墩梁一体架桥机的导梁是实现桥梁架设的关键临时支撑结构,其设计需兼顾刚度、轻量化与地形适应性。当前主流的导梁结构形式主要有以下四类:
1. 桁架式导梁
这类结构以崇启公铁长江大桥项目为典型,采用箱型截面桁架设计。导梁由上下弦杆与腹杆焊接形成三角形受力体系,主桁、下弦杆、斜腹杆均采用 Q355B 钢材,总重量达 783.7 吨。桁架节点处设置可拆卸式横联腹板,通过销轴与主梁快速锁定,形成刚性支撑体系。导梁前端底缘呈向上圆弧形,便于顶推时顺利通过桥墩,同时通过抗风拉杆增强横向稳定性,可抗击 8 级大风。
2. 箱梁式导梁
针对重载施工需求,部分架桥机采用整体箱型截面导梁。例如印度某地铁项目的导梁为全长 25.8 米的箱型梁,顶部铺设运梁车轨道,内部设置加劲肋增强抗弯刚度。箱梁式导梁通过法兰盘与主梁刚性连接,底部设置可调螺杆支腿,可在 ±5° 坡度范围内自动调整高度,单梁最大承载能力达 150 吨。其箱型结构不仅提供稳定的载荷传递路径,还可集成液压管线与检修通道,提升维护便利性。
3. 模块化组合导梁
为适应多工况需求,导梁常采用可拆卸式节段设计。例如应急桥梁导梁由铝合金过渡段、复合材料主桥节和可伸缩鼻梁组成,通过单双耳销轴实现快速组装,5 分钟内可完成节段更换。模块化导梁的节段间采用高强螺栓或预紧力齿接头连接,通过增减节段可灵活匹配 24 米至 50 米跨度需求,运输成本降低 40%。其复合材料杆件与铝合金接头的组合设计,使整体重量较传统钢制导梁减轻 30%,同时保持同等抗弯强度。
4. 带辅助支腿导梁
在复杂地形施工中,导梁常集成辅助支撑结构。例如某铁路架桥机的导梁前端设置 L 型锚固托架,通过手拉葫芦与桥墩预埋钢筋拉结,可在 0.8 米宽的狭小空间内承受 800 吨垂直载荷。辅助支腿采用液压顶升油缸与精轧螺纹钢组合设计,在导梁悬臂段超过 30 米时自动伸出,将倾覆力矩转化为墩身拉力,配合倾角传感器实时监测支腿垂直度,确保高空作业安全。
所有导梁结构均强调冗余安全设计:销轴连接节点设置双保险锁止装置,液压系统配备双回路压力补偿阀组,在突发油管爆裂时仍能维持 30 分钟安全支撑。实际应用中,导梁常结合激光测距仪与有限元仿真分析,通过调整节段刚度分布(如变截面设计),将跨中挠度控制在跨度的 1/1000 以内,确保箱梁架设精度偏差≤5mm。