鹿岛挂篮设计路线
1．悬臂浇筑分段长度
设计挂篮首先要决定箱梁悬臂浇筑的分段长度。悬臂梁沿梁长的分段取决于设备和施工条件。每个节段长，节段的数量就少，施工速度就比较快，但每次浇筑混凝土的数量就多，挂篮及其设备就需要相应增大。反之，每个节段短，挂篮的承重要求小，可避免过于庞大的挂篮设备，但节段数量多，挂篮周转次数多，总的施工进度比较慢。总之，悬臂浇筑箱梁分段长度要根据施工条件权衡利弊综合考虑。我国近年来悬臂施工的分段长度一般为3～5m左右，*大达到8m。
2．挂篮横断面
挂篮横断面的布置取决于桥梁的宽度和箱梁横断面形式，一般全断面上使用一个挂篮施工即可，但当桥梁宽度很大（15m以上），箱梁横断面为双箱或多箱结构时，为了使挂篮在施工中具有一定的灵活性，在一个横断面上可用两个挂篮分别施工。我国的广西柳州大桥、武汉江汉二桥均采用这种方案。
3．挂篮设计总体构思
挂篮设计中，往往根据现有资料和实际施工要求，选取挂篮形式、连接方式和杆件，然后进行检算，这是*常用的一种方法。所以选择何种挂篮结构形式就成为挂篮设计的首要问题。
根据国内外挂篮施工现有水平，开发的轻型挂篮应满足实际桥梁悬臂施工的需要，设计要注重整体功能，不片面追求轻型指标，总体构思往往体现在以下几个方面：
（1）减轻挂篮自重途径
①选用一种受力合理、安全可靠、刚度较大的轻型结构作为挂篮承重主桁；
②挂篮用材立足国内生产的高强轻质钢材，并便于加工；
③挂篮浇筑混凝土时，尾部充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩以取消配重，从而减轻自重。
（2）缩短挂篮施工周期
①挂篮行走、模板升降等采用液压装置或容易操作的螺旋千斤顶，电气集中控制，靠机械化和自动化来提高生产效率和降低工人劳动强度；
②在后锚受力许可的条件下，挂篮行走时，内外模可同步就位，尽量减少工序，缩短施工周期；
③悬吊系统和锚固系统装拆方便、调整简单。
（3）保证悬灌混凝土质量
模板以刚度控制设计，可采用新型材料制模板，既减轻重量又坚固耐用，且满足所有悬灌梁段使用，不需要更换和修补。制订施工实施细则，严格规范保持平衡施工及限制施工荷载的措施，保证施工安全和质量。
（4）改善施工条件和环境
设计挂篮时应考虑有宽敞的作业空间，便于放置各种机具和操作人员往返；在挂篮主桁架上方设置遮阳雨棚，改善作业环境。
（5）考虑通用性
对挂篮结构作适当处理可适应各种跨径、不同宽度的各类箱箱梁施工。
4．挂篮主桁架计算
挂篮主桁架作为承重结构，是*重要的设计计算构件，其计算内容主要包括：各杆件及锚杆的内力计算和截面设计、挂篮的变形和倾覆稳定计算。计算应按两个挂篮连成一体、灌筑梁段和空载走行等情况分别进行。
（1）荷载系数
依据交通部颁发的《公路桥涵设计和施工规范》，荷载系数取值如下：考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等因素的超载系数为1.05；浇筑混凝土时的动力系数为1.2；挂篮空载行走时的冲击系数为1.3；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数为2。
（2）施工荷载
在灌筑梁段和空载走行过程中，挂篮主桁架主要承受以下几种荷载：
①*大节段混凝土重量：此项为设计挂篮时的控制重量；
②挂篮自重：主要包括主桁架、悬吊系统、模板系统及张拉操作平台的重量；
施工机具及人群荷载：根据施工中所用的附着式震捣器、张拉千斤顶及油泵的数量和施工人数计算。在没有实测资料的情况下可按2.5kN／m计算。
动力附加荷载：考虑浇筑混凝土时的动力因素和挂篮施工安全方面的重要性，该处动力附加荷载主要考虑两项：a．振动系统产生的振捣力；b．梁段本身在振动中的动力影响，参照浇筑混凝土时的动力系数1.2，则梁段的动力影响为0.2倍的梁段混凝土重。
