在移动模架施工技术体系中,主梁作为核心承重结构,其类型选择直接决定设备的跨度能力、受力稳定性与施工适应性。郑济高铁黄河公铁两用大桥采用的三主桁结构与雄商高铁 50.85 米跨度模架的双主梁设计,代表了不同主梁类型在工程实践中的典型应用。从早期铁路桥梁的单主梁简易模架到现代高铁的多主梁复杂体系,主梁结构的演进始终围绕荷载传递效率与结构安全两大核心目标,严格遵循《公路桥涵施工技术规范》中 “最大挠度≤L/600” 的刚性要求。
双主梁结构以两根平行主桁为核心承重单元,通过横向横梁连接形成稳定框架,是中等跨度施工的主流选择。其典型构造为箱形截面主桁间距 4-6 米,通过高强螺栓连接横梁形成整体受力体系。雄商高铁采用的 50.85 米跨度移动模架即采用这种结构,两根主桁承担 1920 吨总荷载,通过橡胶垫块将力分散至桥面支撑点,既保证了结构刚度又降低了材料消耗。这种设计的荷载传递路径清晰:混凝土自重经模板、横梁传至主桁,再通过支腿传递至基础,横向稳定性通过增加横梁密度控制在规范允许范围内。某城际铁路 32 米标准跨施工中,双主梁模架凭借 “整体滑移 - 一次就位” 的工艺优势,将单孔施工周期控制在 12 天,较传统支架法提升 50%,体现了其在中等跨度下的经济性平衡。
多主梁结构通过三根及以上主桁的协同受力实现大跨度突破,在重载与复杂工况中表现突出。郑济高铁黄河大桥的三主桁钢桁梁采用 N 形桁架结构,主桁间距 13.4 米,通过三角形横向联结系形成空间受力体系,单榀主桁设计承载力达 80 吨,成功应对 186 米主跨的施工需求。这种结构的核心优势在于荷载分散均匀,通过调整中桁与边桁的高度差(中桁高 15.24 米、边桁高 15.0 米)实现预拱度设置,有效抵消施工挠度。多主梁体系对材料利用率要求更高,郑济高铁通过焊接整体节点与 M30 高强度螺栓连接,使主桁在承受 6 线公路与 4 线铁路的复合荷载时,仍能将跨中挠度控制在 L/800 以内,远超规范基本要求。
单主梁结构以单一主桁为核心,凭借构造简洁的特点在中小跨度施工中占据一席之地。其典型形式为工字形或箱形截面主桁,通过两侧外伸悬臂支撑模板系统,早期铁路桥梁施工中应用广泛。某山区高速公路 20 米跨径桥梁采用单主梁模架,仅通过一根箱形主桁配合侧向稳定支撑,即完成 310 立方米混凝土浇筑,其轻便特性使桥下场地占用面积较双主梁减少 40%。但单主梁结构需强化侧向稳定性控制,通常通过增设抗风缆绳与临时支撑,将抗倾覆系数提升至 1.5 以上,以弥补单榀受力的局限性。这种结构在曲线半径较小的路段表现更为灵活,某城际铁路 500 米半径曲线施工中,单主梁模架通过微调悬臂长度,轻松实现梁体线形控制。
不同主梁类型的施工工艺呈现显著差异。双主梁模架依托整体刚性优势,可实现 “一次拼装 - 连续走行” 的高效作业,雄商高铁通过电液同步系统驱动主梁沿桥面轨道滑移,单次移动精度控制在 5 毫米内。多主梁结构则需采用 “节段拼装 - 逐榀调整” 的方式,郑济高铁在黄河大桥施工中,每完成一个 12 米节间架设就需进行主桁线形校准,通过调整加劲弦杆长度实现预拱度精确控制。单主梁施工则突出轻便快捷特点,某项目通过模块化设计使主梁吊装重量控制在 20 吨以内,无需大型起重设备即可完成安装。
工程应用的选型逻辑遵循跨度与荷载的适配原则。双主梁在 30-50 米中等跨度桥梁中性价比最优,雄商高铁 57 孔现浇梁施工选择该类型,正是基于其刚度与经济性的平衡。多主梁结构成为 50 米以上大跨度及重载场景的必然选择,郑济高铁黄河大桥的三主桁设计成功应对了公铁合建的复杂荷载。单主梁则在 20 米以下中小跨度及地形受限路段更具优势,早期铁路桥梁施工中,其快速拼装特性显著缩短了工期。这种技术分工格局印证了主梁类型选择的核心原则:在满足规范要求的前提下,实现结构性能、施工效率与工程成本的最优平衡。