雄忻高铁建设取得技术突破 "双螺母早拆头"破解大跨度施工效率瓶颈

问题:大跨度钢筋混凝土框架结构施工中,模板支架是结构成型的关键支撑体系;按常规做法,底模及支撑往往需要等混凝土强度达到设计值的一定比例后才能拆除,随之带来周转材料占用时间长、周转次数低的矛盾:模板、方木、盘扣架等大量堆存,挤占场地,影响工序衔接和流水组织;工程体量越大、跨度越大、工期越紧,该矛盾越突出,租赁与管理成本也随之增加。同时,拆除时点把握不当还可能引发变形、坠落等风险,给安全生产带来不确定性。 原因:上述问题的根源在于传统支架顶托构造与荷载传递方式较为单一,拆模与支撑稳定之间缺少更精细的“分工”机制。以往施工多依赖混凝土整体达到强度指标后整体拆除,难以同时实现“尽早释放周转材料”和“持续提供必要支撑”。尤其在大跨度构件中,受力更复杂、变形控制要求更高,若缺少可控的过渡支撑方案,施工组织往往只能采取更保守的拆除策略,导致材料占用和工序等待时间增加。 影响:一是成本压力上升。周转材料占用周期拉长,直接推高租赁费用与周转资金占用;二是工效受限。材料堆积影响现场通行、吊装与多工种穿插,关键线路易出现“等模、等架”现象;三是安全风险叠加。过早拆除可能承载不足,过晚拆除则增加高处作业次数和拆除工序风险,现场管理难度加大;四是绿色建造目标受影响。周转效率偏低意味着资源利用率不足,与降本增效、节材降耗的建设导向不匹配。 对策:针对瓶颈,中铁六局建安公司保定南站项目团队在多轮受力计算与试验研究基础上,对模板支架顶托结构及受力逻辑进行优化,研发形成“双螺母早拆头”装置。其核心是重构荷载传递路径与调节方式:将顶部传统U型托优化为平板顶托,增设新型托撑以承托双槽钢主龙骨;下部设置双调节螺母,分别控制托撑与顶托高度,并与下部盘扣架体系形成更完整、更可控的支撑链条。通过结构分离与精细调节,在满足国家规范对混凝土强度和拆模条件要求的前提下,实现“早拆不失稳、拆除有边界”:底模拆除时保留必要的窄幅底模板及养护支撑单元,使拆除后的实际受力跨度控制在允许范围内,从而让大部分底模与部分支撑构件得以提前释放,兼顾施工效率与结构安全。 前景:从现场实践看,这类以“小改造”提升“大效率”的技术路径,契合铁路站房等大型公共工程对工期、质量、安全、成本与绿色建造的综合要求。随着装配式支撑体系、数字化测控与标准化施工的推进,早拆技术的应用空间有望更扩大:一上,通过标准化构造与工法总结,可提升不同项目中的复制推广能力;另一上,若与监测手段联动,对混凝土强度发展、支架变形及拆除工序进行数据化管控,可进一步降低不确定性,推动施工由经验驱动向精细化管理转变。业内人士认为,在大跨度、多工序穿插的工程场景中,围绕周转材料效率、安全控制与资源节约展开的微创新,将成为提升工程建造能力的重要抓手。

建筑施工中的每一次微创新,都是推动行业向前的动力;中铁六局在保定南站项目的探索,不仅为大跨度工程施工提供了更具可复制性的解决方案,也反映了施工企业主动以技术手段破解现场难题的实践路径。随着对应的技术的推广应用,施工组织有望逐步从经验主导转向技术与数据支撑,在提高效率、降低成本、保障安全的同时,为建筑业高质量发展提供更坚实的支撑。