2020年，一場突如其來的疫情，令東京奧運會延期，也給進入到籌辦關鍵時期的北京冬奧會和冬殘奧會帶來巨大挑戰。但是，北京冬奧場館建設卻是成果豐碩，北京冬奧組委在一一兌現著申辦冬奧會時的承諾。

 

　　2020年12月25日，國家速滑館工程順利通過業主、勘察、設計、監理、施工單位五方聯合驗收，圓滿完成場館工程建設任務。至此，國家速滑館——“冰絲帶”作為北京2022年冬奧會的標志性場館，與國家游泳中心“水立方”、國家體育場“鳥巢”遙相呼應，共同組成了北京這座世界上首座“雙奧之城”的標志性建筑群。

　　國家速滑館建筑面積約9.7萬m2, 主場館外廓線投影大致呈橢圓形，南北長約240m、東西寬約174m，地下二層，地上三層，建筑高度為33.8m，總坐席12058座。外立面幕墻由22根曲線環形玻璃幕墻隨外立面環繞而成，形成美輪美奐的“冰絲帶”，象征著速度滑冰運動員高速滑進時冰刀留下的軌跡，同時22條“冰絲帶”又象征著在2022年舉辦北京冬奧會， 與 “水立方”“鳥巢” 相呼應，形成“水”“火”“冰”的質感對比，為世界首創，營造出冰與速度的完美結合。

　　國家速滑館采用PPP模式進行投資、建設與運營，在北京市重大項目辦的主導下，由國資公司作為政府出資代表，攜手以首開集團為牽頭方的聯合體，匯集城建集團、住總集團、華體集團等企業經驗與優勢，共同組建北京國家速滑館經營有限責任公司，凝心聚力，攻堅克難，共同打造“冰絲帶”。

　　國家速滑館鋼結構工程包括勁性鋼結構、看臺鋼結構及大跨空間曲型環桁架索網屋蓋三個部分，用鋼量達1.4萬噸。屋蓋環桁架節點采用管與管相貫焊接的形式連接，桿件數量多，截面尺寸大，空間雙曲定位精度要求高、施工難度大。在工程建設中，北京城建集團工程總承包部國家速滑館項目技術人員通過科技創新、技術攻關，研究出了《大跨度馬鞍形單層正交索網結構施工關鍵技術與應用》等多項新技術成果，應用工程后解決了高性能鋼材應用、鋼結拼裝、鋼結構焊接、鋼結構滑移、索結構應用等一系列的施工技術難題，保證了工程質量，加快了施工進度。

　　2020年5月17日上午，經過中國工程院院士聶建國、中國建筑金屬結構協會建筑鋼結構分會會長孫曉彥、全國勘察設計大師任慶英、劉樹屯、范重、郁銀泉等12位現場評審專家認真細致地考評，北京城建集團工程總承包部承建的國家速滑館工程以148.5分這一2019年度最高分的好成績順利通過了中國鋼結構金獎年度杰出工程大獎現場評審。專家們一致認為，國家速滑館工程設計新穎，施工難度大，質量要求高，不僅體現了北京城建集團大型企業的管理水平，而且是行業標桿，達到國際領先水平。

　　中國鋼結構金獎年度杰出工程大獎是由國家住建部委托中國建筑金屬結構協會設立的鋼結構行業最高工程大獎，其從中國鋼結構金獎獲獎工程中選出，年度最多不超過3個項目。

　　此前在中國鋼結構金獎評審中，國家速滑館工程同樣以最高分通過專家組的評審，得到了驗收專家的一致好評。特別是國家速滑館工程大跨度馬鞍形索網結構關鍵施工技術，其屋蓋索網是首次采用國內自主研發的高釩密閉索，是全球跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網結構，且屋蓋體系用鋼量僅約為傳統屋面的四分之一，完美體現了節能、環保、綠色辦奧的理念。 

