提梁机的金属结构是承载荷载和实现作业功能的核心载体,其中箱型梁与桁架梁是两种主流结构形式,其构造设计直接决定设备的承载能力、作业效率和适用场景。两种结构通过差异化的力学设计,分别满足重载、大跨度、复杂环境等不同施工需求。
箱型梁结构采用封闭截面设计,由上盖板、下盖板与两侧腹板焊接形成整体箱形框架,这种连续封闭的构造使其具备极强的抗扭刚度和整体稳定性。其受力特点表现为荷载通过腹板均匀传递至支座,能有效分散集中应力,特别适合承受偏心载荷。杭州湾跨海铁路桥建设中,应对 2800 吨超重型预制梁吊装的提梁机即采用箱型梁结构,通过加厚腹板和优化焊接工艺确保重载下的结构安全。箱型梁的密封性优势使其在多粉尘、高湿度的桥梁施工现场能减少内部部件锈蚀,但其全封闭结构导致焊接作业需在内部狭小空间进行,上翼缘板与腹板的连接焊缝易成为寿命薄弱点。
桁架梁结构采用格构式设计,由上弦杆、下弦杆和腹杆通过销轴或高强螺栓连接组成三角形单元体,通过几何稳定性分散荷载。上弦梁通常采用小型箱形截面增强局部承重能力,腹杆则选用空心圆管,利用其各向均等的截面惯性矩适应多方向受力需求。巢马城际铁路使用的 TLJ550 提梁机采用桁架梁结构,双机抬吊时能实现 1100 吨箱梁的稳定转运,其 38 米跨度的主梁通过优化腹杆角度,既减轻自重又保证刚性。桁架梁的开放性结构使焊接作业条件更优,维修维护便捷,且受风面积仅为箱型梁的五分之一,在大风环境下作业稳定性显著提升。
两种结构的工程适配性差异明显。箱型梁因抗扭性能突出,多用于 M6-M7 级高工作级别提梁机,适配 32 米以上大跨度箱梁的重载吊装,尤其适合制梁场等固定场地的高频次作业。桁架梁则以轻量化优势成为流动施工的首选,通甬项目部慈溪制梁场的 550 吨提梁机采用 42.5 米桁架主梁,总重仅 653 吨,通过模块化设计实现快速拆装转运。在跨度设计上,箱型梁更适合 36 米以下中等跨度,而桁架梁通过增加节段组合可轻松实现 40 米以上大跨度作业,其风阻小的特点使其在沿海、高原等强风地区更具安全优势。
结构形式的选择需综合预制梁重量、作业跨度、环境条件等因素。箱型梁通过材料强度换取承载安全,桁架梁通过结构优化实现效率提升,两者共同构成提梁机金属结构的技术体系,为不同桥梁施工场景提供精准适配的解决方案。