行万里路 造万里桥（三十）我们桥梁装备创新巡记（25）文／黄耀怡

一行万里路造万里桥（三十）我们桥梁装备创新之路巡记（25）文／黄耀怡

【前言】本《巡记》内容系基于本人的工作日记、技术总结和亲身经验撰写而成，故其内容翔实可鉴。

42《十大国之重器》之一“高铁1000t／40m昆仑号运架一体机”总体设计详解文／黄耀怡

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【摘要】本文系统介绍新型架桥机――高铁1000t／40m上导梁式昆仑号运架一体机的总体设计与实现，包括其技术设计原理，主要技术性能参数，总体组成及实际应用情况等。同时介绍其分部设计的主要内容，包括主梁、支腿系统、前后车走行系统、吊梁起重系统、液压控制系统、电气系统等的设计及有关ANSNS结构辅助分析和该机典型的架梁过孔工艺等。最后对昆伦号运架一体机的最大特点作了总结。

关键词上导梁，运架一体机，总体设计，分部设计，应用

1高铁1000t／40m上导梁式昆仑号运架一体机技术设计原理

高铁运架一体机全名为“高铁运架一体式架桥机”，即为提梁、运梁与架梁功能三位于一体的大型架桥装备。它系相对于分体式架桥装备而言。分体式架桥装备系由提梁机、运梁车和架桥机三个相对独立的设备组成，且它们系各自独立作业。

目前既有的高铁运架一体机设备有两种类型：下导梁式和悬臂式。前者是，架桥机过孔前需要在桥孔上安装一根导梁作为主机过孔的下行轨道。后者是，架桥机利用自身的悬臂梁作为架桥机移动式支腿的导梁，带梁倒腿过孔。

注意既有技术包括一体式及分体式架桥装备，其最大机型只能架设自重900t、跨度32m的高铁PC箱梁，不能满足架设当前高铁开发的1000t/40mPC箱梁的要求。

既有的悬臂式一体机的最大优点是其可以自由地带梁（载运PC箱梁）过隧道。而相应地，其缺点是，由于需用体态长大的整机（全长90多米且带着两个大型支腿）往返梁场取梁，造成一体机整体自重大（前车轴重尤甚）、对走行通道承载能力及空间大小即空间宽度、高度及弯道要求较高，道路修建投资较大等一系列弊端。于是，如设想对1000t/40mPC箱梁的架设仍只采用一种相同型式的机型，其这一弊端会被进一步放大（整机全长已超过110m）。因此需要研制一种方案优化的新机型，以满足我国高铁建设技术不断更新的需要。

本文所述昆仑号上导梁式一体机的研制，其战略目标是：1满足架设山区多隧道地区高铁1000t/40mPC箱梁的需要，并发扬既有悬臂式一体机上述之优点，2克服既有悬臂式一体机之缺点。

这种新型一体机的总体方案如图1所示。将由可开合的运架梁机及鼻梁系统两大相对独立的部分组成。运架梁机可单独返回梁场取梁；鼻梁系统留在桥头上等待。鼻梁系统由固定式辅支腿和移动式主支腿支承。

此新型机突出的特点是，能够特别为用户提供了可灵活选择和转换的两种施工方案：上导梁开合式和上导梁闭合式方案。当运梁距离较远、道路环境条件较差、空间狭窄且修路投资过大的情况，可选择开合式工作机制；当运梁距离较近、道路环境空间较宽坦的情况，可以选择闭合式工作机制，即运架梁机与鼻梁系统采取只合不分的整体方案。

而本文所详细介绍的正是后者，因为昆仑号上导梁式一体机的首台样机系计划用在道路条件极隹的地区（直接在桥上运梁，见图24），此外也考虑到当运梁道路条件甚好时，如仍采用开合式方案，因多了一道上导梁的拆开及还原工序，对架梁工效会有所影响。故首台样机决定采用上导梁只合不分的整体方案，在福厦高铁实际使用。且两者在整机结构上和技术设计工作上仅存在微小的差别：即上导梁开合式接头与本来梁体就需要分节（为了汽运要求）的普通接头的细节没计有所不同。