寒冬臘月 夜以繼日奮戰樁基

　　2018年新年伊始，國家速滑館等三項2022年北京冬奧會重點項目“花落”北京城建集團。這家北京國企也成為全球唯一一家既建造過夏季奧運會主場館、又建造冬季奧運會主場館的建筑工程總承包商。

　　9.7萬平方米的建筑面積、全球體育場館中規模最大的單層雙向正交馬鞍形索網屋面、亞洲最大的冰面、3360塊玻璃拼接營造出靈動飄逸的22條“冰絲帶”……巨大的體量、復雜的結構，工期只有2年，建設充滿挑戰，考驗著雙奧企業的實力與擔當。

　　重任在肩，集團工程總承包部迅速調集曾經參加過鳥巢、國家體育館、奧運村、T3航站樓、北京新機場、亞投行等重點工程建設的優秀骨干，組建起項目管理團隊。

　　項目執行經理王中錄帶領項目團隊以“精品工程、樣板工程、平安工程、廉潔工程”的標準，為“冰絲帶”建設夜以繼日，貢獻城建智慧。

　　面對非常規的超短工期，項目部倒排工期，確定6月26日實現正負零這一目標。當時就連業主都認為這一目標太具挑戰。王中錄深知這一目標實現的份量：這既是證明集團實力的一戰，更是提振項目士氣的關鍵一戰，首戰必須告捷。

　　中標之初尚不具備進場條件，項目常務副經理張怡帶領團隊在緊鄰的集團亞投行項目部借用兩間辦公室，開展進場前準備工作，熟悉圖紙、材料采購、臨設準備、篩選勞務隊等工作緊張有序。

　　在接收場地后，1月22日，農歷臘月初六，項目部正式開始樁基施工。此時已臨近春節，寒冷的天氣對人員、機械的組織帶來不小挑戰，為保證春節前全部完成654根樁基施工，項目部組織工人24小時不間斷作業。

　　“去年冬天格外冷，夜間氣溫經常徘徊在零下12至13度左右，工人夜間進行混凝土澆筑時，捧著泵管不一會兒手套就凍到了泵管上，拽都拽不下來。嚴寒加上臨近年關，剛開始樁基施工第三天就有20多工人撂挑子不干了。”生產副經理高樹棟說，沒過幾天又有一撥工人“跑”了。

　　項目部緊急從城建道橋華夏基礎公司調來“援兵”，用大巴車把工人從河南、四川接到施工現場，還適當增加勞務費以在春節前留住作業人員。水壓不夠，項目部外購上百噸水用于打樁。打樁機用九備一。

　　人材機俱備，鵝卵石地質又成為鉆孔速度的最大障礙。

　　“原計劃每臺打樁機一天至少打4根樁，但因地質影響能打3根已經很不容易”。高樹棟用競賽加獎勵來激勵干勁，他在9臺打樁機班組之間開展競賽，只要每天打樁超過3根就進行獎勵，并且當天兌現。每晚為工人準備夜宵并送到作業面。為讓工人能安心踏實施工，項目部還提前為他們安排好回家的大巴車，以讓他們在臘月二十八晚上就能到家。

　　夜間打樁時表層水很快就結一層薄冰，項目部派專人看守隨時“破冰”，保障打樁的連貫性。“鉆孔又大又深，周邊全是冰，極易打滑，安全風險極大。”項目安全總監田寶新深知雖然工期異常緊張，但安全風險底線不能破，他安排4名安全員晝夜旁站監督，鉆孔一旦成孔，立即采取苫蓋、圍擋進行雙層防護，并在樁孔附近打下地錨，拴上安全繩連接工人安全帶，為下鋼筋籠、測量等作業上好保險。

　　春節前能否完成樁基施工決定著6·26出正負零目標能否順暢實現，“樁基施工廣受關注，集團公司副總經理彭成均每天都讓我們上報打樁進度”，壓力即是動力，數百名工人與項目管理團隊齊心奮戰，用冰般堅毅、火般熱情挑戰寒冬。