冲击附加荷载：主要考虑挂篮空载行走时的冲击影响，依据挂篮空载行走时的冲击系数1.3，则冲击附加荷载=0.3×挂篮自重。
风荷载：在6级以上大风条件下，很难保证施工质量，一般在大风情况下就停止挂篮施工。但由于悬臂施工为高空作业，安全性要求高，所以应对挂篮在可能的大风条件下的锚固、行走及整体的稳定性进行检算，以策安全。其数值可由当地气象资料提供或查全国风压图得到。
混凝土偏载：可按灌筑梁段时两侧腹板浇筑混凝土*大偏差计算。
（3）荷载组合
根据以上各施工阶段的检算内容和荷载情况，荷载组合如下：
荷载组合Ⅰ：混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工机具和人群重；
荷载组合II：混凝土重量+挂篮自重+混凝土偏载+施工机具和人群重；
荷载组合Ⅲ：混凝土重量+挂篮自重+风载；
荷载组合Ⅳ：混凝土重量+挂篮自重+施工机具和人群重；
荷载组合V：挂篮自重+冲击附加荷载+风载。
荷载组合Ⅰ～Ⅲ用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合Ⅳ用于变形计算；荷载组合V用于挂篮行走验算。
主桁结构内力与变形计算：简化的计算常假定主桁架每一桁片承担的荷载相同，按平面结构计算。
5．其它构件检算
挂篮的悬吊系统、模板系统和走行系统等按一般钢结构计算方法设计，在此不再赘述，但因挂篮是可移动的支架，又属于高空作业，所以在设计时必须保证有足够的安全度，尤其要注意悬吊系统的前吊带（杆），其在脱模过程中，受到的冲击振动*大，而且承受重复作用，有发生端部断裂的危险，因此悬吊系统的前吊带（杆）的安全系数不小于2。所有计算均根据不同的计算图示与荷载组合，求得各构件的*大应力，经多次调整结构几何尺寸，以达到在满足规范要求的前提下，使结构材料*省、重量*轻。
设计挂篮首先要决定箱梁悬臂浇筑的分段长度。悬臂梁沿梁长的分段取决于设备和施工条件。每个节段长，节段的数量就少，施工速度就比较快，但每次浇筑混凝土的数量就多，挂篮及其设备就需要相应增大。反之，每个节段短，挂篮的承重要求小，可避免过于庞大的挂篮设备，但节段数量多，挂篮周转次数多，总的施工进度比较慢。总之，悬臂浇筑箱梁分段长度要根据施工条件权衡利弊综合考虑。我国近年来悬臂施工的分段长度一般为3～5m左右，*大达到8m。
2．挂篮横断面
挂篮横断面的布置取决于桥梁的宽度和箱梁横断面形式，一般全断面上使用一个挂篮施工即可，但当桥梁宽度很大（15m以上），箱梁横断面为双箱或多箱结构时，为了使挂篮在施工中具有一定的灵活性，在一个横断面上可用两个挂篮分别施工。我国的广西柳州大桥、武汉江汉二桥均采用这种方案。
3．挂篮设计总体构思
挂篮设计中，往往根据现有资料和实际施工要求，选取挂篮形式、连接方式和杆件，然后进行检算，这是*常用的一种方法。所以选择何种挂篮结构形式就成为挂篮设计的首要问题。
根据国内外挂篮施工现有水平，开发的轻型挂篮应满足实际桥梁悬臂施工的需要，设计要注重整体功能，不片面追求轻型指标，总体构思往往体现在以下几个方面：
（1）减轻挂篮自重途径
①选用一种受力合理、安全可靠、刚度较大的轻型结构作为挂篮承重主桁；
②挂篮用材立足国内生产的高强轻质钢材，并便于加工；
③挂篮浇筑混凝土时，尾部充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩以取消配重，从而减轻自重。
（2）缩短挂篮施工周期
①挂篮行走、模板升降等采用液压装置或容易操作的螺旋千斤顶，电气集中控制，靠机械化和自动化来提高生产效率和降低工人劳动强度；
②在后锚受力许可的条件下，挂篮行走时，内外模可同步就位，尽量减少工序，缩短施工周期；
