文章來(lái)源：中國(guó)建筑集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2020-09-10
北京中關(guān)村，一座造型獨(dú)特，外觀近似六邊形的建筑拔地而起，與國(guó)家圖書(shū)館遙遙對(duì)望，引人駐足。從高空俯瞰下去，它的通體恰如一個(gè)冰壺的橫剖面——這就是被稱為“冰壇”的2022年北京冬奧會(huì)冬季運(yùn)動(dòng)管理中心綜合訓(xùn)練館。歷時(shí)三年，這座北京首批動(dòng)工的冬奧場(chǎng)館之一，終于如期呈現(xiàn)，靜待冬奧的到來(lái)。
領(lǐng)航者非凡，當(dāng)先者非易。作為2022年北京冬奧會(huì)首個(gè)竣工的場(chǎng)館，“冰壇”承擔(dān)著我國(guó)短道速滑和花樣滑冰國(guó)家隊(duì)的訓(xùn)練、科研任務(wù)，這也注定了它自立項(xiàng)伊始便戴上了至高的“王冠”。
從我國(guó)第一塊奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)冰壺訓(xùn)練場(chǎng)地，到科研醫(yī)療康復(fù)用房，施工細(xì)節(jié)無(wú)不時(shí)刻匹配“世界奧林匹克”的頂級(jí)品質(zhì)，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無(wú)不處處以“國(guó)字號(hào)隊(duì)伍”的精密需求為準(zhǔn)繩。而今，在這座冰雪圣壇背后，一個(gè)關(guān)于破繭與涅槃的漫長(zhǎng)故事正娓娓道來(lái)。
兩種材質(zhì)，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(guān)重要。冰上運(yùn)動(dòng)，受冰面折射光線影響巨大。為了能給運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造舒適的自然采光環(huán)境，外幕墻在設(shè)計(jì)中必須最大程度提高光線排斥量。
增加表面皺褶，減少場(chǎng)館內(nèi)部進(jìn)光量，這本是最簡(jiǎn)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(xiàng)目總工房世鵬和他的團(tuán)隊(duì)起初卻沒(méi)料到，在平滑表面上刻鏤出一道道細(xì)長(zhǎng)的“痕”，門道著實(shí)不少。
多曲面鋁掛板+玻璃組合幕墻，這套組合的目的是實(shí)現(xiàn)“冰痕”視覺(jué)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(dá)到了 1.5萬(wàn)平方米。“異形鋁板超過(guò)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(biāo)準(zhǔn)不僅要求平滑如鏡，還得過(guò)渡自然。為此，整個(gè)建筑針對(duì)不同位置使用了多達(dá)10余種幕墻工藝系統(tǒng)，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，剩下的就是不停做試驗(yàn)了。項(xiàng)目部找來(lái)多種不同的灰色鋁板，根據(jù)外幕墻不同區(qū)域的凹凸、尖嘴造型，擇取其中幾個(gè)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(xiàng)目部又找來(lái)了四種不同顏色的玻璃反復(fù)對(duì)比篩選，直到找出最合適的類別。
遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，“冰壇”在夏日陽(yáng)光下泛著亮白的珠光，猶如層層雪花覆蓋其上，“冰痕”的精致雕刻可謂巧奪天工。
異形梁柱，托起鋼構(gòu)屋頂
鋼結(jié)構(gòu)總量1900噸，其中屋頂部分的鋼材用量就重達(dá)200噸，相當(dāng)于5架空客A320飛機(jī)的重量——要攀登“冰壇”之頂，顯然沒(méi)那么容易。
