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【钢结构·技术】我国首座跳台滑雪场馆——国家跳台滑雪中心“雪如意”

文章来源:建筑结构(ID:BuildingStructure),获授权转载。

2022

冬奥场馆专题

北京将是世界上首个夏季奥运会和冬季奥运会都举办过的“双奥之城”。2022年冬奥会场馆建设的一大特点,就是最大程度上使用了2008年夏季奥运会的遗产。那些大家耳熟能详的老场馆、老地方进行了全新的设计、改造、提升,同时还出现了一批能够兼顾夏季运动和冬季运动的场馆界的“变形金刚”。这些凝结着建设者们汗水和智慧的场馆,体现了我国传统精益求精的匠人精神,彰显着我国举办一场体育盛会的决心!我们将逐一为您揭开神秘面纱。

国家跳台滑雪中心

国家跳台滑雪中心(National Ski Jumping Centre)位于张家口市崇礼区古棋路,是我国首座跳台滑雪场馆,它也是张家口赛区冬奥会场馆群建设中工程量最大、技术难度最高的竞赛场馆。该场馆主体建筑灵感来自于中国传统吉祥饰物“如意”,从跳台环形顶端,再到剖面线形和底部看台,与“如意”的S形曲线完美契合,因此被形象地称作“雪如意”。既体现了体育建筑的动感,又凸显了中国文化元素。

点击播放“雪如意”航拍视频

形似“如意”的国家跳台滑雪中心

(河北广播电视台视频作品“原来你是这样的冬奥”截图)

国家跳台滑雪中心

(©清华大学建筑设计研究院简盟工作室)

工程特色

国家跳台滑雪中心主要由顶峰俱乐部、竞赛区(出发区、滑道区)及看台组成。“雪如意”主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙体系,屋顶采用预应力钢桁架结构体系,结构总高度49米,屋顶钢结构由上下两层圆钢管正交桁架和两层间的立柱及支撑组成,通过转换桁架落在主体结构剪力墙上,用钢量约2200吨。

“雪如意”

“雪如意”夜景(©新华网河北频道)

01

顶峰俱乐部——“大圆环”带来独特观众视角

“如意”造型顶部的“大圆环”就是顶峰俱乐部,是它最明显的标志,也是难度系数很大、科技含量很高的工程。国外跳台滑雪场地一般只有顶部运动员出发区,“雪如意”是世界上首个在顶部出发区设置大型建筑物的跳台滑雪场地。

看台区观众视角的顶峰俱乐部 “大圆环”

顶峰俱乐部(北京交通广播记者 辛疆奇摄)

顶峰俱乐部内景(北京交通广播记者 辛疆奇摄)

顶峰俱乐部夜景

(河北广播电视台视频作品“原来你是这样的冬奥”截图)

“雪如意”顶峰俱乐部是直径近80米的环形建筑,最大出挑近40米,采用预应力钢桁架结构体系,双层网壳结构,四周均为悬挑结构,悬挑最大长度约为37米,用钢量达2000多吨,这些都为工程带来挑战。

此外,酷似祥云的“雪如意”顶峰俱乐部也将为观众带来独特的视角。清华大学建筑学院副院长张利:“您看到的这个圆环形就造成了一个可能性,就是观众在不干扰运动员的情况下,当你上去以后可以从背后看到运动员出发的状态,这个在以前跳台没有的。”

02

山谷之中架空建滑道难度极大

“雪如意”中间的柄身部分是滑道,分为HS140大跳台和HS106标准跳台,140大跳台长度110米,落差135米,106标准跳台长度106米,落差115米,当今世界上体量最大的跳台滑雪场馆。

以往的滑雪道都建在山脊上,而这次“雪如意”的滑雪道建在山谷中,三面环山,形成“避风港”,能提高比赛的舒适度,但架空建滑道雪难度极大。场馆顶部最高点与底部地面的落差达到160多米,最高的架空高度达到30米,坡度最高达到37度,这个创新的设计给施工带来极大挑战。

“雪如意”赛道正视图

“雪如意”赛道侧视图(北京交通广播记者 辛疆奇摄)

此外,位于山下的看台区也是“雪如意的一大亮点,其面积相当于一个标准足球场。

看台区示意图

施工技术

01

大悬挑钢结构安装及卸载技术助力顶峰钢结构安装

技术团队应用大悬挑钢结构安装及卸载技术克服了超重钢结构构件吊装、大跨度构件拼接、超长悬挑结构卸载等重重难题,最终安装的偏差不到两厘米,远远小于标准偏差5厘米,成功完成顶峰钢结构安装工作。