我们先介绍开合式方案的作业流程，如图2所示。对应该图流程序号，具体说明如下。而合而不分的整体方案（即闭合式）将在后文详细介绍。

图中：1运架梁机2鼻梁系统1-1后车1-2前车1-3机臂1-4起升系统1-5固定式中支腿2-1鼻梁2-2轻型辅支腿2-3移动式主支腿M开合式接头机构

图1新型上导梁式运架一体机开合式方案总图

图2新型上导梁式运架一体机架梁工艺(开合式方案)流程图

步骤1：如图2-1)所示，架桥机在制梁场上组装完毕，将待架的首孔梁吊运到桥头准备架梁：移动式主支腿（2-3）在桥台墩帽上支立好。同时启动主支腿（2-3）顶上托辊系统和运架梁机后车（1-1）驱动系统，推送架桥机纵移过孔。

步骤2：如图2-2)所示，前车（1-2）后轮已经离开桥台，单箱形鼻梁（2-1）前端已过前方墩上空，暂停纵移，支立固定式中支腿（1-5）于桥台胸墙顶，其柱脚液压千斤顶起，使移动式主支腿（2-3）离开墩顶面，折起并自行到前方墩前侧垫石上支立。

步骤3：如图2-3)所示，缩起中支腿(1-50)千斤顶，架桥机继续纵移过孔，直至运送混凝土箱梁到达首孔桥跨上方，可以对位落梁。

步骤4：如图2-4)所示，落梁到位完毕，运架梁机（1）在主支腿（2-3）托辊及后车（1-1）的支承下，倒车后退到已架梁桥面上。

步骤5：如图2-5)所示，主支腿（2-3）支立在墩顶上原位不动，并用制式斜撑与已架梁梁头的吊梁孔锚固起来以保护安全；将辅助支腿（2-2）柱脚千斤顶支立于桥面。接着解开开合式接头M，使运架梁机（1）与鼻梁系统（2）分离，运架梁机（1）返回梁场去运梁，鼻梁系统（2）留守在桥上原处等待。

步骤6：如图2-6)所示，运架梁机（1）运梁返回架梁工点，与留守桥上的鼻梁系统（2）进行对接闭合操作，架桥机即被恢复到一个整体，可以开始架梁，按步骤1重新开始新的架梁循环。

2高铁1000t／40m上导梁式昆仑号运架一体机总体组成

2.1主要技术性能参数

（1）架梁跨度：24m、32m、40m

（2）架设梁型：高铁双线简支PC箱梁

（3）架梁方式：由一体机（闭合式）自身连续进行“提梁→运梁→架梁”一条龙作业

（4）额定起重量：1000t

（5）适应线路曲线：R≥2000m，高铁350km、250km隧道

（6）适应线路纵坡：i≤3%

（7）整机运行：适应道路曲线R≥200m，纵坡i≤4%，重载速度5km/h，空载速度10km/h

（8）整机走行系统：前车10轴线/20悬挂/40胎/轮径1734mm，后车11轴线/22悬挂/44胎/轮径1734mm

（9）吊梁起升速度：0～0.5m/min

（10）过孔机臂跨中挠度：38cm，挠跨比1/250（符合ISO22986-2007标准）

（11）整机尺寸：长×高×宽＝116.2m×9.2m×9.9m

（12）整机自重：960t

2.2昆仑号运架一体机结构组成

本机由主梁、前车系统、后车系统、中支腿、主支腿、前起重小车系统（前固定吊架）、后起重小车系统（后移动吊架－为适应变跨架梁工况）、电气系统、液压系统、伺服系统及安全防护系统等主要部分组成，如图3、图4所示。

图3昆仑号运架一体机总图之一（立靣图）

图4昆仑号运架一体机总图之二（断面图）

2.3昆仑号运架一体机带梁过隧道净空确定

将大悬臂式昆伦号运架一体机的整体空间轮廓构图，沿着R＝2000m的高铁曲线隧道中线演示步进式移动，可确定实体一体机带梁是否能够自由通过？演示计算结果如图5所示，可以通过。

图5昆仑号运架一体机过隧道净空图

3分部设计

3.1主梁

由图3可见，架桥机主梁为一非规则空腹钢箱梁，其所用钢材为可焊性高强度结构钢HD785D，屈服强度σS＝685Mpa。为单主梁，其标准截面如图6所示，注意其为п形、ц形上下两层梁叠置，中间腰线截面两边用螺栓连接。这是为了长途汽运不超限界的需要。