③悬吊系统和锚固系统装拆方便、调整简单。
（3）保证悬灌混凝土质量
模板以刚度控制设计，可采用新型材料制模板，既减轻重量又坚固耐用，且满足所有悬灌梁段使用，不需要更换和修补。制订施工实施细则，严格规范保持平衡施工及限制施工荷载的措施，保证施工安全和质量。
（4）改善施工条件和环境
设计挂篮时应考虑有宽敞的作业空间，便于放置各种机具和操作人员往返；在挂篮主桁架上方设置遮阳雨棚，改善作业环境。
（5）考虑通用性
对挂篮结构作适当处理可适应各种跨径、不同宽度的各类箱箱梁施工。
4．挂篮主桁架计算
挂篮主桁架作为承重结构，是*重要的设计计算构件，其计算内容主要包括：各杆件及锚杆的内力计算和截面设计、挂篮的变形和倾覆稳定计算。计算应按两个挂篮连成一体、灌筑梁段和空载走行等情况分别进行。
（1）荷载系数
依据交通部颁发的《公路桥涵设计和施工规范》，荷载系数取值如下：考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等因素的超载系数为1.05；浇筑混凝土时的动力系数为1.2；挂篮空载行走时的冲击系数为1.3；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数为2。
（2）施工荷载
在灌筑梁段和空载走行过程中，挂篮主桁架主要承受以下几种荷载：
①*大节段混凝土重量：此项为设计挂篮时的控制重量；
②挂篮自重：主要包括主桁架、悬吊系统、模板系统及张拉操作平台的重量；
施工机具及人群荷载：根据施工中所用的附着式震捣器、张拉千斤顶及油泵的数量和施工人数计算。在没有实测资料的情况下可按2.5kN／m计算。
动力附加荷载：考虑浇筑混凝土时的动力因素和挂篮施工安全方面的重要性，该处动力附加荷载主要考虑两项：a．振动系统产生的振捣力；b．梁段本身在振动中的动力影响，参照浇筑混凝土时的动力系数1.2，则梁段的动力影响为0.2倍的梁段混凝土重。
冲击附加荷载：主要考虑挂篮空载行走时的冲击影响，依据挂篮空载行走时的冲击系数1.3，则冲击附加荷载=0.3×挂篮自重。
风荷载：在6级以上大风条件下，很难保证施工质量，一般在大风情况下就停止挂篮施工。但由于悬臂施工为高空作业，安全性要求高，所以应对挂篮在可能的大风条件下的锚固、行走及整体的稳定性进行检算，以策安全。其数值可由当地气象资料提供或查全国风压图得到。
混凝土偏载：可按灌筑梁段时两侧腹板浇筑混凝土*大偏差计算。
（3）荷载组合
根据以上各施工阶段的检算内容和荷载情况，荷载组合如下：
荷载组合Ⅰ：混凝土重量+动力附加荷载+挂篮自重+施工机具和人群重；
荷载组合II：混凝土重量+挂篮自重+混凝土偏载+施工机具和人群重；
荷载组合Ⅲ：混凝土重量+挂篮自重+风载；
荷载组合Ⅳ：混凝土重量+挂篮自重+施工机具和人群重；
荷载组合V：挂篮自重+冲击附加荷载+风载。
荷载组合Ⅰ～Ⅲ用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合Ⅳ用于变形计算；荷载组合V用于挂篮行走验算。
主桁结构内力与变形计算：简化的计算常假定主桁架每一桁片承担的荷载相同，按平面结构计算。
5．其它构件检算
挂篮的悬吊系统、模板系统和走行系统等按一般钢结构计算方法设计，在此不再赘述，但因挂篮是可移动的支架，又属于高空作业，所以在设计时必须保证有足够的安全度，尤其要注意悬吊系统的前吊带（杆），其在脱模过程中，受到的冲击振动*大，而且承受重复作用，有发生端部断裂的危险，因此悬吊系统的前吊带（杆）的安全系数不小于2。所有计算均根据不同的计算图示与荷载组合，求得各构件的*大应力，经多次调整结构几何尺寸，以达到在满足规范要求的前提下，使结构材料*省、重量*轻。