墩梁一体架桥机的主梁结构是整机性能的核心支撑，其设计需兼顾强度、刚度与施工灵活性。目前主流的主梁结构形式主要有以下三种：
1. 双桁架主梁结构
这是墩梁一体架桥机最典型的结构形式，以 “共工号” 为代表。主梁由两根平行布置的桁架梁与两端连接横梁构成刚性框架，单根桁架梁采用上下弦杆与腹杆焊接形成三角形受力体系。上弦杆顶面铺设起重小车轨道，下弦杆底面及两侧设置挂轮、托轮轨道，供支腿纵移时滑动。桁架节点处的横联腹板设有垂直插孔，通过插销与支腿快速锁定，确保过孔与架梁时的整体稳定性。这种结构抗扭性能强，可抗击 8 级大风，且桁架节段可拆解运输，适合复杂地形施工。
2. 双箱梁主梁结构
部分大型架桥机采用双箱梁形式，如 SPJ900/32 架桥机。每组主梁由两片箱型截面梁组成，通过上下平联和横联形成稳定的三角形框架。箱梁内部设置加劲肋增强抗弯刚度，顶面轨道梁仅在节点处与上弦杆连接，使起重小车荷载均匀传递至桁架节点。这种结构自重较大但承载能力突出，适合架设 900 吨级箱梁，且箱梁内部空间可集成液压管线与检修通道，提升维护便利性。
3. 模块化组合主梁结构
为适应多工况需求，主梁常采用模块化设计。例如 “昆仑 Ⅱ 号” 架桥机的主梁包含 16 米可拆卸节段，通过销轴连接实现 40 米、32 米、24 米跨度切换。节段间采用高强螺栓或销轴快速组装，主梁端头设置桁架式横梁增强横向刚度。模块化设计不仅降低运输成本，还可通过增减节段灵活匹配不同桥梁跨度，尤其适合山区铁路或城市立交等复杂工程。
这三种结构形式均强调主梁与支腿的协同作用：双桁架结构通过支腿插销锁定实现刚性支撑；双箱梁结构依赖中支腿顶升系统调整姿态；模块化结构则通过支腿横移装置适应曲线架设。实际应用中，主梁结构常结合具体工程需求进行优化，如增加抗风拉杆、优化节点应力分布等，以确保在高空重载作业中的安全性与可靠性。
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