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“冰丝带”喜获中国钢结构金奖

时间:2020-06-24  

        近日,国家速滑馆以148.5分最高分的好成绩,荣获2019“中国钢结构金奖年度杰出工程”大奖,这也是国内钢结构行业的最高奖项。

        国家速滑馆钢结构包括劲性结构、钢环桁架、索网结构三部分,用钢量达1.4万吨。项目钢结构从设计理念、技术工艺、材料选取、施工技法等多个方面都实现了创新和突破,达到国际领先水平,向世界完美诠释了“中国方案”。
“中国方案” 打造杰出“冬奥工程”

        作为北京2022冬奥会最令人期待的新建场馆之一,国家速滑馆项目的工程质量、赛事服务能力和冬奥遗产功能都备受瞩目,也是在市重大办主持招标下首个实现政府与社会资本PPP模式合作的场馆。

        从建造夏奥五大场馆,到运营鸟巢、水立方,有着丰富经验的北京国资公司再次向冬奥发力,主动担当,肩负起北京冬奥标志性场馆国家速滑馆投资建设、赛时保障和赛后运营任务。全面参与北京2022冬奥会、冬残奥会筹办,是北京国资公司作为大型国企践行政治责任与社会责任的体现。

        2018年2月,作为国家速滑馆项目政府出资人代表的北京国资公司与首开股份、城建集团、住总集团、华体集团等社会资本共同组建的国家速滑馆公司成立。从开工之日起,国家速滑馆项目在设计、建设过程中就面临着一系列难题:如何将速滑馆打造成北京冬奥会新建的标志性场馆,如何打造科技奥运、促成“双奥之城”再一次的蜕变,如何将“冰丝带”从效果图转化成实物,如何将一个个高难度设计从理想变成现实。

        为破解这些难题,北京国资公司坚持“投资到哪里,党组织就建到哪里”的原则,同步成立国家速滑馆党委,通过党建引领,集各方之智,汇各方之力,以“冬奥速度”、“冬奥质量”为标准,广泛开展科技攻关与自主技术创新,最终形成了科技亮点纷呈的“中国方案”,仅用不到两年的时间,就完成了钢环桁架高空滑移施工和世界最大跨度索网结构屋顶的施工。

        在充分听取专业意见基础上,国家速滑馆组织设计、建设团队加强关键技术环节的 内外部交流,针对国家速滑馆钢结构不同技术难点,组织专家研讨会20余次;组织设计、施工团队实地考察了国内多家高钒密闭索生产厂家、进行样品试制实验,并与国内最好的科研机构联合科研攻关,使索网屋顶的构造受力最佳、经济最优、形态最美;组织编制我国首部建筑用国产高钒密闭索产品和施工质量标准,填补了国内技术空白。

敢为人先 积极推进“样板工程”

        “冰丝带”设计有世界上规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面,南北长198米,东西124米,施工技术难度在同类型场馆中首屈一指。 2018年1月,国家速滑馆建设团队首次提出在国家速滑馆索网施工中应用国产高钒密闭索。这个主张让当时所有人都觉得不可思议,此前国内索网屋面都是使用进口索,此次使用国产索意味着又让这项艰巨的任务增加了风险。

        经过国家速滑馆建设团队前期大量的调研了解到,生产高钒密闭索在国内有技术储备,缺的是验证国产索可行性的载体。

       在推动高端材料国产化情怀的驱使下,建设团队拿出当年攻克“鸟巢”国产Q460钢材时的气魄,把国内能够生产高钒密闭索的顶级厂家全部考察了个遍。同时,与浙江大学开展联合攻关,在实验室里搭建起一座几何相似比为1:12的“迷你骨架”,从施工可行性到受力性能对设计成果进行了全方位反复验证国产索的安全性和可靠性。从2018年10月21日第一车高钒密闭索运入施工现场,到2019年3月19日索网张拉完成,敢为人先的担当和尝试使国产高钒密闭索在国内大型场馆中成功首次应用,填补了国内技术空白。

        国家速滑馆团队先迈出的这第一步,也完成了行业跨越的一大步。三亚亚沙会体育场等国内各大工程纷纷“跟随”国家速滑馆的“脚步”,陆续应用国产高钒密闭索,彻底打破高钒密闭索国际市场垄断。

精心设计 协作共建“亮点工程”

        南北向稳定索张拉力大、同步性要求高,是屋面索结构施工最关键的环节。在对比了大量结构方案后,本着安全、美观、高效的原则,国家速滑馆最终采用了外侧带斜拉索的圈梁索网结构体系。这样的体系也给钢结构设计带来了前所未有的挑战。为减小索网巨大张拉力对下部支撑体系以及桩基的影响,设计伊始,便加入了整体施工顺序的设想,确定了内侧屋面索网主动张拉、外侧斜拉索被动成型的构想。2019年3月19日,国内最大跨度的单层双向正交马鞍形屋面索网结构成功完成张拉,填补了我国首个大吨位、大面积的超大跨度单层正交索网同步张拉技术空白。此外,索网屋面的用钢量只是传统钢结构屋面的四分之一,真正体现了“绿色办奥”理念。

匠心施工 全力打造“精品工程”

        精心设计,匠心施工,才能把设想变为现实。国家速滑馆建设团队中不少人都参加过“鸟巢”、国家体育馆等重大工程的建设,在国家速滑馆的建设过程中,建设团队将过硬的本领和丰富的经验运用其中,处处体现出工匠精神。

        由于工期紧,为解决好混凝土结构施工与钢结构环桁架拼装的矛盾,建设团队采取了屋面环桁架“南北分区直接吊装+东西两侧滑移安装”的施工方法,使主场馆地上混凝土结构施工与东西侧钢桁架拼装同步进行,钢结构与混凝土结构同步平行施工。东西两侧环桁架长181.9米、重5500吨,东西两侧滑移安装采用由地面滑移到高空滑移,这在国内尚属首创。

        在短短的半个多月的时间里,经历滑移、落架、卸载等工序,椭圆形的钢制环桁架宛如一条钢铁“巨龙”,以1公分之内的误差范围稳稳地架设在主体结构之上,工期节约了至少三个月,实现了基于平行施工的高效、高精度建造技术。

 

       “中国钢结构金奖”正是对国家速滑馆工程创新与努力的最大肯定,也是对“中国方案”的最好注解。