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    絲帶飛揚 科技力量—國家速滑館被授予中國建設工程魯班獎

    放大字體 縮小字體 發布日期:2022-07-27 來源:中國建材報 胡京平 瀏覽次數:82
    核心提示:近日,為表彰建筑行業在2022年北京冬奧會和冬殘奧會成功舉辦中所作的突出貢獻,激勵全行業發揚工匠精神,打造更多建筑精品,中國建筑業協會特別授予國家速滑館2022—2023年度中國建設工程魯班獎(國家優質工程)。

          國家速滑館的建設突出科技、智慧、綠色、節能的主題,彰顯了我國建筑行業的先進水平,在冰上競賽場館建設史上寫下了流光溢彩的一筆。自7月9日起,國家速滑館——“冰絲帶”正式面向社會開放。

    再生利用,弧形預制看臺“變廢為寶”

          國家速滑館設有坐席約1.2萬個,分為永久坐席和臨時坐席,其中永久坐席約8000個,采用預制構件制作。國家速滑館的預制構件有看臺板、掛板、樓梯、踏步四大類,共1911塊、331種型號,其中預制看臺板直線段有194種規格、弧線段73種規格。

          國家速滑館主場館的654根混凝土灌注樁,樁頭剔鑿約兩個月,產生大量廢舊混凝土。為此,項目團隊以再生混凝土“變廢為寶”為出發點,考慮看臺板是非結構主體主要受力構件,同步研究生產“再生看臺板”。項目團隊對廢舊樁頭進行再利用,將部分于現場破碎,部分直接吊運至首鋼資源綜合利用科技開發公司進行廠內再生骨料加工。

          研究生產過程面臨著一個業界技術難題。對于弧形看臺板而言,主要的技術難點在于弧形面板成型、弧形支撐筋板和槽鋼的固定。倘若這幾部分的結構不合理,就會影響澆注件的尺寸精度,以及模具的剛度和穩定性。此外,預留孔多且兩端非平行面,所以不易邊棱順直和觀感控制,從而增加了加工的難度。項目團隊攻堅克難,研制出一種弧形預制看臺板模具,其結構合理穩定,剛度和穩定性較高,拆裝方便,為弧形看臺板的應用和推廣打下了堅實的基礎。

          近年來,綠色可持續發展是我國經濟發展的重要方向。據統計,建筑施工過程的能耗和CO?排放中固廢占比60%以上。建筑固廢垃圾中廢舊混凝土的回收與處理是實現綠色建造的重中之重。國家速滑館利用廢舊樁頭加工成再生混凝土,再用于建造預制看臺,以實際行動踐行著綠色施工理念。

    綠色節能,曲面幕墻“?!惫怍贼?/span>

    國家速滑館幕墻  北京城建集團國家速滑館工程總承包部/供圖

          國家速滑館外幕墻整體造型輕靈,透過藍色的內飾墻面,詮釋冰雪質感。奧林匹克公園內,鳥巢、水立方和冰絲帶交相輝映,成就夏季、冬季兩個奧運的傳奇。

          22根“絲帶”與晶瑩剔透的曲面玻璃通過立面設計,將冰的堅硬深邃和絲綢的柔滑飄逸完美結合,形成材料質感的奇妙碰撞,“冰絲帶”的名字應運而生?!氨z帶”就像是速滑運動員在冰上風馳電掣滑過的痕跡,象征速度和激情。

          國家速滑館外立面2層以上為天壇形曲面幕墻系統,由3360塊單曲玻璃和平板玻璃擬合而成,單曲面玻璃1440塊,面積約8800㎡,平板玻璃1920塊,面積約5900㎡。雙曲面玻璃幕墻采用拉索異面網殼的受力體系,玻璃為超白中空Low-E熱彎中空半鋼化曲面夾膠玻璃。曲面幕墻占比接近50%,整體呈流線型,彎弧玻璃半徑約1500mm,而“冰絲帶”半徑僅有175mm,且3360塊玻璃“千秋各異”,每一塊都非標準尺寸。如此高性能、大體量且小半徑的曲面幕墻體系還是世界首例,這就給幕墻玻璃的加工帶來巨大的難題。

          項目團隊不僅面臨技術難題,還有工期緊張、可持續性等多重考慮,與玻璃加工廠深入合作,對幕墻玻璃采用逆向建模技術精準定位尺寸,研發模具,最終經過半鋼化、彩釉、夾層、中空等工藝組合和試驗測試等多項工序,解決核心問題,實現小半徑高性能幕墻玻璃的批量生產,這在建筑幕墻歷史里是非常先進的工藝。

          幕墻玻璃的安全、綠色、節能、創新與建筑融為一體,為“冰絲帶”的驚艷亮相奠定了基礎,創造了建筑工藝美學新高度。

    自主研發,高釩密閉索成功應用

          國家速滑館的屋蓋是由鋼結構環桁架內部張拉198m×124m的索網、外側張拉幕墻拉索構成,結構形式新穎獨特。

          此前,國內工程建設中應用的高釩密閉索長期依賴進口。國家速滑館如果繼續沿用國外技術,技術風險低、壓力小,但進口索價格居高不下,同時還會因加工、通關等問題導致供貨時間不可控、受制于人,整體建造風險反而增大。

          項目團隊聯合巨力索具優化Z形鋼絲拉絲技術指標、攻關拉絲模具,僅用3個月便突破核心瓶頸,研制出第一根試制索。項目團隊對試制索開展彈性模量試驗、靜載破斷試驗、索夾滑移試驗、Z形鋼絲特性相關試驗等,還專門聘請獨立的第三方檢驗機構對鋼索加工的每道工序進行平行檢驗,驗證了國產索的安全性和可靠性。

          為控制索體成型質量,在進行鋼索加工時,項目部派專人駐廠,全程監督從原鋼來源、Z形鋼絲拉絲到最終的索體成型等全過程。最終總長20450m的鋼索全部一次成型。2019年3月19日索網張拉完成。這是國產高釩密閉索在國內大型場館中的首次成功應用,意義非凡。


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