图6空腹钢箱梁标准截面图

本钢梁设计的控制因素是架40m梁时架桥机带PC箱梁过孔到达最大简支跨度状态，如图7之1）所示，其时计算跨度为96.29m。对应1）状态之加载图如图7之2）所示。

图7架40m梁带梁过孔最不利工况及荷载图

采用ANSYS软件对昆仑号一体机架梁过孔全过程进行了仿真分析，对总体结构尤其是非规则的空腹钢箱梁的强度、刚度等进行辅助计算，以校核基于经典和规范的并经我们所导出的实用方法所得之设计计算结果（须另文介绍）。所得的ANSYS结构分析结果示于图8。

图8对应图7所示工况主梁应力云图

3.2主支腿

主支腿是个倒三角空间结构，可以沿主梁下翼缘往返移动（自行），可以伸缩折叠（以适应不同支点高度要求），底部横垫梁设有转动机构（以适应曲线架梁要求）等。这个倒三角式主支腿最大的优越性是无需在墩顶设置锚固构造，解决了以往主支腿需要在逐个桥墩顶埋设锚固件的困扰，其相当费时费事费钱。倒三角支腿免除墩顶锚固构造的原理是采用了“动

图9昆仑号一体机主支腿构造图

图10主支腿上桥台（桥面）支立状态图（以便架桥机行走）

图12主支腿折起至桥面（桥台）之上实照（以便架桥机行走）

图11主支腿在墩顶上支立实照

态反锚固机构”，即我们把对主支腿的倾覆力矩交由倒三角的两个上顶点来抵抗，这是我们的发明。详见图9、10、11、12。

3.3中支腿

中支腿固定于前吊架的前侧，作为主支腿倒腿前移时的主承载结构，并且具有横移功能（配置有横移机构的横垫梁），以协助主支腿倒腿纵移至前方墩顶上对中，实现曲线架梁。在梁场架桥机提梁后需要作90o转向横行时，中支腿油缸顶起以使前车悬挂轮胎卸载及转向（而后车则用支腿油缸顶起转向90o）。详见图13、14。

图13中支腿布局效果图

图14中支腿下垫梁的横移机构

3.4大车走行系统

3.4.1大车走行系统总成设计

大车走行系统分为前车系统与后车系统，与普通车辆一样，它们既是主承载结构又是行走机构。本运架一体机采用的轮胎组系液压悬挂轮胎组。其总成设计示于图15、16，其工况实例示于图17。其总体功能应达到：整机运行：适应道路曲线R≥200m，纵坡i≤4%，重载速度5km/h，空载速度10km/h。

图15前车系统总成图

图16后车系统总成图

图17架桥机过孔时前车胯过主支腿实照

3.4.2液压悬挂系统工作原理及有关本机的实况简介

大车轮胎组的液压悬挂系统工作原理，是大车轮胎适应路面不平时的起伏系依靠操纵电磁阀由液压缸调节车架的水平高低，以实现车辆的总体水平行走。如出现超差情况能自动报警、锁闭，提高了行驶中的安全性。如图18所示。轮胎悬挂组分为驱动轮组和从动轮组两种类型。

图18大车悬挂工作原理

根据设计计算结论，前车采用10轴线×4轮＝40个轮胎；后车采用采用11轴线×4轮＝44个轮胎，前后大车驱动轴线各为6个。轮胎直径×厚度＝1734×698（mm），轮胎接地比压≤0.6Mpa。悬挂升降水平±400mm，以适应通过隧道及在隧道进出口架梁工况。尤其后车的升降水平达到了±800mm，包含安装于主梁尾端的伸缩套柱的升缩量在内。

3.4.3大车车架结构的ANSYS受力分析

为了校核基于经典的和规范的方法的计算结果，对大车车架结构进行了ANSYS辅助计算。计算时，将前车左右牛腿与钢箱主梁腹板连接面设为固端约束，各悬挂反力作为竖向荷载加载。前车每悬挂加载1162.8t/20（向上）；后车横梁中心为固端约束，各悬挂加竖向荷载1240.1t/22（向上），均已计入了动载系数1.3。计算结果：前车最大应力σmax＝363Mpa，后车最大应力σmax＝443Mpa。

图19大车车架结构ANSYS应力云图

3.4.4动力装置和驱动系统

前后大车的液压行走驱动动力源各为一台水冷涡轮增压柴油发动机，通过弹性联轴器与相同配置的驱动泵相连，驱动安装于驱动轮组中的液压马达和行星减速机以实现行走。后车的动力装置安装在其车体内（见图20），前车的动力装置安装在其上方的钢箱主梁窗口内（见图13）。

