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解码“冰丝带”

时间:2021-11-18 07:55 来源:网络整理

  本报记者 赵莹莹

  发令枪响,两位运动员用力一蹬,从起点出发。冰刀划过冰面的咔咔声,就像是飞翔的预告,也宣告着“相约北京”系列冬季体育赛事速度滑冰中国公开赛在北京国家速滑馆开赛。

  “运动员下脚的一刹那,就知道这个冰好不好。”在国际测试赛中,国家速滑馆表现优异,或者说,冰面“很走道儿”。“这个场馆非常美丽,冰面的体验也非常好。”第一位登上赛场的荷兰选手克莱依维尔德兴奋地说。而对于北京城建集团总工程师、国家速滑馆总工程师李久林来说,听到运动员成绩的那一刻,他才略感轻松,“这是一场对工程技术前沿的大挑战,体现了中国建筑行业的最高水平。”

  为深化绿色、共享、开放、廉洁的办奥理念,在北京2022年冬奥会与冬残奥会的筹办过程中,“科技冬奥”愿景贯穿始终,目标是为世界探寻更好的未来城市生活解决方案。有“冰丝带”美称的国家速滑馆,无疑是探寻未来的生动注解。替代传统钢结构的索网屋面、碳排放值趋近于零的制冰水平、数字化生产与装配技术……科技前进的每一小步,都是自主创新的一大步。

解码“冰丝带”

 

  从0到1

  国产索填补应用空白

  2021年11月6日,立冬前一天,北京迎来今冬第一场雪。一大早,李久林就以技术专家的身份出现在建筑工地上,为不久后的关键节点施工出谋划策。“过去干工程,最重要的是保证施工质量;现在干工程,许多时候还要做好技术创新。”办公桌上,一本本项目图纸和实验报告,是他持续创新的源泉,这其中,不少都和一个名字有关——国家速滑馆。

  时间回溯到3年前。

  2018年1月16日,北京市重大项目建设指挥部办公室对外公布了北京2022年冬奥会标志性场馆——国家速滑馆政府与社会资本合作项目招标结果, 中国县域动态网,首开集团、北京城建集团、北京住总集团、华体集团4家单位组成的联合体中标,并与政府出资方代表北京国资公司组建项目联合体,负责国家速滑馆的建设与运营。

  这是2022年冬奥会北京赛区唯一的新建场馆,也是北京冬奥会首个采用政府与社会资本合作模式进行建设的场馆,重要性和受关注度不言而喻。很快, 中国林业新闻网,李久林接到通知,去国家速滑馆当总工。“工程复杂,工期又短,怎么想都太难。你当过‘鸟巢’的总工程师,希望借助这种重大工程的主持经验,把这根‘硬骨头’啃下来。”临危受命的那一刻,李久林的脑子里就紧绷起一根弦:又好又快地建成国家速滑馆。

  又好又快,脑海里的四个字,真要做到却是难如登天。

  建筑面积约8万平方米的国家速滑馆,有着灵动的造型:沿着外墙盘旋而成的曲面玻璃幕墙,犹如22条晶莹美丽的“冰丝带”,“丝带”飞舞向上,围合出顶部的马鞍形屋面,仿佛森林的顶盖。支撑起这造型的,则是全球规模最大的单层双向正交马鞍形索网结构——长跨198米,短跨124米,索体总长20450米。“受力优、形态美外,索网结构的另一大优点是节能环保。”李久林说,国家速滑馆索网屋面的总重量达968吨,用钢量却仅为传统钢屋面的约四分之一。

  但硬币的另一面,是复杂的变形控制。这是因为,索网具有一定的柔性,当向高空提升时,随着温度、风力等环境因素发生变化,索网的最大变形值可达到470毫米。与此同时,国家速滑馆的索网结构生根于8500吨超大跨度钢结构环桁架上,环桁架也会在索网提升张拉中跟随变形。而固定在索网结构上的管线,如除湿风管和雨水排水管,也要适应索网的变形。

  变形,是建设中的变数,也是建设过程中的难点。而当李久林提出在国家速滑馆索网施工中舍弃采购成熟的进口索, 信息新报网,改为应用国产高钒密闭索时,这个变数又增大了。

  “以前都是使用进口索,这次为何非得使用国产索?”“国外供应商追着卖索,干嘛不买现成的?”“这么重要的工程,万一出现风险,责任谁来担?”……质疑的声音不绝于耳。李久林却坚持,100%使用国产索。

  “这是基于摸底调研后的合理判断。”说起当初的这个决定, 魅力天使网,李久林解释,这并非盲目乐观,而是一次顺理成章的突破。进口索虽然产品有保障,但价格居高不下,还会因加工、通关等导致供货时间不可控。反观国产高钒密闭索,早已在矿山、缆车等领域有应用案例,且整个生产流程中,只差制作索体外层的Z形钢丝的技术,在短时间内是有望实现国产化的。

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