隨著2022北京冬奧會一天天臨近，一首《一起向未來》已傳遍大街小巷；新建、改建的冬奧比賽場館漸漸掀開神秘面紗，它們充滿中國文化元素的名字，讓人們一下子就記住，如國家雪車雪橇中心的昵稱是“雪游龍”，國家跳臺滑雪中心的昵稱為“雪如意”，首鋼滑雪大跳臺的昵稱叫“雪飛天”等等；人們在期待未來日子里觀看各項冬奧比賽的同時，更對場館的科技智能化、低碳綠色環(huán)保和可持續(xù)利用津津樂道。

北京城建集團東方廠安置房一標段工程總承包部黨支部書記 黎方益攝

北京賽區(qū)有7個場館，分別是國家體育場（舉辦開、閉幕式）、國家游泳中心、首都體育館、國家速滑館、國家體育館、五棵松體育中心和首鋼滑雪大跳臺中心，承擔短道速滑、花樣滑冰、速度滑冰、冰球、冰壺、自由式滑雪和單板滑雪等七個大項的比賽。

被譽為“冰絲帶”的國家速滑館是冬奧會北京新建最大場館。其設計以獨特的外觀展現(xiàn)了速滑運動的優(yōu)雅、精確、速度和動感，將在北京冬奧會和冬殘奧會期間舉辦速度滑冰比賽。它由3360塊幕墻玻璃拼成完美的“冰絲帶”；橢圓形的“冰絲帶”之上，屋面雙曲馬鞍形索網(wǎng)跨度創(chuàng)世界體育場館之最；它擁有1.2萬m2亞洲最大的冰面，未來將在這里上演“速度與激情”；它還是一座綠色環(huán)保的智慧場館，在物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的技術支持下，場館中引入了全新的BIM運維系統(tǒng)和定位導航系統(tǒng)。

作為北京冬奧會標志性場館的“冰絲帶”，如今能夠完美地呈現(xiàn)在世人面前，是因為在它華美的外表下面，有一副強健的臂膀在支撐著，那便是來自混凝土的力量。

六大特點詮釋混凝土先進技術

“冰絲帶”的結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土框架+鋼結(jié)構(gòu)，地下兩層、地上三層，總建筑面積約9.7萬m2，其中地下工程建筑面積約6.8萬m2。

北京城建集團東方廠安置房一標段工程總承包部黨支部書記 黎方益攝

據(jù)“冰絲帶”工程總承包單位北京城建集團有限責任公司工程總承包部副總工程師蔡亞寧介紹，項目的地下結(jié)構(gòu)共使用鋼筋超過2萬t、模板約16.5萬m2、混凝土10萬多m3，以及勁性鋼結(jié)構(gòu)2500t以上。在地下結(jié)構(gòu)使用的10萬多m3的混凝土中，90%以上為特種混凝土，它們具有六大特點。

一是極高比例地使用了補償收縮混凝土

“冰絲帶”工程地下結(jié)構(gòu)混凝土總用量10萬多m3，其中底板、地下室外墻和樓板梁等水平構(gòu)件均為補償收縮混凝土，超過混凝土總用量的90%；限制膨脹率一般部位要求0.015%—0.025%，后澆帶部位限制膨脹率要求為0.025%—0.045%。如此高比例地使用補償收縮混凝土在工程中并不多見。

二是大量使用了高抗凍等級的混凝土

“冰絲帶”項目比賽場地區(qū)域的抗水板混凝土的抗凍等級高達F250（F為快凍法），總量約為6000m3。一般來說，北京地區(qū)即使如道路等暴露在室外的具有反復抗凍融可能的工程，使用的混凝土抗凍等級通常不會超過F200。該部位混凝土同時還要求具有補償收縮性能（限制膨脹率一般部位要求0.015%—0.025%）和抗?jié)B性能（抗?jié)B等級P8）。如此大規(guī)模使用抗凍等級F250的混凝土在北京地區(qū)尚屬首例。

三是罕見使用了兼具多種高耐久要求的“五項全能”高性能混凝土

配制出具有較高強度等級、較高抗?jié)B等級、較高補償收縮、高抗凍等級、摻加鋼纖維的多種性能復合的高性能高耐久混凝土，“五項全能”指標于一身的混凝土實非易事?！氨z帶”比賽場地范圍不同制冰單元分界線兩側(cè)各2m范圍使用了“五項全能”混凝土，總用量達2300m3。

四是基礎底板多處為大體積混凝土，最厚處達7.6m

“冰絲帶”項目底板厚度主要有2000mm、1500mm、600mm等，大部分屬于大體積混凝土。由于底板中設計有大量的電梯井坑、集水坑、管溝等，造成底板基槽中有超過130多個局部深坑，上述不同深度、不同大小和不同走向的局部深坑互相嵌套，標高十分復雜，給基礎樁和底板鋼筋施工帶來很大挑戰(zhàn)，同時造成底板混凝土局部厚度增大，底板混凝土局部最大厚度達7.6m，如此厚度的底板大體積混凝土給施工質(zhì)量控制帶來較大挑戰(zhàn)。

