在现代桥梁施工设备体系中,移动模架与造桥机(Bridge Girder Launching Gantry)代表着两种截然不同的施工范式。移动模架以 “现场现浇成型” 为核心特征,造桥机则聚焦 “预制构件拼装”,二者从技术起源、结构设计到工程应用形成了明确的技术边界。《中国大百科全书》对移动模架的定义清晰揭示其本质:一种自带模板、可在桥跨间自行移位的现浇支撑体系,而造桥机则被行业普遍定义为实现预制梁体精准架设的专用起重设备。这种分化源于 20 世纪桥梁建设对施工效率与结构适应性的双重追求,在数十年实践中形成了互补而非替代的技术格局。
技术本质的差异首先体现在核心功能定位上。移动模架是集模板支撑、混凝土浇筑与移位行走于一体的综合性施工系统,其核心使命是在桥墩间直接完成混凝土梁体的原位浇筑。1959 年德国卡特克哈克桥首次应用该技术时,就确立了 “模板跟随结构移动” 的基本逻辑,1969 年阿姆辛克立交桥施工中定型的 PZ 工法则进一步完善了自带模板的连续作业模式。中国 1990 年在厦门高集海峡大桥应用的 LVB 型移动模架,即遵循这一技术路径,通过钢桁主梁承载模板系统,实现 45 米跨连续梁的逐孔现浇。造桥机则以预制梁体的吊装架设为核心功能,深汕西高速梅陇特大桥应用的桩梁一体化智能造桥机最具代表性,其 92 米长的机身集成了引孔、打桩、吊装等多重功能,专注于将预制好的梁体精准安置于桥墩支座上,实现 “搭积木” 式的快速拼装。
结构设计的分野体现在功能模块的组成逻辑上。移动模架的典型结构包括承重主梁、模板系统、支承结构和纵移系统四大核心模块,各部分围绕现浇需求协同工作。深江铁路跨沿江高速特大桥采用的上行式移动模架,其箱形钢桁主梁直接支撑在已施工梁体上,模板系统通过液压油缸实现三维调节,浇筑 33 米跨度、724 吨重的梁体时,整个结构形成封闭的现浇作业空间,无需依赖外部起重设备。造桥机则以起重系统、导梁和支腿为核心构成,深汕西项目的智能造桥机配备了精准定位的吊装装置和可伸缩导梁,通过 4 个同步作业面实现预制梁的快速架设,其 580 吨的自重主要分配在行走支腿和承重框架上,确保吊装时的整体稳定性。这种结构差异导致二者荷载传递路径截然不同:移动模架荷载通过支撑结构直接传递至桥墩,造桥机则通过起重系统将荷载临时转移至已架设梁体或墩顶。
施工工艺的对比反映了两种技术路线的效率逻辑。移动模架遵循 “就位 - 浇筑 - 脱模 - 移位” 的循环流程,单孔施工周期通常为 15-20 天,深江铁路项目通过优化流程将效率提升 10%,但其核心优势在于适应复杂地形下的现浇需求,避免了预制梁运输的限制。造桥机则依托预制构件工厂化生产的优势,深汕西项目实现 2.5 天完成一跨施工,较传统工艺效率提升 3 倍以上,这种高效性依赖于预制梁体的标准化生产和精准运输调度。工艺差异还体现在场地依赖上:移动模架仅需桥墩间空间即可作业,滨州乐安黄河大桥应用中完美适应河道通航需求;造桥机则需要预制梁存放场地和运输通道,梅陇特大桥通过智能调度实现构件零库存堆放,但仍需占用一定临时用地。
历史演进轨迹展现了二者平行发展的技术脉络。移动模架自 1959 年德国首次应用后,1973 年定型为 PZ 工法,20 世纪 90 年代传入中国后,1998 年厦门海仓大桥实现自主研制设备的成功应用,跨度能力从早期 31 米提升至广州珠江黄埔大桥的 62.5 米。造桥机则从简单起重设备发展为集成化系统,中国在 2000 年后加快自主创新,深汕西项目的智能造桥机实现了桩梁一体化施工,代表着当前技术高峰。值得注意的是,早期文献曾将移动模架称为 “移动模架造桥机”,反映二者在发展初期的概念交叉,但随着技术成熟已形成明确分野 —— 移动模架属于现浇设备体系,造桥机则归入起重架设设备范畴。
工程适配性的分化决定了二者的应用场景边界。移动模架在大跨度、复杂地形桥梁中优势显著,厦门高集海峡大桥 45 米跨连续梁、广州珠江黄埔大桥 62.5 米跨施工均证明其价值;造桥机则主导标准化桥梁建设,深汕西高速 342 跨预制梁架设和高铁干线 32 米标准梁施工中表现突出。行业形成的选型原则清晰反映这种分化:跨江河、山区等地形复杂区域优先选用移动模架,平原地区大规模标准化桥梁则侧重造桥机。这种适配逻辑并非技术优劣之分,而是对桥梁建设多样性需求的精准响应,二者共同构成现代桥梁施工的技术支撑体系。