0.75m²。
10×10cm方木力学特性如下：[σw]＝12Mpa，E＝9×103MpaW=100×1002/6=166666mm3I=100×1003/12=8333333mm4q跨度L=1000mm，强度验算：线荷载q=（1.2×（0.29×26+0.15）+1.4×（2.5+2））×0.75=11.65KN/mMmax=ql2/8=11.65×12/8=1.46kN.mσ=M/W=1.46×106/166666=8.76Mpa<[σw]＝12Mpa。
满足要求。
跨度L=1000mm，刚度验算：线荷载q=1.0×（0.29×26+0.15）×0.75=5.77KN/m挠度f=5×ql4/(384EI)=5×5.77×10004/(384×9000×8333333)=1.0mm<[f]=600/400=1.5mm。
满足要求。
4.6钢管支架（1）荷载计算单肢立杆轴向力计算公式根据《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）按公式5.2.2-1计算：N = [1.2Q1 + 1.4 （Q3+Q4）]×Lx×Ly +1.2 Q2V (5.2.2-1)式中：Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距（m）；V —— Lx 、 Ly段的混凝土体积（m3）。
单肢立杆稳定性按公式5.2.2-2计算：N≤φA f （5.2.2-2）式中：A —立杆横截面积；φ—轴心受压杆件稳定系数，按细长比查上述规范附录E；f —钢材强度设计值，参照《路桥施工计算手册》第177页；Q1—模板及支撑架自重标准值；Q2—新浇混凝土及钢筋自重标准值；Q3—施工人员及设备荷载标准值；Q4—浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值。
钢管所受的荷载为顶板混凝土均布荷载，由钢管支架布置知中间两根钢管间距最大，承受荷载最大，因此取中间钢管进行计算：N=[1.2×1+1.4×(1+2)] ×1×0.75+1.2×26×0.29×1×0.75=10.84kN 。
（2）立杆力学特性计算钢管脚手架材料为:φ48mm,δ=3.0mm(Q235) 热轧钢管,其截面特性计算如下:截面抗弯模量: W==-）484248（3243π4490.69mm 3截面惯性矩: I=444mm 58.107776）4248（64=-⨯π截面回转半径: i=95.15）4248（4122=+mm 截面净面积: 90.423)4248(4220=-⨯=πA mm 2Q235钢材抗压强度: 205N/mm 2。
（3）单肢立杆稳定性计算横杆步距1.2m ，立杆计算长度l 0=h+2a ，其中a 为立杆伸出顶层水平杆长度，取0.30m ，l 0=1.2+2×0.30=1.8m 。