国家跳台滑雪中心设计建设用了什么新技术?

距北京2022年冬奥会还有一年多,20日,记者从中国中铁股份有限公司获悉,张家口赛区国家跳台滑雪中心等场馆已全部完工,目前正进行调试工作。

国家跳台滑雪中心设计建设如何体现“绿色冬奥”理念?用了什么新技术?有哪些创新?

国家跳台滑雪中心是我国建设的首个跳台滑雪场地,也是全球首个全钢筋混凝土框架结构滑雪中心,首个在顶部出发区设置大型建筑物的跳台滑雪场地。

“项目由主体建筑、训练跳台以及综合区组成,占地约62公顷。主体建筑由山上顶峰俱乐部、山下体育场以及二者之间的竞赛区组成。其中顶峰俱乐部设置三个主要楼层即标准跳台出发层、大跳台出发层、观光及会议功能楼层,采用异型钢框架结构,顶部圆环直径80米,计算总用钢量约1800吨。”中铁建工集团项目总工程师张裕介绍说。

中国建筑设计院设计人员告诉记者,国家跳台滑雪中心设计灵感源于中国的传统吉祥饰物“如意”。从跳台环形顶端,再到剖面线形和底部看台,与中国传统吉祥物“如意”的S形曲线完美融合,被称为“雪如意”,在体现体育建筑动感造型的基础上,又凸显了中国元素。

设计人员表示,以往的雪道在山脊上,堆土成型。而“雪如意”是架在山谷之间的全钢筋混凝土框架结构,使用136根桩柱架起混凝土滑道。两侧有高山遮蔽,形成天然挡风屏障,让运动员在飞翔时避风,感受更好的比赛环境和更舒适的体验。

依山设计的“雪如意”给施工带来了极大难题。

“滑道所处山体,地势起伏大、基岩风化界面程度不一。”中铁建工集团项目经理姜秀鹏说,高达110米的山体边坡施工,相邻桩顶标高最大相差11米,土方量庞大、支护范围广、作业面狭小、安全风险大。

项目技术团队多次召开专家论证会,从开辟施工道路、临时支护配合永久支护,自上而下的施工顺序,机械开挖配合爆破作业等方面入手,制定出高大山体支护安全专项施工方案,解决支撑大跨度、大荷载混凝土构件承载力需求。

“冬奥场馆施工过程中,场地的取土弃土、边坡爆破都会导致大量次生裸地的出现。”张裕说,关于赛道周边山体切削后的边坡稳定及支护影响山间生态问题,国际经验也无从借鉴。

作为科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项相关课题参与方,中铁建工集团项目部承担了“针对生态再造格宾支护体系及生态环保方面考虑不足的现状”课题研究,技术团队联合北京工业大学等院所进行攻关,创立“局部山体切削面的生态再造格宾支护体系”,首次将格宾再造技术用于山体支护和生态恢复。

“格宾再造技术,是指对切削后的碎石和土壤进行筛选,并合理组合填充到格宾网箱中,形成支护体系,再种植适应当地气候的植被,以实现生态恢复的目标。”姜秀鹏说,通过在500米典型滑雪赛道进行示范,验证了支护体系的技术可靠性与耐久性。

冬奥会赛事80%的服务用房多为临时建筑,需要快速搭建且能够予以回收利用。

“对典型冬季冰雪运动设施体系建筑,如比赛起点区、裁判塔和转播台,及附属临时设施等,项目面临着一系列亟待解决的关键技术瓶颈问题。”张裕说。

通过调查研究、理论计算、试验比对及工程应用等手段,中铁建工集团项目部对在典型冬奥低温场下装配式结构体系的力学性能、抗震性能等进行研究,形成了具有冬奥赛事特色的“装配式建筑物的模块化结构及建筑体系”。

国家跳台滑雪中心建设还应用了复合地基、雨水、地表水、融雪水收集系统等多项新技术以及应用高性能混凝土中空玻璃幕墙等施工材料新工艺。

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