采用節(jié)地設(shè)計(jì)模式，是當(dāng)下大部分場(chǎng)館建造團(tuán)隊(duì)的首選。但“冰壇”整體建筑下窄上寬，已經(jīng)算是異形構(gòu)架，將經(jīng)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單套用必然捉襟見(jiàn)肘。
“與其循規(guī)蹈矩，不如試試以‘異’解‘異’！” 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)走出了一步險(xiǎn)棋：用結(jié)構(gòu)特異的“Y”字形梁柱去彌合本就特殊的結(jié)構(gòu)。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(xù)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?yōu)槠叫邢蛏稀?/p>
技術(shù)部長(zhǎng)張江偉已經(jīng)做了12年的鋼結(jié)構(gòu)施工，卻也不得不面對(duì)這個(gè)前所未遇的難題：“穿的鋼筋實(shí)在太密了，有的一根柱子一個(gè)方向就要穿20多根鋼筋，已經(jīng)達(dá)到鋼柱腹板穿孔率的極限要求。”如此密集且縱橫交錯(cuò)的排布，誤差范圍已到毫米級(jí)別，只能依靠技術(shù)人員一根一根計(jì)算后手工繪圖，“一個(gè)柱頭就要畫(huà)上5天，那感覺(jué)就跟普通人用好幾天才能搭出樂(lè)高玩具一樣。”
15根非異形鋼柱的穿筋，同樣不簡(jiǎn)單。每根鋼柱上設(shè)有兩個(gè)40毫米圓孔，將直徑32毫米的鋼筋橫穿過(guò)去，上下前后誤差要控制在4毫米內(nèi)，難度堪比“百米飛針”。項(xiàng)目部通過(guò)三維坐標(biāo)定位控制柱子的安裝位置，從左右兩側(cè)依次傳遞鋼筋，完成了梁筋貫穿，沒(méi)有出現(xiàn)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(tuán)隊(duì)的又一妙招。高度超過(guò)12米的異形柱，用倒鏈與施工完成的直柱進(jìn)行固定，實(shí)現(xiàn)了無(wú)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(yùn)標(biāo)準(zhǔn)
“別看就是一個(gè)簡(jiǎn)單的冰面，冰下的玄機(jī)才叫多呢。”項(xiàng)目機(jī)電負(fù)責(zé)人劉亞飛笑道。為精準(zhǔn)控制這幾塊奧運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)的冰場(chǎng)溫度，冰面下方共有防結(jié)露層、砂層、保溫層、隔離層、保護(hù)層、防水層及冰板混凝土結(jié)構(gòu)層等13層結(jié)構(gòu)。和普通混凝土不同，“冰壇”使用的混凝土不但要作為冰面支撐，還得實(shí)現(xiàn)保護(hù)冷凍管線功能。小小混凝土，需要經(jīng)受住200次的反復(fù)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(diào)管線的冷凍管線。“這是冰媒管線，主要負(fù)責(zé)冰面溫度控制，別看就是普通走線，但要保證47120米管線、6840個(gè)焊點(diǎn)全部合格，對(duì)焊接技術(shù)要求非常高。”劉亞飛說(shuō)。冷媒管線焊接采用熱熔技術(shù)，熱熔時(shí)間長(zhǎng)了，會(huì)造成管線變形，整根管線報(bào)廢，如果焊接時(shí)間短，又會(huì)存在焊接不完全，出現(xiàn)泄漏。為此，機(jī)電團(tuán)隊(duì)施工前反復(fù)模擬，總結(jié)出了“2分鐘焊點(diǎn)”的焊接時(shí)間操作準(zhǔn)則。同時(shí)，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(diǎn)油漬，最后再進(jìn)行探傷和氮?dú)獯驂簷z測(cè)，保證管線無(wú)一泄漏。
冬奧會(huì)后，“冰壇”不僅是一座孕育最高競(jìng)技水平的“冰雪圣壇”，還將成為一座推廣普及冰雪運(yùn)動(dòng)的“全民樂(lè)園”。“奧林匹克”的至高標(biāo)準(zhǔn)，絕不止于一場(chǎng)賽事，更面向著全民冬季運(yùn)動(dòng)的廣闊明天。
【責(zé)任編輯：龍靜怡】