　　2月13日，臘月二十八，京城陽光明媚，歷經23天，654根直徑1米的基礎樁全部完工，一場漂亮的寒冬熱身戰完美收官。當天上午，市重大辦黨組書記王鋼率隊到項目部慰問時盛贊：“城建集團不愧是能打硬仗的鐵軍！”節后經過第三方檢測，這654根樁全部被評定為一類樁。

 

綠色奧運 土方施工精雕細琢

　　2018年2月25日，正月初十，平昌冬奧會閉幕，冬奧正式進入北京周期，全球目光聚焦到國家速滑館等冬奧重點工程建設上來。

　　當京城依舊沉浸在濃濃的年味中時，國家速滑館施工現場已是機械隆隆，樁頭剔鑿和土方開挖正熱火朝天。

　　“投標清單上土方量只有7萬多立方米，但實際挖出的土方量高達27萬立方米。”面對嚴重超“標”的土方開挖任務，高樹棟在前期策劃的基礎上增加人員和機械，高峰期有400多名作業人員、20臺挖掘機、80多輛運土車24小時在基坑運轉。

　　土方開挖期間，霧霾天、大風天集中出現，隔三差五的停工挑戰著工期目標，項目部采取白天場內倒土、夜間集中清運等措施盡力搶回工期。

　　同時，在國家速滑館約5.5萬平方米的基坑中，環繞橢圓形的FOP（Field of Play）比賽區域，分布著通風電纜管溝、制冰管溝、下沉式空調機房、集水坑、電梯基坑等近150個大小不一的嵌套坑，每個基坑邊線呈弧形，并存在60度的坡度，準確定位、精準開挖考驗著作業團隊。

　　BIM團隊負責人蘇李淵帶隊建好的BIM模型對基坑排布、坐標點位等逐一深化設計，“面對大坑套小坑、深坑套淺坑的地下作業，通過BIM模型我們可以非常清晰地看到每一個細節，通過對工人進行三維可視化交底，極大地減少了操作誤差、避免了返工。”項目總工史自衛安排測量人員用全站儀一米一個坐標點進行精確定位。

　　由外到內、由淺入深，當工人拿著自己發明的修坡神器像雕琢藝術品一樣打磨基坑時，前來調研的業主以為這是一只技術精良的考古隊伍。

　　歷經20余天霧霾大風天影響造成的停工，5月初，27萬立方米的土方開挖和清槽任務完工。技術利器和匠心打磨讓基坑宛如天成，前來觀摩的專家無不稱贊項目部打磨了一件藝術品。

　　“剔鑿下來的樁頭不再是作為建筑垃圾運到渣土消納廠，我們將樁頭破碎后的大塊石料制成堆石混凝土用于肥槽、擋墻等的回填，將另一部分樁頭粉碎制成再生骨料，用作預制看臺板的構件原料。”史自衛說項目部踐行綠色辦奧理念，通過技術創新探索廢料再利用的多種途徑。

 

破繭而出 千人奮戰詮釋城建速度

　　2018年5月，工程全面進入基礎底板施工階段，項目部掀起“突擊55天出正負零”勞動競賽，“冰絲帶”建設全面加速。雖然已進度過半，但對于6·26出正負零，勞務隊仍舊缺乏信心。

　　剩下的55天，要完成5萬立方米混凝土澆筑、近1.2萬噸鋼筋綁扎、2000噸勁性鋼結構施工，工程量太大。

　　“更重要的是國家速滑館橢圓形的底板造型決定每相鄰兩根鋼筋的長度都不一樣，而且差異都在厘米級，特別是在南北兩端弧度較大區域，鋼筋密集分布，只依據圖紙進行翻樣得來的數據并不準確。”項目技術副經理楊應輝說項目部采取現場實測實量的方式對每根鋼筋應有長度進行精確測量，高峰期僅翻樣工就多達20人。而經加工后到達現場的鋼筋，每捆近40根、每根長度各異，項目人員協助勞務隊逐根挑選鋼筋，在強化對勞務隊的指導與幫助中讓勞務隊的信心日漸堅定。