五是世界范圍內(nèi)首次將全再生低強度等級堆石和高自密實性混凝土用于工程實踐

人們通常認為自密實混凝土適用于薄壁、鋼筋密集、結(jié)構(gòu)形狀復雜或振搗困難的結(jié)構(gòu)，以及對施工噪聲有特殊要求的工程，且配制較高強度等級的SCC30～SCC50相對容易?！氨z帶”打破常規(guī)，與清華大學合作，將其2017年榮獲國家發(fā)明獎二等獎的堆石混凝土推廣應用到本項目，用全再生骨料低強度等級C15高自密實性能堆石混凝土（RFC+HSC）代替素混凝土進行回填，利廢量約為50t。堆石混凝土主要應用于水利工程，在交通和鐵路行業(yè)也有應用，但在世界范圍內(nèi)將堆石混凝土應用于體育建筑類工程尚屬首次。

六是地上現(xiàn)澆構(gòu)件使用高強高自密實性的自密實混凝土

“冰絲帶”工程地上的支撐平臺和屋蓋的勁性(梁)柱由于鋼筋特別密集，為了保證勁性（梁）柱混凝土澆筑密實，該部位采用了高強度自密實混凝土（HSCC60）。利用自密實混凝土的特點成功保證了復雜構(gòu)件的混凝土施工質(zhì)量。

全國首例弧形清水混凝土預制看臺亮相

提起預制清水混凝土看臺，業(yè)內(nèi)人士即刻就會想起“鳥巢”。10多年過去了，“鳥巢”預制清水混凝土看臺混凝土厚重的質(zhì)感和淳樸的色澤仍讓人念念不忘。

“冰絲帶”的看臺又將有怎樣的呈現(xiàn)呢？曾經(jīng)出色完成“鳥巢”預制看臺任務的大部分原班人馬：北京城建集團有限責任公司攜手北京榆構(gòu)集團，又一次合體操刀，再次創(chuàng)造奇跡。

據(jù)北京城建集團國家速滑館工程總承包部總工程師史自衛(wèi)介紹，“冰絲帶”場館8000個永久座席大多采用了清水預制看臺板，清水預制看臺板共有預制構(gòu)件1911件、331種型號。清水預制看臺構(gòu)件除看臺板外，還包括欄板、踏步、弧形通道側(cè)板等。

北京城建集團東方廠安置房一標段工程總承包部黨支部書記 黎方益攝

限于當時的清水預制看臺構(gòu)件模板加工技術和精度，當年“鳥巢”清水預制看臺弧形區(qū)域采用“以直代曲”和“以折代曲”，通過一段一段的直線或折線看臺板拼接而成。由于“冰絲帶”弧形區(qū)域的弧度較之“鳥巢”大，無論哪種代曲方式，都很難實現(xiàn)理想的弧線效果。為保證“冰絲帶”預制看臺的成形效果，本次工程不但在弧形部分而且在出入口側(cè)板部分都設計了高精度的弧形清水看臺構(gòu)件，這就對加工和安裝提出了非常高的要求。

北京榆構(gòu)集團是以“裝配式建筑方案設計及咨詢—PC研發(fā)生產(chǎn)—裝配式建筑施工”為核心產(chǎn)業(yè)鏈的一體化集團。曾圓滿完成了“鳥巢”預制看臺工程的各項工作，并積累了豐富的設計、生產(chǎn)和施工等工作經(jīng)驗。據(jù)北京榆構(gòu)總工程師劉昊表示，能夠參與“冰絲帶”這樣的國家級重要項目工程，我們深感光榮，同時也是慎之又慎，努力以行業(yè)內(nèi)最高標準、最一流的工藝水平去做深化設計和預制建設。劉昊介紹，“冰絲帶”預制看臺構(gòu)件要實現(xiàn)清水效果，兼具結(jié)構(gòu)和裝飾雙重功效，因此對原材料質(zhì)量穩(wěn)定性、混凝土攪拌質(zhì)量、生產(chǎn)工藝控制等要求非常高。由于當時生產(chǎn)加工安裝階段為夏季，雨季和高溫對清水混凝土表面外觀控制不利，加大了翻轉(zhuǎn)、倒運、運輸、安裝等工序的難度，成品保護控制難度也非常大。

由于弧形區(qū)域曲率半徑較小，弧形看臺構(gòu)件加工難度大，且沒有工程經(jīng)驗可借鑒，屬于國內(nèi)首例預制弧形看臺板，因此北京榆構(gòu)基于自身在預制建筑領域多年的深耕，專門研制了弧形看臺板鋼模實現(xiàn)其預制。