02

山下拼装、运输吊装,满足工期要求

“雪如意”选择建在自然山谷之间,加大了施工难度。建设团队采用了136根桩柱,因在山谷中,桩柱高度都不同。桩柱最高达30米,最深的桩基深20多米,相邻桩顶高度最大相差11米,136根桩柱架起了168米的赛道。

中铁建工北京2022年冬奥会跳台滑雪中心项目总工程师陈祥国:“我们是采取的措施就是在山下采取一个拼装平台,把小物件拼装成一个独立的单元,运输到上面后,用两台动臂塔进行吊装就位,这个我们是经过精准地计算,这样可以满足跳台的施工工期要求。”

03

多项施工技术提高建设精度

针对“雪如意”建设过程中造型复杂、施工难度大且质量要求高的特点,为提高建设精度,项目团队采用了BIM技术及GIS技术进行场地规划、技术方案策划、钢结构吊装模拟、管线综合分析、三维可视化交底等方法,以数字技术贯穿“雪如意”设计建造运维的全生命周期。

同时,项目团队还研发了助滑道冰面准分布式智能监测系统和铺面平整性智能检测车,使助滑道冰面与着陆坡表面达到厘米级精度,助滑道冰面温度监测误差小于0.5℃,填补了国际空白。

赛事职能

据了解,跳台滑雪是以滑雪板为工具,在专设的跳台上以自身的体重通过助滑坡获得的速度比跳跃距离和动作姿势的一种雪上竞技项目。

01

配套设施

国家跳台滑雪中心为2022年北京冬奥会跳台滑雪项目竞赛场馆,冬奥会赛时将设置8个比赛项目,产生8枚金牌。承担跳台滑雪男子个人标准台、女子个人标准台、男子个人大跳台、男子团体大跳台、跳台滑雪混合团体(新增)5个小项的比赛,还和国家越野滑雪中心共同进行北欧两项的3个小项比赛。

两条赛道(HS140大跳台和HS106标准跳台)可用于跳台滑雪项目大型国际比赛以及滑雪教学和训练用,符合国际雪联建造标准,是中国第一个以跳台滑雪为主要用途的体育场馆。

02

赛事活动

2020年12月19日至21日,河北省第二届冰雪运动会在国家跳台滑雪中心举行。

河北省第二届冰雪运动会景观牌(©百度百科)

2021年12月4日,“相约北京”系列测试赛2021/2022国际雪联跳台滑雪洲际杯和2021/2022国际雪联北欧两项洲际杯在北京2022年冬奥会张家口赛区古杨树场馆群开赛,“雪如意”进行跳台滑雪女子个人标准台、跳台滑雪男子个人大跳台和北欧两项跳台滑雪男子个人大跳台3个项目的比赛,这两场洲际杯赛事持续至5日。

“相约北京”系列测试赛(©新华社)

2022年2月4日至20日期间,北京冬季奥林匹克运动会跳台滑雪项目在此举行。

赛后利用

“雪如意”充分考虑了赛后利用问题,未来,顶峰俱乐部有望变身360度瞰景餐厅,打造集梦幻与浪漫的高档休闲区。赛道除了可以举办世界高水平比赛外,在夏季也可举办音乐会等娱乐活动;赛道两边可攀爬的楼梯,赛后可开发为极限旅游项目,漫步“雪如意”体验建筑的宏伟壮观。“雪如意”造型顶端的圆环,今后也可作为举办会议,召开发布会等使用;会后还将用于国际比赛和国家队训练,以及包括足球比赛、滑草在内等一系列大众体育休闲活动。滑道区和看台区除了为专业滑雪爱好者提供专业的跳台滑雪展示或培训外,也将增设大众滑雪场地。

参考资料

[1]中国首座跳台滑雪中心有何特别?观众能从背后看到运动员出发状态.手机中国网

[2]《河北省第二届冰雪运动会总体方案》印发.人民网.

[3]探访国家跳台滑雪中心“雪如意”:创下场馆建设两之“最”.人民网

[4]大批科技成果助力北京冬奥会.新华社

[5]国际雪联跳台滑雪洲际杯等两项测试赛在张家口赛区举行.中国新闻网-百家号

[6]位于崇礼冬奥核心区,是当今世界上体量最大的跳台滑雪场馆…….新浪网

[7]河北省第二届冰雪运动会12月21日晚开幕 “雪如意”将首秀-中新网.中国新闻网

[8]遇“建”冬奥 | 场馆(第9期)国家跳台滑雪中心. 廊坊师范学院建筑工程学院

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作者: ganggouren

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