　　國家速滑館全冰面設計對混凝土澆筑提出新要求。“國家速滑館工程地下結構混凝土總用量為9.1萬立方米，其中90%以上都是特殊混凝土。”史自衛介紹工程底板、外墻、頂板梁全部采用補償收縮混凝土，FOP比賽區域采用抗凍等級高達F250的抗凍混凝土，同時，FOP比賽區域每個制冰單元之間左右各2米還使用了抗凍鋼纖維混凝土。而配制出抗凍鋼纖維混凝土絕非易事，既要達到高性能高耐久功效，又要確保鋼纖維摻量適宜、不堵塞甭管，項目部與混凝土攪拌站、專家多次論證、實驗，最終確定每立方米混凝土鋼纖維摻量30公斤。

　　項目部通過優選并指定重要原材料和外加劑、控制混凝土水化熱、混凝土專倉專線生產、逐車對進場混凝土驗收等確保混凝土供應質量。采取蓄水養護、土工布覆蓋養護等加強對混凝土養護，將養護時間延長至14天，安排專人灑水，確保養護水到位、提高混凝土成型質量。

　　生根于底板，柱芯為H型鋼骨、周圍鋼筋密布的勁性鋼骨柱也對施工帶來考驗。32根橢圓形勁性鋼骨柱將豎直“長”到地上6.1米處，與兩道環向勁性鋼骨梁共同外挑160根懸挑勁性鋼骨梁；48根不規則四邊形勁性鋼骨柱將傾斜“長”到速滑館地上3層，支撐起8100噸的馬鞍形鋼環桁架。“H型鋼骨周邊鋼筋密布，少則70根、多則160根，與勁性梁內鋼筋和鋼骨相互交叉，梁柱節點鋼筋處理是極大的挑戰。”史自衛說通過BIM模型對鋼筋排布深化設計、建立三維模型，對工人進行三維交底，有效指導施工順暢展開。

　　與此同時，鋼筋加工場由4個增加到7個，人員由1000多人迅速增加到2200多人，汽車吊由3臺增加到7臺，8臺塔吊圍繞基坑成橢圓形分布。

　　選用兩家混凝土攪拌站，分供南北兩區施工，既能形成競爭也可互補。鋼筋采用河北鋼鐵集團直供、周轉材料選用兩家供應商，確保滿足后續三天的需求量。

　　兩支勞務隊在南北兩區互相比拼，在比學趕超中沖刺出正負零目標。

　　“從‘五一’開始，這張圖陪伴我在國家速滑館度過了53個日日夜夜，每個流水段都被我親手標記過三次。難以忘懷的是每天5:30醒來逐段確認進度的心情，難以忘懷的是這只彩筆又可以涂抹一段顏色的喜悅，難以忘懷的是堅持與必勝的信念。今天，它終于被涂滿了！”49個流水段的底板、負二層頂板、負一層頂板混凝土澆筑完成，張怡都會在她的“地下結構施工進展圖”上各標記一次，6月26日，國家速滑館順利實現出正負零，張怡在微信朋友圈曬出這張涂滿顏色的進展圖，喜悅激動之情溢于言表。

　　這一刻的到來，項目部每個人都難掩激動。9.1萬立方米混凝土澆筑、2萬噸鋼筋綁扎、2500噸勁性鋼結構施工，從1月22日正式開工到現在，僅用5個月，國家速滑館全面“長出地面”，項目部用堅守和拼搏向外界詮釋了“城建速度”。

 