图20后车动力装置安装

液压主油泵为德国力士乐生产的闭式变量泵的，液压系统最大工作压力42MPa，安全可靠。行走马达选用力士乐产品，变量泵及附属油泵均为主泵自带。

3.4.5转向系统

本运架一体机采用独立转向与连杆转向相结合的混合式转向方式，可实现纵向走行、横向走行、斜行和单端微动等多种功能。通过独立转向模式可以实现原地的横行功能（但需要支腿油缸及中支腿顶升协助），提高了一体机的灵活性，方便梁场内箱梁的转移；通过连杆转向可以实现行走时的小角度转向。

3.4.6行走制动系统

本运架一体机行走采用双级制动系统，即行车制动和驻车制动系统。

行车过程制动主要通过控制驱动马达与驱动泵（采用变量马达与变量泵）排量，以逐步降低车速实现行车到停车的过程；驻车制动系统为驱动轴轮边减速器内置的可液压松开的弹簧压力（多盘）停止制动器。

驻车制动是为了保障整机重载时在坡道停车的安全起步。当整机坡道起步时，发动机启动、驱动泵启动，在驱动系统压力不足以满足坡道停车起步时，根据控制系统设定，减速器内置停车制动器不松开，驻车制动起作用；在系统压力足以满足坡道停车起步时，减速器内置停车制动器松开，实现坡道安全起步。

3.5起重小车

起重小车前后两台，用于抬吊PC箱梁。前起重小车安装在图3中的固定吊架中，后起重小车安装在图3中的移动吊架中。移动吊架是为适应变跨架梁时后吊点位置的调整而设置，而起重小车本身具有左右横移±200mm的距离，以满足在R≥2000m曲线上架梁对位的需要。起重小车的构成与安装见图21。

图21昆仑号一体机的起重小车组成

3.5.1起重小车吊点平衡技术

吊点平衡技术设计是本机要解决的一个重大关键技术问题。双线预应力混凝土箱形梁两端各有4个吊装孔，即共8个吊点。桥梁设计文件要求吊装过程中应采用整体提升装置，保证各吊点均衡。否则，梁体在空中会承受不规则的弯扭作用而可能造成开裂。

具有8个吊点(约束)的箱形梁是超静定体系，在这个体系中任何一个吊点比其他吊点的升高或降低不一致，则8个吊点的反力就不相等，箱形梁就会产生内力。这种通常为水平面支承而受竖向力作用的体系，在保证在水平面内不会发生刚体运动的条件下，若有三个不在同一直线上的竖向铰支承即为几何不变的静定结构。于是，只要把以上所述的超静定体系转化成静定结构，则PC箱梁在起升过程中就不致发生强迫扭转现象。

根据上述原理，将箱形梁两端各自的4个吊点，通过特殊的吊具转化成为2个等效吊点（见图22）。兹先将一端的两个等效吊点通过钢丝绳绕组作用，成为2个各自独立的吊点，再将另一端的两个等效吊点串联起来而合成为一个独立吊点，见图23。于是，最后得到预期效果即3个理论上的独立吊点成立，它们将8个实体吊点等效化，起升过程中其8根吊杆的拉力相等，故保正了PC箱梁在起升过程中梁体不会有扭转力发生。

其实此宝贵技术系我们在中国第一台高铁架桥机TLJ900t架桥机研制时所解决的，只是其机理及细节一直没有予以详细发表。今借此机会通过《工程机械》向读者们作一详尽介绍，以兹永远参考。

图中；1.平衡梁2.上铰销3.滑轮组4.下铰销5.吊杆

图22将4个吊点转化为2个吊点的吊具构造

图23钢丝绳绕组示意图

3.6液压控制系统

本运架一体机的液压系统包括驱动行走闭式回路系统，以及其它的如转向、顶升、辅助支腿的顶升及卷扬的提升系统等之开式回路系统，采用恒功率负荷传感＋电液比例控制。

液压系统配有控制阀和限压阀以限制液压油路油压过高导致事故的发生，同时保障了整车的平稳起步和平稳制动，冲击小，平稳性好。

整机车速实行无级调速，采用恒转速控制原理，首先确定柴油发动机的转速，然后调节泵和马达的排量来实现速度的变化

3.7电气系统

电气系统主要由车电系统和微电控制系统两部分组成。

（1）车电系统。车电系统主要由供电系统和照明系统组成。供电系统由发电机、蓄电池、照明灯，空调等组成。照明系统包括主梁吊点位置设置的6个照明灯。

（2）微电控制系统。微电系统由发动机控制系统、车速调控系统、液压及其它电气控制等组成。微电控制系统采用基于CAN总线的分布式控制，选用芬兰进口EPEC工程车辆专用控制器，具有CAN总线接口，控制器防护等级达到IP67，可用在振动、潮湿等工作环境，可靠性高。

