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國家跳台滑雪中心設計建設用了什麼新技術?

記者 矯 陽
2021年01月21日08:06 | 來源:科技日報
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原標題:國家跳台滑雪中心設計建設用了什麼新技術?

  距北京2022年冬奧會還有一年多,20日,記者從中國中鐵股份有限公司獲悉,張家口賽區國家跳台滑雪中心等場館已全部完工,目前正進行調試工作。

  國家跳台滑雪中心設計建設如何體現“綠色冬奧”理念?用了什麼新技術?有哪些創新?

  國家跳台滑雪中心是我國建設的首個跳台滑雪場地,也是全球首個全鋼筋混凝土框架結構滑雪中心,首個在頂部出發區設置大型建筑物的跳台滑雪場地。

  “項目由主體建筑、訓練跳台以及綜合區組成,佔地約62公頃。主體建筑由山上頂峰俱樂部、山下體育場以及二者之間的競賽區組成。其中頂峰俱樂部設置三個主要樓層即標准跳台出發層、大跳台出發層、觀光及會議功能樓層,採用異型鋼框架結構,頂部圓環直徑80米,計算總用鋼量約1800噸。”中鐵建工集團項目總工程師張裕介紹說。

  中國建筑設計院設計人員告訴記者,國家跳台滑雪中心設計靈感源於中國的傳統吉祥飾物“如意”。從跳台環形頂端,再到剖面線形和底部看台,與中國傳統吉祥物“如意”的S形曲線完美融合,被稱為“雪如意”,在體現體育建筑動感造型的基礎上,又凸顯了中國元素。

  設計人員表示,以往的雪道在山脊上,堆土成型。而“雪如意”是架在山谷之間的全鋼筋混凝土框架結構,使用136根樁柱架起混凝土滑道。兩側有高山遮蔽,形成天然擋風屏障,讓運動員在飛翔時避風,感受更好的比賽環境和更舒適的體驗。

  依山設計的“雪如意”給施工帶來了極大難題。

  “滑道所處山體,地勢起伏大、基岩風化界面程度不一。”中鐵建工集團項目經理姜秀鵬說,高達110米的山體邊坡施工,相鄰樁頂標高最大相差11米,土方量龐大、支護范圍廣、作業面狹小、安全風險大。

  項目技術團隊多次召開專家論証會,從開辟施工道路、臨時支護配合永久支護,自上而下的施工順序,機械開挖配合爆破作業等方面入手,制定出高大山體支護安全專項施工方案,解決支撐大跨度、大荷載混凝土構件承載力需求。

  “冬奧場館施工過程中,場地的取土棄土、邊坡爆破都會導致大量次生裸地的出現。”張裕說,關於賽道周邊山體切削后的邊坡穩定及支護影響山間生態問題,國際經驗也無從借鑒。

  作為科技部國家重點研發計劃“科技冬奧”重點專項相關課題參與方,中鐵建工集團項目部承擔了“針對生態再造格賓支護體系及生態環保方面考慮不足的現狀”課題研究,技術團隊聯合北京工業大學等院所進行攻關,創立“局部山體切削面的生態再造格賓支護體系”,首次將格賓再造技術用於山體支護和生態恢復。

  “格賓再造技術,是指對切削后的碎石和土壤進行篩選,並合理組合填充到格賓網箱中,形成支護體系,再種植適應當地氣候的植被,以實現生態恢復的目標。”姜秀鵬說,通過在500米典型滑雪賽道進行示范,驗証了支護體系的技術可靠性與耐久性。

  冬奧會賽事80%的服務用房多為臨時建筑,需要快速搭建且能夠予以回收利用。

  “對典型冬季冰雪運動設施體系建筑,如比賽起點區、裁判塔和轉播台,及附屬臨時設施等,項目面臨著一系列亟待解決的關鍵技術瓶頸問題。”張裕說。

  通過調查研究、理論計算、試驗比對及工程應用等手段,中鐵建工集團項目部對在典型冬奧低溫場下裝配式結構體系的力學性能、抗震性能等進行研究,形成了具有冬奧賽事特色的“裝配式建筑物的模塊化結構及建筑體系”。

  國家跳台滑雪中心建設還應用了復合地基、雨水、地表水、融雪水收集系統等多項新技術以及應用高性能混凝土中空玻璃幕牆等施工材料新工藝。

(責編:趙竹青、初梓瑞)

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