平行施工  “織”出冬奧速度

　　從2018年1月22日進場開始樁基施工，到2020年1月24日除夕亮燈迎新春，項目團隊僅用24個月便先后實現“冰絲帶”的精耕細作、拔地而起、天幕編織和絲帶飛舞，創造出卓爾不群的冬奧速度。這背后是城建鐵軍只爭朝夕的晝夜奮戰，更得益于基于平行施工的高效高精度建造。

　　總建筑面積9.7萬平方米的國家速滑館要用2年時間完工，工程體量不大，但結構異常復雜：8500噸超大跨度鋼結構環桁架、全球跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網結構、3360塊玻璃幕墻拼出自由流暢的天壇形曲面“外衣”、1080塊單元式屋面板與索網完美擬合、1.2萬平方米的亞洲最大冰面……

　　“速滑館各施工環節環環相扣、施工精度要求極高，正常情況下，得在土建結構完工后進行鋼結構環桁架施工，環桁架拼裝完、現場實測實量后，才進行索的加工和施工，但若這樣按部就班地施工，工期得增加6個月，時間不允許。”張怡說得在進行地上土建結構施工的同時，開展鋼結構、索結構的材料加工和正式施工，這種土建、鋼、索結構平行施工的方式是與時間賽跑的“制勝法寶”。

　　基于平行施工思路，項目部將BIM技術、仿真分析與裝配式相結合，實現對鋼、索等的工廠加工、現場組裝，在施工現場實現與造汽車一樣造場館的智慧建造，以“南北兩側原位吊裝、東西兩側整體滑移”方式讓8500噸鋼結構環桁架快速就位，以“地面編網、整體提升、整體張拉”方式把158根鋼索精準織成“天幕”。

　　2018年7月到11月，如果能在30多米的高空俯瞰2萬平方米的施工現場，以橢圓形的混凝土框架為空間分界線，場內、場外平行施工拼出的速度一目了然：

　　地上混凝土框架晝夜搶工時，場外東西車庫頂板上鋼結構環桁架拼裝及滑移胎架搭設井然有序、場內預制看臺板吊裝見縫插針；

　　地上混凝土結構全部完工時，場外東西兩側環桁架拼裝完成即將開始滑移、場內預制看臺板吊裝接近尾聲；

　　場外環桁架滑移過半時，框架上南北兩側環桁架吊裝過半，場內開始地面編索；

　　環桁架成功合龍對接成橢圓形整體時，地面編索完成，即將開始索網提升張拉；

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　　場內場外平行施工、時間空間無縫銜接，整個施工現場如同一個區域分工明確的總裝廠，僅用4個月就完成原本按照順序施工需10個月的工程量。

　　2018年12月30日，經過45天的“穿針引線”，一張長198米、寬124米的巨型大網在地面編織完成。此時，鋼結構環桁架也已合龍。

　　2019年3月19日上午10時，索網張拉完成，整個索網變成壯觀穩固的馬鞍形“天幕”，項目部獨創的張拉方法被評定為“達到國際領先水平”。索網的成功張拉也填補了國內大噸位、大面積、超大跨度單層正交索網同步張拉技術空白，為今后特大跨度索網施工提供了范例。

　　“我們不只是在建樓，更是在雕刻藝術品。”為讓“冰絲帶”早日舞動雙奧之城，雙奧建設者對標“鳥巢”，超越“鳥巢”，不舍晝夜、匠心打磨。在800多個日日夜夜里，北京城建集團工程總承包部項目團隊以敢為人先的擔當、只爭朝夕的實干、善于突破的智造，精心編織“冰絲帶”，續寫奧運建筑傳奇，奉獻一座見證中國發展、彰顯城建力量的時代豐碑。

　　《建設機械技術與管理》雜志特別邀請國家級鋼結構建設專家、奧運工程優秀建設者、北京城建集團工程總承包部高樹棟等撰文《國家速滑館大跨度馬鞍形單層正交索網整體提升張拉施工關鍵技術》。