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丝带飞扬 科技力量——国家速滑馆被授予中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)


[ 关闭本页 ] 2022年08月02日

近日,为表彰建筑行业在2022年北京冬奥会和冬残奥会成功举办中所作的突出贡献,激励全行业发扬工匠精神,打造更多建筑精品,中国建筑业协会特别授予国家速滑馆2022—2023年度中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)。

国家速滑馆的建设突出科技、智慧、绿色、节能的主题,彰显了我国建筑行业的先进水平,在冰上竞赛场馆建设史上写下了流光溢彩的一笔。自7月9日起,国家速滑馆——“冰丝带”正式面向社会开放。


再生利用,弧形预制看台“变废为宝”

国家速滑馆设有坐席约1.2万个,分为永久坐席和临时坐席,其中永久坐席约8000个,采用预制构件制作。国家速滑馆的预制构件有看台板、挂板、楼梯、踏步四大类,共1911块、331种型号,其中预制看台板直线段有194种规格、弧线段73种规格。

国家速滑馆主场馆的654根混凝土灌注桩,桩头剔凿约两个月,产生大量废旧混凝土。为此,项目团队以再生混凝土“变废为宝”为出发点,考虑看台板是非结构主体主要受力构件,同步研究生产“再生看台板”。项目团队对废旧桩头进行再利用,将部分于现场破碎,部分直接吊运至首钢资源综合利用科技开发公司进行厂内再生骨料加工。

研究生产过程面临着一个业界技术难题。对于弧形看台板而言,主要的技术难点在于弧形面板成型、弧形支撑筋板和槽钢的固定。倘若这几部分的结构不合理,就会影响浇注件的尺寸精度,以及模具的刚度和稳定性。此外,预留孔多且两端非平行面,所以不易边棱顺直和观感控制,从而增加了加工的难度。项目团队攻坚克难,研制出一种弧形预制看台板模具,其结构合理稳定,刚度和稳定性较高,拆装方便,为弧形看台板的应用和推广打下了坚实的基础。

近年来,绿色可持续发展是我国经济发展的重要方向。据统计,建筑施工过程的能耗和CO₂排放中固废占比60%以上。建筑固废垃圾中废旧混凝土的回收与处理是实现绿色建造的重中之重。国家速滑馆利用废旧桩头加工成再生混凝土,再用于建造预制看台,以实际行动践行着绿色施工理念。



绿色节能,曲面幕墙“玻”光粼粼

国家速滑馆设有坐席约1.2万个,分为永久坐席和临时坐席,其中永久坐席约8000个,采用预制构件制作。国家速滑馆的预制构件有看台板、挂板、楼梯、踏步四大类,共1911块、331种型号,其中预制看台板直线段有194种规格、弧线段73种规格。

国家速滑馆主场馆的654根混凝土灌注桩,桩头剔凿约两个月,产生大量废旧混凝土。为此,项目团队以再生混凝土“变废为宝”为出发点,考虑看台板是非结构主体主要受力构件,同步研究生产“再生看台板”。项目团队对废旧桩头进行再利用,将部分于现场破碎,部分直接吊运至首钢资源综合利用科技开发公司进行厂内再生骨料加工。

研究生产过程面临着一个业界技术难题。对于弧形看台板而言,主要的技术难点在于弧形面板成型、弧形支撑筋板和槽钢的固定。倘若这几部分的结构不合理,就会影响浇注件的尺寸精度,以及模具的刚度和稳定性。此外,预留孔多且两端非平行面,所以不易边棱顺直和观感控制,从而增加了加工的难度。项目团队攻坚克难,研制出一种弧形预制看台板模具,其结构合理稳定,刚度和稳定性较高,拆装方便,为弧形看台板的应用和推广打下了坚实的基础。

近年来,绿色可持续发展是我国经济发展的重要方向。据统计,建筑施工过程的能耗和CO₂排放中固废占比60%以上。建筑固废垃圾中废旧混凝土的回收与处理是实现绿色建造的重中之重。国家速滑馆利用废旧桩头加工成再生混凝土,再用于建造预制看台,以实际行动践行着绿色施工理念。



自主研发,高钒密闭索成功应用

国家速滑馆的屋盖是由钢结构环桁架内部张拉198m×124m的索网、外侧张拉幕墙拉索构成,结构形式新颖独特。

此前,国内工程建设中应用的高钒密闭索长期依赖进口。国家速滑馆如果继续沿用国外技术,技术风险低、压力小,但进口索价格居高不下,同时还会因加工、通关等问题导致供货时间不可控、受制于人,整体建造风险反而增大。

项目团队联合巨力索具优化Z形钢丝拉丝技术指标、攻关拉丝模具,仅用3个月便突破核心瓶颈,研制出第一根试制索。项目团队对试制索开展弹性模量试验、静载破断试验、索夹滑移试验、Z形钢丝特性相关试验等,还专门聘请独立的第三方检验机构对钢索加工的每道工序进行平行检验,验证了国产索的安全性和可靠性。

为控制索体成型质量,在进行钢索加工时,项目部派专人驻厂,全程监督从原钢来源、Z形钢丝拉丝到最终的索体成型等全过程。最终总长20450m的钢索全部一次成型。2019年3月19日索网张拉完成。这是国产高钒密闭索在国内大型场馆中的首次成功应用,意义非凡。





本文作者:胡京平

初  审:章   曲

复  审:李予阳

终  审:佟令玫