2020年5月17日,國家速滑館項目以2019年度最高分148.5分的好成績,順利通過了“中國鋼結構金獎年度傑出工程”大獎評選現場評審。
“中國鋼結構金獎年度傑出工程”大獎,是國內鋼結構行業最高獎項。該獎從中國鋼結構金獎獲獎工程中選出,年度獲獎工程最多不超過3項。
國家速滑館鋼結構包括勁性結構、鋼環桁架、索網結構三部分,用鋼量達1.4萬噸。項目鋼結構從設計理念、技術工藝、材料選取、施工技法等多個方面都實現了創新和突破,達到了國際領先水平。
PART
一
決心不變,致力建設“冬奧工程”
誕生之日起,國家速滑館項目在設計、建設過程中就面臨着一系列難題:如何將速滑館打造成北京冬奧會新建的標誌性場館,如何打造科技奧運、促成“雙奧之城“再一次的蜕變,如何將“冰絲帶”從效果圖轉化成實物,如何將一個個高難度設計從理想變成現實。
國家速滑館公司黨委副書記、總經理張紹輝説:“我們始終堅持以‘冬奧速度’、‘冬奧質量’為標準,集各方之智,匯各方之力,廣泛開展科技攻關與自主技術創新,最終形成了科技亮點紛呈的‘中國方案’,僅不到兩年的時間,就完成了鋼環桁架高空滑移施工和世界最大跨度索網結構屋頂的施工。”
“國家速滑館屋面體系造型美觀、新穎,涵蓋多項創新技術難點,施工難度在同類型場館中前所未有。”張紹輝介紹到,我們深知冬奧工程建設質量是重中之重,設計施工一定要精益求精,在充分聽取專業意見基礎上,組織設計、建設團隊加強關鍵技術環節的內外部交流,針對國家速滑館鋼結構不同技術難點,組織專家研討會20餘次。
作為業主,還支持設計、施工團隊實地考察了國內多家高釩密閉索生產廠家、進行樣品試製實驗,並與國內最好的科研機構聯合科研攻關,使索網屋頂的構造受力最佳、經濟最優、形態最美。還組織編制我國首部建築用國產高釩密閉索產品和施工質量標準,填補了國內技術空白。
PART
二
慧心創新,積極推進“樣板工程”
在目前世界各國體育場館中,“冰絲帶”設計有世界上規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面,南北長198米,東西124米,施工技術難度在同類型場館中首屈一指。
“以前索網屋面都是使用進口索,使用國產索還得擔風險,何必呢?”“國外供應商追着向你賣索,幹嘛不買現成的,費這麼大勁呢?” 2018年1月,當國家速滑館公司副總經理兼總工程師李久林提出在國家速滑館索網施工中應用國產高釩密閉索的主張時,所有人都覺得不可思議。
但對李久林來説,提出使用國產高釩密閉索並非貿然的決定。“生產高釩密閉索在國內有技術儲備,缺的是驗證國產索可行性的載體,就看誰肯邁出第一步。”在李久林看來,生逢偉大時代,能夠建設偉大工程,就得扛起責任、擔起風險,勇做第一個吃螃蟹的人!
在推動高端材料國產化情懷的驅使下,李久林和團隊拿出當年攻克“鳥巢”國產Q460鋼材時的氣魄,把國內能夠生產高釩密閉索的頂級廠家全部考察了個遍。同時,與浙江大學開展聯合攻關,在實驗室裏搭建起一座幾何相似比為1:12的“迷你骨架”,從施工可行性到受力性能對設計成果進行了全方位反覆驗證國產索的安全性和可靠性。從2018年10月21日第一車高釩密閉索運入施工現場,到2019年3月19日索網張拉完成,敢為人先的擔當和嘗試使國產高釩密閉索在國內大型場館中成功首次應用,填補了國內技術空白。
技術前進一小步,行業跨越一大步。三亞亞沙會體育場等國內各大工程紛紛“效仿”速滑館,陸續應用上國產高釩密閉索,徹底打破高釩密閉索國際市場壟斷,進口索壟斷優勢不再、價格開始下降,國內高端材料行業再一次實現“並跑”。
PART
三
精心設計,協作共建“亮點工程”
南北向穩定索張拉力大、同步性要求高,是屋面索結構施工最關鍵的環節。北京市建築設計研究院在對比了大量結構方案後,本着安全、美觀、高效的原則,採用了外側帶斜拉索的圈樑索網結構體系。這樣的體系也給鋼結構設計帶來了前所未有的挑戰。為了減小索網巨大張拉力對下部支撐體系以及樁基的影響,設計伊始,便加入了整體施工順序的設想,確定了內側屋面索網主動張拉、外側斜拉索被動成型的構想。2019年3月19日,國內最大跨度的單層雙向正交馬鞍形屋面索網結構成功完成張拉,填補了我國首個大噸位、大面積的超大跨度單層正交索網同步張拉技術空白。
為了符合“綠色辦奧”理念,索網屋面的用鋼量只是傳統鋼結構屋面的四分之一。“北京帕克國際工程諮詢股份有限公司國家速滑館項目監理部總監代表梁振賀介紹到:“鋼結構加工及所有工序,專業監理工程師全程駐場進行過程管控,索網提升、張拉過程專業監理工程師全程旁站,為技術施工提供了有力的方向指引和技術支撐。
PART
四
匠心施工,全力打造“精品工程”
精心的設計,需要匠心施工,才能把設想變為現實。北京城建集團承擔了冬奧標誌主場館——國家速滑館工程的建設後,迅速抽調參加過“鳥巢”、國家體育館等重大工程建設的專業人員,組成了以項目執行經理張怡等為代表的國家速滑館工程建設團隊。
由於該工程工期緊,為縮短混凝土結構施工與鋼結構環桁架施工時間,國家速滑館公司和北京城建施工團隊採取了屋面環桁架“南北分區直接吊裝 東西兩側滑移安裝”同步施工方法。由江蘇滬寧鋼機股份有限公司生產的鋼環桁架成空間曲形馬鞍形狀,主弦杆共328根,腹杆共2220根,總用鋼量約8500噸,東西兩側滑移安裝採用由地面滑移轉到高空滑移,這在國內實屬首創。
在短短的半個多月的時間裏,經歷滑移、落架、卸載等工序,橢圓形的鋼製環桁架宛如一條鋼鐵“巨龍”,以1公分之內的誤差範圍穩穩地架設在主體結構之上,工期節約至少三個月,實現了基於平行施工的高效、高精度建造技術。
“冰絲帶”項目榮獲“中國鋼結構金獎年度傑出工程”大獎,是對國家速滑館項目實現“冬奧速度”“冬奧質量”、踐行工匠精神的充分肯定,更激勵着項目建設者們砥礪前行。
2020年,速滑館公司將與項目設計方、參建方、監理、全體建設者們堅守質量、傳承創新,全力打造“最快的冰”和“智慧的館”,高質量完成建設任務目標,全面做好測試賽準備工作,以百分之百的工匠精神創百分之百的優質工程,助力北京為世界奉獻一屆精彩、非凡、卓越的冬奧會!
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