控制系统对全车动作发布操作指令，并且对操作过程实时监控。在发生误操作时显示屏会给出警示和故障提示。驾驶室内显示屏采用进口CAN总线触摸屏液晶显示器，能够显示起吊重量、起吊速度、行驶速度、转向角度、转向模式，并且能够显示系统错误信息。整个微电控制系统包括吊梁安全控制、转角控制、行走控制、发动机与液压控制等。

整车还配有无线遥控，控制动作包括行走、转向、提梁等；遥控装置采用台湾禹鼎工业遥控器。

3.8司机室

司机室在前车及后车上各设一座。配有可调式座椅和空调的人性化司机室位于大车架上，视野开阔，室内操纵台上设有各种开关、手柄、按钮及上节所述之微电控制系统，紧急制动、报警等各种安全操作均可在司机室进行。

4昆仑号运架一体机实际应用

4.1在福厦高铁湄州湾大桥架梁

昆仑号运架一体机通过了桥梁设计单位的运梁上桥之桥梁安全性审核之后，已于2020年6月在福厦高铁湄州湾大桥成功投入使用，见图24、25、26。

图24昆仑号运架一体机桥上运梁实照

图25昆仑号运架一体机带梁过孔实照

图26昆仑号运架一体机对位落梁实照

4.2昆仑号运架一体机闭合式方案架梁过孔作业方法

4.2.1通常工况架梁步骤

所谓通常工况系指非曲线非隧道内及隧道进出口等条件架梁。对应图27的架梁过孔作业流程图的顺序编号，介绍通常工况的架梁步骤如下：

运架一体机由梁场运梁到桥头就位，前车系统悬挂轮组升高125mm，将主支腿支立于桥墩上。此时架桥机由后车和主支腿支承。

架桥机由后车推送并沿主支腿托辊向前方墩纵移（前车系统胯内空间可掠过主支腿实体，见图17）。

为降低支腿反力须临时落梁到桥面，中支腿支立，准备倒腿作业。

中支腿顶升300mm，主支腿沿主梁下翼缘前移至前方墩支立。

缩起中支腿，起升PC箱梁，由后车推动及主支腿托辊驱动架桥机带着PC箱梁过孔。

PC箱梁过孔到位，落梁，完成一孔架设。

架桥机回撤到位，主支腿缩起，架桥机准备返回梁场去运梁。

图27昆仑号运架一体机（闭合式方案）通常架梁作业流程图

4.2.2在曲线上过孔架梁作业原理与方法

对应图28的架梁原理图，介绍在曲线（R≥2000m）架梁过孔作业原理与方法如下，

以连续架设40m梁为例加以说明，其余跨度可与此类推。

1）本架桥机规定其适应最小曲线半径为2000m。现假设在R=2000m园曲线上架设跨度为40m的PC箱梁。

2如图28所示，直线ABC和AB’C’代表架桥机在两种不同位置上的理论中线。其中，点A代表后车中心位置，B点为近方墩中心，点C’代表前方墩中心位置。而直线A’B’’C’’代表架桥机实际架梁作业时架桥机中线方位，即由图28所示架桥机由状态（1）进入状态（2）时，系沿着直线A’B’’C’方位向前纵移对位的。

3）由图28所示状态（1），须计算其大悬臂前端点C距墩中心C’的距离，以确定架桥机在桥孔上对位的操作：

由图28中所示各已知几何尺寸数值可依次计算得出：

α1＝89.208o，α2＝88.625o，α3＝α1－α2＝0.583o，CC’＝98cm由此可推知，当架桥机处于直线ABC位置时，其大悬臂前端点C偏离墩中心将近1米（见图示状态（1）），从而将无法在前方墩顶支立主支腿（见图示状态（2））。

