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    【建筑時報 2020-8-03 4版 有圖片】聚冰鑄奇館,首竣迎“五環” ——三公司冬季運動管理中心綜合訓練館項目施工紀實
    2020-08-05

     

    【建筑時報  2020-8-03  4版 有圖片】聚冰鑄奇館,首竣迎“五環”  ——三公司冬季運動管理中心綜合訓練館項目施工紀實

    聚冰鑄奇館,首竣迎“五環”

    ——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

    與北京中關村之南的國家博物館遙遙對望,一座造型獨異,外觀近似六邊形的建筑引人駐足。從高空俯瞰下去,它的通體恰如一個冰壺的橫剖面——這就是被稱為“冰壇”的2022年北京冬奧會冬季運動管理中心綜合訓練館。隨著歷時三年的建設畫上句點,這座“奇館”終于登上了世界臺前。

    領航者非凡,當先者非易。作為2022年北京冬奧會首個竣工的場館,“冰壇”承擔著我國短道速滑和花樣滑冰國家隊的訓練、科研任務,這也注定了它自立項伊始便戴上了至高的“王冠”。從我國第一塊奧運標準冰壺訓練場地,到科研醫療康復用房,施工細節無不時刻匹配“世界奧林匹克”的頂級品質,設計環節無不處處以“國字號隊伍”的精密需求為準繩。而今,在這座孟夏時節竣工的冬季冰雪圣壇背后,一個關于破繭與涅槃的漫長故事正娓娓道來。

    兩種材質,雕刻絕倫“冰痕”

    和“冰壇”的壺狀造型同樣惹眼的,是外立面的一條條“冰痕”。別看造型奇特,它們的功能可是至關重要。冰上運動,受冰面折射光線影響巨大。為了能給運動員創造舒適的自然采光環境,外幕墻在設計中必須最大程度提高光線排斥量。

    增加皺褶,減少場館內部進光量,這本是最簡單的物理原理。一條條由橫向水平掛板和橫向條形采光帶為元素的“皺紋”,正是“冰痕”的主體。項目總工房世鵬和他的團隊起初卻沒料到,在平滑表面上刻鏤出一道道細長的“痕”,門道著實不少。

    多曲面鋁掛板+玻璃組合幕墻,這套組合的目的是實現“冰痕”視覺效果、保證其不影響“冰壇”外立面整體平滑度,其中僅多曲面掛板面積就達到了 1.5萬平方米。“異形鋁板超過了鋁板總量的1/3,雙曲鋁板和玻璃也有1400多塊,僅這兩種板架就占去了工程總量的10%。”房世鵬介紹道。

    美觀標準不僅要求平滑如鏡,還得過渡自然。為此,整個建筑針對不同位置使用了多達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+玻璃等多種幕墻組合,保證了最佳的采光及裝飾效果。

    “材料已備好,剩下的就是不停‘做實驗’了。”項目部找來多種不同的灰色鋁板,根據外幕墻不同區域的凹凸、尖嘴造型,擇取其中幾個重要立面,不斷地模擬著光照角度。然而只考慮光照條件并不夠,由于每種玻璃的斜率、曲率不盡相同,甚至同種顏色的玻璃,反光效果都迥然不同,項目部又找來了四種不同顏色的玻璃反復對比篩選,直到找出最合適的類別。

    遠遠望去,“冰壇”在夏日陽光下泛著亮白的珠光,猶如層層雪花覆蓋其上,“冰痕”的精致雕潤可謂巧奪天工。

     

    異形梁柱,托起鋼構屋頂

    鋼結構總量1900噸,其中屋頂部分的鋼材用量就重達200噸,相當于5架空客A320飛機的重量——要攀登“冰壇”之頂,顯然沒那么容易。

    采用節地設計模式,是當下大部分場館建造團隊的首選。但“冰壇”整體建筑下窄上寬,已經算是異形構架,將經驗方法簡單套用必然捉襟見肘。

    “與其循規蹈矩,不如試試以‘異’解‘異’!” 項目團隊走出了一步險棋:用結構特異的“Y”字形梁柱去彌合本就特殊的結構。所謂的“Y”形梁柱,指的是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米的位置變為平行向上。

    技術部長張江偉已經做了12年的鋼結構施工,卻也不得不面對這個前所未遇的難題:“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,誤差范圍已到毫米級別,只能依靠技術人員一根一根計算后手工繪圖,“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。”

    15根非異形鋼柱的穿筋,同樣不簡單。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,難度堪比“百米飛針”。項目部通過三維坐標定位控制柱子的安裝位置,從左右兩側依次傳遞鋼筋,完成了梁筋貫穿,沒有出現絲毫誤差。

    用定制的全鋼大模板解決異形柱混凝土的澆筑難題,這是房世鵬團隊的又一妙招。高度超過12米的異形柱,用倒鏈與施工完成的直柱進行固定,實現了無頂撐的“Y”形柱混凝土一次性澆筑成型。從安裝到澆筑,一氣呵成。

    層層交疊,淬煉奧運標準

    “別看就是一個簡單的冰面,冰下的玄機才叫多呢。”房世鵬笑道。為了精準控制這幾塊奧運標準的冰場溫度,冰面下方共有防結露層、砂層、保溫層、隔離層、保護層、防水層及冰板混凝土結構層等13層結構。

    和普通混凝土不同,“冰壇”使用的混凝土不但要作為冰面的支撐,還得實現保護冷凍管線的功能。小小一塊混凝土,需要經受住200次的反復凍融。

    在混凝土下方,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,機電團隊施工前反復模擬,總結出了“2分鐘焊點”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。

    從構想到現實,立當下展未來。冬奧會后,“冰壇”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“全民樂園”。“奧林匹克”的至高標準,絕不止于一場賽事,更面向著全民冬季運動的廣闊明天。

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