在“双碳”目标引领与工程装备绿色转型背景下，双主梁式架桥机轻量化设计已成为破解传统装备材料消耗大、碳排放高难题的核心路径。传统双主梁架桥机因过度依赖厚重钢材保障承载性能，单台设备核心钢结构用量可达800-1200吨，不仅推高制造成本，更在钢材生产、运输及设备运行全周期产生大量碳排放。轻量化设计通过材料创新、结构优化与工艺革新的协同发力，实现“减重不减效”，其带来的材料节约与碳减排效应具备明确的量化空间，为行业绿色发展提供可衡量的技术支撑。
材料节约效应的量化核心在于高强度材料替代与结构优化的双重贡献。在材料创新层面，采用Q690级高强度钢材或Strenx®系列高性能钢替代传统普通钢材，可在保障同等承载刚度的前提下，使核心结构部件重量减轻30%-35%。以一台50米跨度千吨级双主梁架桥机为例，传统设计主梁与支腿系统钢材用量约650吨，采用高强度钢材后可减少200-227吨钢材消耗，材料节约率达30.8%-34.9%。在结构优化层面，通过拓扑优化与模块化设计，消除主梁、横梁等部件的冗余结构，减少加工余料损耗，进一步提升材料利用率。数据显示，拓扑优化可使架桥机非承重结构重量再降8%-12%，叠加材料替代效应，单台设备综合材料节约量可达250-300吨，按批量生产10台计算，可累计节约钢材2500-3000吨，显著降低资源消耗。
碳排放减少效应可从材料生产、设备运输与运营全生命周期进行量化拆解。在材料生产阶段，钢材生产是主要碳排放源，普通钢材生产过程中每吨碳排放约2.4吨二氧化碳当量，采用高强度钢材替代后，单台架桥机可减少材料生产阶段碳排放500-720吨。若采用SSAB无化石炼钢工艺生产的高强度钢材，这一减排量可提升至600-864吨，减排效率进一步提升20%。在运输阶段，单台设备重量减轻250-300吨，可降低运输车辆的燃油消耗，按百公里运输油耗25升计算，跨区域运输1000公里可节约燃油625-750升，对应减少碳排放1.6-1.98吨。在运营阶段，轻量化设计降低了设备驱动系统的负荷，搭配混合动力或纯电驱动系统，可使作业能耗降低15%-20%，单台架桥机年作业碳排放可减少80-120吨，按15年使用寿命计算，全运营周期可额外减排1200-1800吨。
轻量化设计的材料节约与碳减排效应具备显著的规模放大价值。以年度新增千吨级双主梁架桥机50台计算，通过轻量化设计可实现年材料节约12500-15000吨，对应减少铁矿石消耗20000-24000吨、标准煤消耗8625-10350吨，全生命周期累计碳减排量可达（500+1.8+1200）×50=85090吨以上。这一量化成果不仅验证了轻量化设计的环保价值，更通过材料成本节约（单台节约钢材成本80-120万元）与能耗成本降低，实现环境效益与经济效益的双赢。随着无化石钢材、碳纤维复合材料等前沿材料的应用，轻量化设计的量化效益将进一步提升，为双主梁式架桥机绿色转型提供更坚实的技术支撑。