4）为架桥机选择确定一合理可行的架梁方位：

假设直线A’B’’C’’为架桥机实际架梁作业方位，令：

CC’’＝78cm，则C’’C’＝20cm（可）。又令BB’’＝20cm（可），则可算出A’A＝59cm（可）

5）具体操作架桥机对位：

当架桥机运梁来至图28状态（1）位置后，后车各支腿油缸顶起使轮胎转向90o，支腿油缸缩起，此时后车与主支腿受力支承，后车横行59cm到达A’点（主支腿下垫梁有旋转机构），B点中支腿装上横垫梁（有横移机构）后起顶受力，主支腿卸载。中支腿横移20cm到达B’’点，临时落下PC箱梁，主支腿倒腿至前方墩C’’点支立，架桥机对位完毕。架桥机可沿着直线A’B’’C’’方向纵移至图28所示（2）状态。

6）具体架梁操作：

前吊架起重小车吊梁向曲线内侧横移19cm，后吊架起重小车吊梁向曲线外侧横移19cm，落梁。其余作业步骤可参考图27所示者。

综上所述可见，本架桥机在曲线上架梁作业是一项关键的施工技术，也是施工难点。

图28昆仑号一体机在曲线上架梁原理图

隧道进、出口架梁方法

昆仑号运架一体机可以带梁自由通过隧道，可以在隧道内架梁（融洞桥梁），也可以在隧道进口和出口架梁。篇幅所限本文仅给出在隧道进口及出口架梁时的一种标准状态，示于图29。

图29昆仑号一体机在隧道进、出口架梁状态图

结论

成功研制的高铁1000t/40m上导梁式昆仑号运架一体机，有几大特点总结如下：

1.它是我国高铁目前最大跨度最大吨位的双线简支混凝土预应力箱形梁（即PC箱梁）架桥机，能架24m、32m、40m跨度梁，覆盖了目前我国高铁所设定的所有预制简支PC箱梁的跨度。或者说，已是我国首台高铁千吨级40m跨度运架一体式架桥机。

2.它采用了开合式与闭合式可灵活转換的工作机制及与之相匹配的整机总体结构方案，

当运梁距离较近、道路环境及空间较宽坦的情况，可以选择闭合式工作机制，否则可选择开合式工作机制。从而解决了机身长大、悬臂过长和过大吨位所带来的诸多困扰。

3．它解决了在隧道密集、桥隧相连的多山地区修建高铁架设跨度40mPC箱梁的瓶颈问题，因为它不但能够带着1000t/40m箱梁自由通过曲线R≥2000m的高铁250km/h和350km/h的隧道，而且还可以在隧道内、隧道进出口随行隨架地架设PC箱梁。

综上所述，本机达到了预研阶段所设定的战略目标，可以推广应用。

参考文献

黄耀怡，刘培勇，杜来四，等．双线箱梁TTYJ900型运架一体机［J］．工程机械，2014，45（4）：16－22．

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黄耀怡．TPZ80m/2700t节段拼装式架桥机三弦杆桁架主梁总稳定性设计[J]．工程机械，2018，49（10）：28－39．

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※本文所述项目为基金项目：1）中国国家铁路集团有限公司2016年重点科技发展计划项目（2016G002-G）；2）中国铁道建筑总公司2018年重大装备发展计划项目（18A-04）；承担单位：中铁五院、中铁十一局。

黄耀怡,男，广东惠州市惠城区水口人。毕业于北方交通大学(今北京交通大学)建筑系。历任中国人民解放军铁道兵技术员、工程师、高级工程师、铁道部教授级高级工程师。铁道建筑研究设计院工程机械研究所总工程师、西南交通大学研究生导师、中国钢结构协会理事、中国铁道学会高级会员。《中国铁道科学》、《铁道建筑技术》、《轨道建筑》等杂志编委。郑州新大方重工科技有限公司和秦皇岛天业通联重工股份有限公司首席专家。

长期从事大型特种装备研究设计工作，包括：军用桥梁、公铁应急抢修桥梁制式装备以及高速铁路大吨位架桥机、轮胎式运梁车、轮胎式提梁机等成套装备与技术的研制开发等等。

获北京科技之星和铁道部有突出贡献专家称号，早期有国家科技进步奖及发明奖、铁道部詹天佑成就奖等多项成果，享受国务院政府特殊津贴。曾任“十五”国家重大技术装备研制项目（科技攻关）计划专题――桥梁铺架技术研究与成套设备研制专题负责人，并圆满完成任务。