文章來源：中國建筑集團有限公司 發(fā)布時間：2020-09-10
北京中關(guān)村，一座造型獨特，外觀近似六邊形的建筑拔地而起，與國家圖書館遙遙對望，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。歷時三年，這座北京首批動工的冬奧場館之一，終于如期呈現(xiàn)，靜待冬奧的到來。
領(lǐng)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(yī)療康復用房，施工細節(jié)無不時刻匹配“世界奧林匹克”的頂級品質(zhì)，設計環(huán)節(jié)無不處處以“國字號隊伍”的精密需求為準繩。而今，在這座冰雪圣壇背后，一個關(guān)于破繭與涅槃的漫長故事正娓娓道來。
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。冰上運動，受冰面折射光線影響巨大。為了能給運動員創(chuàng)造舒適的自然采光環(huán)境，外幕墻在設計中必須最大程度提高光線排斥量。
增加表面皺褶，減少場館內(nèi)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(xiàn)“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(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了。項目部找來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(jié)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(jīng)算是異形構(gòu)架，將經(jīng)驗方法簡單套用必然捉襟見肘。
“與其循規(guī)蹈矩，不如試試以‘異’解‘異’！” 項目團隊走出了一步險棋：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(jīng)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(shù)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(nèi)，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(cè)依次傳遞鋼筋，完成了梁筋貫穿，沒有出現(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(xiàn)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。”項目機電負責人劉亞飛笑道。為精準控制這幾塊奧運標準的冰場溫度，冰面下方共有防結(jié)露層、砂層、保溫層、隔離層、保護層、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，還得實現(xiàn)保護冷凍管線功能。小小混凝土，需要經(jīng)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(diào)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(shù)要求非常高。”劉亞飛說。冷媒管線焊接采用熱熔技術(shù)，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(xiàn)泄漏。為此，機電團隊施工前反復模擬，總結(jié)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。
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。
【責任編輯：龍靜怡】
