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在海拔2198米的北京延慶小海坨山,國家雪車雪橇中心宛如冰雪游龍,盤旋山巔,蓄勢騰飛。作為設(shè)計難度最高、施工難度最大、施工工藝最復(fù)雜的冬奧新建比賽場館之一,國家雪車雪橇中心引領(lǐng)多個中國“首創(chuàng)”,為雪車、鋼架雪車、雪橇3個項(xiàng)目的全部比賽提供堅(jiān)實(shí)保障。

首創(chuàng)技術(shù)打造360度回旋彎道

雪車雪橇項(xiàng)目被譽(yù)為冰雪運(yùn)動中的“F1賽車”,是冬奧會速度最快的項(xiàng)目,專業(yè)性極強(qiáng)。賽道全長1975米,主賽道落差達(dá)到121米,相當(dāng)于47層樓高,最高設(shè)計時速134.4公里,堪稱北京冬奧會最快賽道。整個賽道共設(shè)置16個彎道,其中包含一個令人驚嘆的360度回旋彎道。如此復(fù)雜、精密的設(shè)計,對賽道施工提出了苛刻要求。

“項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用了多項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)?！鄙虾氁眹已┸囇┣林行目偣こ處熇罨脻院赖卣f,“包括首度運(yùn)用高精度三維空間測量與檢測技術(shù)、空間扭曲的雙曲面賽道噴射成型技術(shù);噴射混凝土配合比設(shè)計打破了國外對高密度高強(qiáng)噴射混凝土配方的壟斷;滑道施工過程中的關(guān)鍵工序率先使用雙曲面制冷管道夾具及制冷管道加工成型及安裝技術(shù)?！?/p>

國家雪車雪橇中心項(xiàng)目賽道為空間扭曲雙曲面殼體結(jié)構(gòu),全長1975米的賽道曲面曲率均不相等,采用常規(guī)的施工工藝無法實(shí)現(xiàn),只能通過人工噴射成型。按照傳統(tǒng)噴射混凝土技術(shù)規(guī)程施工,混凝土凝結(jié)時間很短,根本無法進(jìn)行修面,于是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)便從速凝劑入手,經(jīng)過多次配比、無數(shù)次試驗(yàn),多方尋求資料,歷經(jīng)了百余組1∶1足尺模塊制作、300余次配合比調(diào)整、600余次噴射試驗(yàn)、上千次測量及檢測、近200立方米噴射混凝土消耗后,最終成功攻克了賽道噴射混凝土的配比難題。

全長179米的回旋彎賽道,被分成四段制冷單元。每一段制冷單元,噴射手們都要不間斷完成,必須一氣呵成,平均連續(xù)作業(yè)時間超過25個小時。此外,360度回旋彎道全部為高度在3米到4米的高墻段。高度疊加曲率,使得每段截面的形狀更為復(fù)雜?！?79米的賽道,從第一米到最后一米,每個斷面都不盡相同,噴射手們按照編號一米一米地完成,賽道精度嚴(yán)格控制在10毫米?！眹娚涫挚偨叹毾蛎⒏锌?“我們選拔近千名工人,經(jīng)過嚴(yán)格技術(shù)訓(xùn)練、體能訓(xùn)練以及不少于200余次現(xiàn)場噴射訓(xùn)練后,經(jīng)過20輪淘汰制技術(shù)選拔,才最終選出21名員工,組成了屬于中國的首支混凝土噴射‘鐵軍’”。

量身定制獨(dú)特解決方案

延慶賽區(qū)雪車雪橇賽道是全球第一條位于南坡(陽坡)的賽道。為此,在遮陽棚的設(shè)計上,施工團(tuán)隊(duì)結(jié)合賽道形狀、自然地形和“人工地形”等,研發(fā)出了一套獨(dú)特的“地形氣候保護(hù)系統(tǒng)”,通過地形、遮陽棚、遮陽簾降低太陽輻射對賽道的影響。

遮陽棚體系采用獨(dú)特的大跨度木結(jié)構(gòu)桁架體系,共由277榀三角木梁支撐,每一榀木梁由50多種規(guī)格材料組成,單邊懸挑長度7至13米,277榀木梁在垂直落差121米的賽道上安裝,難度極大,對安裝精度的要求極高。

“由于無例可循,我們的研發(fā)之路萬般艱辛,僅結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計就用時一年之久?！崩罨脻寡?項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在前期準(zhǔn)備中做了大量工作,實(shí)地考察廠家加工能力、加工工藝及材料選型、編制詳細(xì)的施工方案,針對吊機(jī)站位、木梁施工流程等方面進(jìn)行全方位分析和策劃。

除了構(gòu)件山地運(yùn)輸難、山地氣候不穩(wěn)定等挑戰(zhàn),最大的困難在于吊裝,吊裝的精度要達(dá)到毫米級。設(shè)計團(tuán)隊(duì)希望張拉過程是“微微抬起”。為了實(shí)現(xiàn)“微微抬起”目標(biāo),施工團(tuán)隊(duì)和設(shè)計團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次討論和嘗試之后才確定張拉方案。最關(guān)鍵的工序施工時,安排近20臺吊車同時作業(yè),耗時10個月之久。

毫米級“微整”為“游龍”“理脈筑骨”

雪車雪橇賽道設(shè)計復(fù)雜,空間曲率變化繁多,因此對賽道的制冰、修冰精度要求極高。李幻濤表示:“冰面要在彎彎曲曲、高低起伏,甚至是立面上去做,要有硬度,要順滑,不能有塵土,不能結(jié)霜,不能有雜物?！?/p>

國家雪車雪橇中心賽道冰面精度達(dá)毫米級,制冰修冰完全是“手工活兒”。賽道制冰需要制冰師采用專業(yè)的灑水器將加熱后的純凈水水霧一層層均勻地噴灑在低溫混凝土表面,使水霧凝結(jié)固化成冰。制冰團(tuán)隊(duì)要連續(xù)噴灑上百層極薄的水霧,才能使冰道“渾然天成”。結(jié)構(gòu)誤差補(bǔ)冰,是最考驗(yàn)修冰師的技術(shù)。要用抹刀將冰水混合物填補(bǔ)至賽車進(jìn)彎、出彎及冰易脫落處等關(guān)鍵位置,待補(bǔ)冰凍結(jié)后緩慢灑水保護(hù),與周邊冰面形成整體。冰面精加工是最后一道工序,其精準(zhǔn)度直接影響冰道的平滑度和感觀質(zhì)量。修冰師要手持20斤重的特制修冰刀,保證刮刀刀片穩(wěn)定性,使滑行軌跡一道成型。

“我們組建了中國首支雪車雪橇賽道制冰修冰團(tuán)隊(duì)。”項(xiàng)目經(jīng)理姚遠(yuǎn)自豪地說,“制冰修冰隊(duì)伍僅用10天就制作出7000平方米冰面,并掌握了從賽道結(jié)霜形態(tài)判斷制冰條件、通過控制溫度實(shí)現(xiàn)冰面‘微整’等一系列制冰技巧。”

從無到有,從0到1,國家雪車雪橇中心場館建設(shè)向前邁出“一小步”,背后是中國建筑業(yè)企業(yè)培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力的“一大步”。如今,國家雪車雪橇中心已做好了迎接“實(shí)戰(zhàn)”的準(zhǔn)備,即將上演冬奧會雪車、鋼架雪車、雪橇項(xiàng)目的“速度與激情”。

原標(biāo)題：酷科技助飛“雪游龍”——走近北京冬奧場館(二)