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【建筑时报 2020-8-03 4版 有图片】聚冰铸奇馆,首竣迎“五环” ——三公司冬季运动管理中心综合训练馆项目施工纪实
2020-08-05

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【建筑时报  2020-8-03  4版 有图片】聚冰铸奇馆,首竣迎“五环”  ——三公司冬季运动管理中心综合训练馆项目施工纪实

聚冰铸奇馆,首竣迎“五环”

——三公司冬季运动管理中心综合训练馆项目施工纪实

闻江  蒋晓丽  赵为全

与北京中关村之南的国家博物馆遥遥对望,一座造型独异,外观近似六边形的建筑引人驻足。从高空俯瞰下去,它的通体恰如一个冰壶的横剖面——这就是被称为“冰坛”的2022年北京冬奥会冬季运动管理中心综合训练馆。随着历时三年的建设画上句点,这座“奇馆”终于登上了世界台前。

领航者非凡,当先者非易。作为2022年北京冬奥会首个竣工的场馆,“冰坛”承担着我国短道速滑和花样滑冰国家队的训练、科研任务,这也注定了它自立项伊始便戴上了至高的“王冠”。从我国第一块奥运标准冰壶训练场地,到科研医疗康复用房,施工细节无不时刻匹配“世界奥林匹克”的顶级品质,设计环节无不处处以“国字号队伍”的精密需求为准绳。而今,在这座孟夏时节竣工的冬季冰雪圣坛背后,一个关于破茧与涅槃的漫长故事正娓娓道来。

两种材质,雕刻绝伦“冰痕”

和“冰坛”的壶状造型同样惹眼的,是外立面的一条条“冰痕”。别看造型奇特,它们的功能可是至关重要。冰上运动,受冰面折射光线影响巨大。为了能给运动员创造舒适的自然采光环境,外幕墙在设计中必须最大程度提高光线排斥量。

增加皱褶,减少场馆内部进光量,这本是最简单的物理原理。一条条由横向水平挂板和横向条形采光带为元素的“皱纹”,正是“冰痕”的主体。项目总工房世鹏和他的团队起初却没料到,在平滑表面上刻镂出一道道细长的“痕”,门道着实不少。

多曲面铝挂板+玻璃组合幕墙,这套组合的目的是实现“冰痕”视觉效果、保证其不影响“冰坛”外立面整体平滑度,其中仅多曲面挂板面积就达到了 1.5万平方米。“异形铝板超过了铝板总量的1/3,双曲铝板和玻璃也有1400多块,仅这两种板架就占去了工程总量的10%。”房世鹏介绍道。

美观标准不仅要求平滑如镜,还得过渡自然。为此,整个建筑针对不同位置使用了多达10余种幕墙工艺系统,仅“冰坛”主入口处的大厅,就使用了全玻璃、全铝板、铝板+玻璃等多种幕墙组合,保证了最佳的采光及装饰效果。

“材料已备好,剩下的就是不停‘做实验’了。”项目部找来多种不同的灰色铝板,根据外幕墙不同区域的凹凸、尖嘴造型,择取其中几个重要立面,不断地模拟着光照角度。然而只考虑光照条件并不够,由于每种玻璃的斜率、曲率不尽相同,甚至同种颜色的玻璃,反光效果都迥然不同,项目部又找来了四种不同颜色的玻璃反复对比筛选,直到找出最合适的类别。

远远望去,“冰坛”在夏日阳光下泛着亮白的珠光,犹如层层雪花覆盖其上,“冰痕”的精致雕润可谓巧夺天工。

 

异形梁柱,托起钢构屋顶

钢结构总量1900吨,其中屋顶部分的钢材用量就重达200吨,相当于5架空客A320飞机的重量——要攀登“冰坛”之顶,显然没那么容易。

采用节地设计模式,是当下大部分场馆建造团队的首选。但“冰坛”整体建筑下窄上宽,已经算是异形构架,将经验方法简单套用必然捉襟见肘。

“与其循规蹈矩,sb.cc:不如试试以‘异’解‘异’!” 项目团队走出了一步险棋:用结构特异的“Y”字形梁柱去弥合本就特殊的结构。所谓的“Y”形梁柱,指的是原本竖直的钢柱出地面后被分成两叉,一根继续向上延伸,另外一根则呈15度角斜向上延伸,最终在距离原竖直部分2.9米的位置变为平行向上。

技术部长张江伟已经做了12年的钢结构施工,却也不得不面对这个前所未遇的难题:“穿的钢筋实在太密了,有的一根柱子一个方向就要穿20多根钢筋,已经达到钢柱腹板穿孔率的极限要求。”如此密集且纵横交错的排布,误差范围已到毫米级别,只能依靠技术人员一根一根计算后手工绘图,“一个柱头就要画上5天,那感觉就跟普通人用好几天才能搭出乐高玩具一样。”

15根非异形钢柱的穿筋,同样不简单。每根钢柱上设有两个40毫米圆孔,将直径32毫米的钢筋横穿过去,上下前后误差要控制在4毫米内,难度堪比“百米飞针”。项目部通过三维坐标定位控制柱子的安装位置,从左右两侧依次传递钢筋,完成了梁筋贯穿,没有出现丝毫误差。

用定制的全钢大模板解决异形柱混凝土的浇筑难题,这是房世鹏团队的又一妙招。高度超过12米的异形柱,用倒链与施工完成的直柱进行固定,实现了无顶撑的“Y”形柱混凝土一次性浇筑成型。从安装到浇筑,一气呵成。

层层交叠,淬炼奥运标准

“别看就是一个简单的冰面,冰下的玄机才叫多呢。”房世鹏笑道。为了精准控制这几块奥运标准的冰场温度,冰面下方共有防结露层、砂层、保温层、隔离层、保护层、防水层及冰板混凝土结构层等13层结构。

和普通混凝土不同,“冰坛”使用的混凝土不但要作为冰面的支撑,还得实现保护冷冻管线的功能。小小一块混凝土,需要经受住200次的反复冻融。

在混凝土下方,是密密麻麻用黑色保温棉包裹的犹如空调管线的冷冻管线。“这是冰媒管线,主要负责冰面温度控制,别看就是普通走线,但要保证47120米管线、6840个焊点全部合格,对焊接技术要求非常高。”项目机电负责人刘亚飞说。冷媒管线焊接采用热熔技术,热熔时间长了,会造成管线变形,整根管线报废,如果焊接时间短,又会存在焊接不完全,出现泄漏。

为此,机电团队施工前反复模拟,总结出了“2分钟焊点”的焊接时间操作准则。同时,在施工前必须用酒精将管线接头部位擦拭干净,不能存留一点油渍,最后再进行探伤和氮气打压检测,保证管线无一泄漏。

从构想到现实,立当下展未来。冬奥会后,“冰坛”不仅是一座孕育最高竞技水平的“冰雪圣坛”,还将成为一座推广普及冰雪运动的“全民乐园”。“奥林匹克”的至高标准,绝不止于一场赛事,更面向着全民冬季运动的广阔明天。

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