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精工細作打造冬奧“冰雪圣壇”

發布日期:2020-06-18 09:02:58 來源: 作者:

精工細作打造冬奧“冰雪圣壇”

           ——中建二局三公司冬季運動管理中心綜合訓練館項目施工紀實

聞江  蔣曉麗  趙為全

在北京中關村南大街主街上,一座造型優美,外觀近似六邊形建筑被一條條“冰道”包裹,從高空俯視,整個建筑猶如一個冰壺的橫剖面,從底部到頂部呈現圓壺形。與周邊知名建筑相比,它建筑風格迥異,簡潔明快又不失穩重和現代感。它就是被稱為“冰壇”的冬奧會新建場館---冬季運動管理中心綜合訓練館。527日,該場館經過三公司歷時三年建設順利竣工,正式與市民見面,成為2022年北京冬奧會第一個竣工的新建場館。

  “冰壇”總建筑面積3.32萬平方米,包括兩塊標準冰場、兩片陸上訓練場地、科研醫療康復用房、運動員宿舍和餐廳。作為北京2022年冬奧會首批立項開工的新建場館,“冰壇”是擁有我國第一塊奧運標準冰壺訓練場地的場館。“冰壇”交付后將承擔國家短道速滑和花樣滑冰訓練、科研任務。
    一、兩種材質打造同一種外幕墻效果

 “冰壇”的外幕墻設計以為運動員創造舒適的自然采光環境、建筑自遮陽的節能理念為原則,特別采用橫向水平掛板及橫向條形采光帶為元素,故取意“冰痕”。

為了打造出惟妙惟肖的“冰痕”效果,外觀特別采用了多曲面鋁掛板與玻璃組合幕墻設計,其中僅多曲面掛板面積達 1.5萬平方米。“異形鋁板超過了鋁板總量的1/3,雙曲鋁板和玻璃也達到1400余塊,約占工程總量的7%。同時每一塊鋁板弧度規格都不相同,都是根據建筑整體造型量身定制而成。”項目總工房世鵬介紹道。為了讓“冰痕”效果過渡自然,整個建筑針對不同位置使用了鋁板+玻璃幕墻、T型鋼幕墻、全玻幕墻等10余種幕墻工藝系統。僅“冰壇”主入口處的大廳,就使用了全玻璃、全鋁板、鋁板+玻璃等多種幕墻系統,保證了最佳的采光及裝飾效果。

站在遠處,“冰壇”珠光灰色的金屬屋面和外幕墻鋁板在陽光下透出亮白色,猶如冬天雪花覆蓋在上面。為了能百分百實現最佳幕墻設計效果,項目部找來多種不同的灰色鋁板,然后根據外幕墻不同區域的凹凸、尖嘴等造型,選取幾個重要的立面,經過變換角度、光照等試驗后,篩選出合適的鋁板。與此同時,由于每種玻璃的斜率、曲率不同,哪怕同種顏色的玻璃,也會產生完全不同的反光效果,為此,項目部找來了四種不同顏色的玻璃反復對比篩選,為協助建筑設計確認出了最佳的幕墻裝飾效果。
    二、42根異形鋼柱托起鋼結構屋頂

   冰壇鋼結構總量1900噸,其中屋頂鋼結構重達200噸,相當于5架空中客車A320的重量。它與眾不同的是采用當今主流的節地建筑設計,由于整體建筑顯下窄上寬,所以對整個建筑起到豎向支撐作用的鋼柱,均采用“Y”字形異形柱。

  異形柱原本豎直的鋼柱,出地面后被分成兩叉,一根繼續向上延伸,另外一根則呈15度角斜向上延伸,最終在距離原豎直部分2.9米的位置兩根分叉變為平行向上。

  而鋼結構施工難度無疑是最大的,有著12年鋼結構施工經驗的項目技術部部長張江偉也不禁感慨道:“穿的鋼筋實在太密了,有的一根柱子一個方向就要穿20多根鋼筋,已經達到鋼柱腹板穿孔率的極限要求。”如此密集且縱橫交錯的排布,允許的誤差范圍已經達到毫米級別,只能依靠技術人員一根一根計算后手工繪圖,反復修改。“一個柱頭就要畫上5天,那感覺就跟普通人用好幾天才能搭出樂高玩具一樣。”

場館南側用于結構支撐的15根非異形鋼柱的穿筋,同樣不容易。每根鋼柱之間的凈距離是3.15米,貫穿柱間的梁長64米。按照要求,每根鋼柱上設有兩個40毫米圓孔,將直徑32毫米的鋼筋橫穿過去,上下前后誤差要控制在4毫米內,就如同百米飛針一般。安裝時,他們通過三維坐標定位,控制柱的安裝位置及安裝精度,從左右兩側依次傳遞鋼筋,完成了梁筋貫穿施工,沒有出現絲毫誤差。

異形柱混凝土澆筑難度也非比尋常。高度超過12米的異形柱,完全是一次性澆筑成型,普通的模板加固體系已無法完成。經過反復試驗后,項目部定制了全鋼大模板,通過現澆筑主體結構內側直柱的混凝土,再用倒鏈與施工完成的直柱進行固定,實現無頂撐的“Y形柱”混凝土整體澆筑。
    三、十三層結構打造奧運標準冰面

“別看就是一個簡單的冰面,實際在它底下共有13層結構,以保證冰面溫度可以精準控制。”房世鵬介紹道。在冰面下方,共有結構地板、防結露層、砂層、保溫層、隔離層、保護層、防水層及冰板混凝土結構層等共計13層結構。和普通混凝土不同,這種混凝土不但要作為冰面的支撐,還可以保護冷凍管線。它要保證將來的凍融性,需要經受住200次反復凍融。”

在抗凍混凝土下方,是密密麻麻用黑色保溫棉包裹的猶如空調管線的冷凍管線。“這是冰媒管線,主要負責冰面溫度控制,別看就是普通走線,但要保證47120米管線,6840個焊點全部合格,對焊接技術要求非常高。”項目機電負責人劉亞飛說。冷媒管線焊接采用熱熔技術,熱熔時間長了,會造成管線變形,整根管線報廢,如果焊接時間短,又會存在焊接不完全,出現泄漏。為此,劉亞飛他們施工前經過反復模擬,總結出一個焊點用時2分鐘的焊接時間操作準則,同時,在施工前必須用酒精將管線接頭部位擦拭干凈,不能存留一點油漬,最后再進行探傷和氮氣打壓檢測,保證管線無一泄漏。

堅持不懈,玉汝于成,他們實現了從藍圖到現實的跨越。 據悉,冬奧會后,“冰壇”除了繼續作為國家隊訓練場館外,還將作為全民健身和推廣普及冰上運動的場所使用。屆時,它不僅是一座孕育最高競技水平的“冰雪圣壇”,還將成為一座推廣普及冰雪運動的“運動樂園”。同時,“冰壇”和冬奧賽事中心一起將與首都體育館、首體綜合館、首都滑冰館、運動員公寓,成為首體核心運動園區。


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