弧形清水預制看臺的使用是在充分總結(jié)和借鑒“鳥巢”清水板臺的制作和安裝技術基礎上，通過技術創(chuàng)新和研發(fā)實現(xiàn)的。史自衛(wèi)介紹說，看臺板從空中放到指定位置之前，都要先利用四邊的測量控制線對看臺板位置進行精準矯正，與控制線吻合后再慢慢放下，一塊預制看臺板的安裝往往要花費1個小時以上，尤其是弧形看臺板和主要出入口的預制側(cè)板，安裝難度更大。施工過程中，從測量放線、找平施工、安放橡膠墊塊、清理預留孔、灌漿、起吊、上螺栓、吊裝就位、偏差調(diào)整等等，十多道工序環(huán)環(huán)相扣，每個班組約十余名工人多工種互相配合，工作有條不紊。

由于每個區(qū)域每塊預制看臺構(gòu)件的尺寸都不相同，所需安裝的位置也是唯一。因此，工廠生產(chǎn)出來時，每一塊預制看臺板端頭都添加了一個二維碼，重量、尺寸、吊裝位置和生產(chǎn)日期等，工人只要掃一下二維碼，所有信息一目了然。

據(jù)北京榆構(gòu)建筑工程有限公司總工程師劉海波介紹，“冰絲帶”預制看臺板采用類似搭積木的“上壓下”組合形式，導致任何一塊看臺板如果出現(xiàn)安裝偏差，后期都無法重新調(diào)整，所以每塊看臺板都必須按照測量控制線精準安裝，一次到位。

由于看臺板是安裝在土建現(xiàn)澆混凝土梯形梁上，一般現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的偏差較大，而預制看臺板的加工精度相對較高，所以為了保證二者之間精確吻合，針對“冰絲帶”存在弧形結(jié)構(gòu)和階梯梁截面復雜等特點，施工安裝過程中采用了最先進的三維測量技術，既保證了土建現(xiàn)澆梯形梁的定位準確，又保證了每塊預制看臺板能夠精確安裝到位，避免出現(xiàn)安裝偏差積累，確保安裝工程順利進行。

劉海波還指出，預制看臺構(gòu)件安裝中，存在與鋼結(jié)構(gòu)和屋面索網(wǎng)等專業(yè)之間的交叉施工，有些看臺板需要在鋼結(jié)構(gòu)施工之前安裝到位，有些部位則必須待鋼結(jié)構(gòu)卸載完成并拆除臨時支撐后才能安裝，所以需要互相協(xié)調(diào)配合，因此在總包單位的統(tǒng)一組織部署下，齊心協(xié)力保證了工程順利進行。

北京城建集團東方廠安置房一標段工程總承包部黨支部書記 黎方益攝

預制看臺構(gòu)件的清水表面非常嬌貴，一旦棱角被磕碰受損或表面被污染，修復起來非常困難。所以在看臺構(gòu)件倒運和安裝過程中，所有安裝人員都小心謹慎，鋼管、撬棍等工具盡量輕拿輕放；每安裝一段后，立即清理并涂刷混凝土保護劑，然后鋪上軟墊，最后還要用多層復合板做硬質(zhì)防護，才能避免看臺板受損。

曾參與“鳥巢”預制看臺生產(chǎn)和吊裝工作的蔡亞寧，此次在現(xiàn)任北京城建集團有限責任公司總工程師和國家速滑館“冰絲帶”總工程師、也是曾經(jīng)執(zhí)掌“鳥巢”項目的“雙奧總工”——李久林的指導下，具體負責了“冰絲帶”預制弧形看臺的各項工作。她透露，“冰絲帶”預制看臺在“鳥巢”的基礎上無論從主體板型、主受力節(jié)點、采用標準和工法等多個方面，還是在整體效果、結(jié)構(gòu)安全、功能、綠色生產(chǎn)與施工和安裝等都有了突破性提升。同時，“冰絲帶”在建造過程中，秉承“科技、智慧、綠色、節(jié)儉”的理念，首次應用了綠色再生混凝土，將國家速滑館基礎灌注樁剔鑿下來的混凝土樁頭在北京首鋼資源綜合利用科技開發(fā)有限公司加工為再生骨料，通過精心的再生混凝土配合比設計和嚴控質(zhì)量，用C45再生混凝土生產(chǎn)的清水混凝土看臺構(gòu)件質(zhì)量得到了保證，用回了“冰絲帶”，這在國內(nèi)尚屬首次，樹立了國內(nèi)工程建筑垃圾的閉鏈再生應用的典范。這一技術的應用，一方面可以大量利用廢舊混凝土，減少建筑業(yè)對天然骨料的消耗；另一方面還可以減輕混凝土廢棄物造成的生態(tài)環(huán)境惡化的問題。為實現(xiàn)工程整體綠建三星的目標打下堅實的基礎。

科技創(chuàng)新、智慧建造、綠色環(huán)保、可持續(xù)利用，是冬奧場館為中國樹立的新形象，更是中國混凝土為世界貢獻的力量。