國家雪車雪橇中心為上海“制造”:國內首條高標準賽道,多項技術全國首創
北京冬奧會進入倒計時。除夕當天,在海拔2198米的小海坨山上,國家雪車雪橇中心舉行了冬奧賽前的最后一次全流程演練。比賽期間,這里將承擔雪車、雪橇和鋼架雪車三個項目賽事內容。
國家雪車雪橇中心被稱作本屆冰雪運動項目場地的“F1方程式”。因為賽事有特殊性,對場地要求嚴苛,所以設計、施工在本屆冬奧會所有場館中處于最高水平,耗時三年建成。
這座全球唯一一個建在陽坡的雪車雪橇場館、我國第一條符合奧運標準的雪車雪橇賽道,正是由上海企業一手打造和運營。日前,建設方中國中冶旗下上海寶冶相關負責人為解放日報·上觀新聞記者解讀場館亮點。
從無到有的“雪游龍”
國外對中國“基建狂魔”的評價并非浪得虛名,這背后依靠的正是科技進步。“國家雪車雪橇中心就是一個生動案例,我們就是靠技術突破,實現了‘從無到有’。”上海寶冶項目負責人說。
資料顯示,在國家雪車雪橇中心之前,全球共有16座標準雪車雪橇場館,主要分布在歐美國家。在過去,我國冰雪運動普及和發展水平不高,相應的專業場館建造經驗基本為零,核心的建造技術、材料及經驗均為發達國家所壟斷。
從空中俯瞰,雪車雪橇賽道蜿蜒曲折,線條流暢,具有特色360度回旋彎,所以場館有“雪游龍”之稱。游龍形態,要用鋼筋水泥去實現,有很高的技術門檻。
技術團隊負責人告訴記者,賽道難點是要實現“空間扭曲雙曲面殼體結構”。雖然全長不到2公里,但是因為曲面曲率均不相等,常規的施工工藝無法實現,只能通過人工噴射混凝土成型,還要保持密實度和成型精度。
起初,技術團隊采用了傳統的噴射方式,反復調整材料配比、多次試驗,還是達不到理想效果。在借鑒國外經驗之后,團隊再次從頭起步,歷經了百余組1:1足尺模塊制作、300余次配合比調整、600余次噴射試驗、上千次測量及檢測、近兩千立方米噴射混凝土消耗后,最終成功攻克了賽道噴射混凝土的配比難題。
賽道表面平整誤差要控制在1毫米內。在往屆冬奧會上,大多舉辦城市會高薪聘請有經驗的美國噴射手,以便提升精度。不過這一次,上海企業培養了中國首支混凝土噴射團隊,21名噴射手還取得了專業認證,獲得了國際雪車聯合會、國際雪橇聯合會相關專家的一致認可。
手藝活也有技術含量
和普通場館建設不同,國家雪車雪橇中心還要“造冰”。這種自然界常見的固體,放在賽事當中,就必須具備一定的厚度、結構和溫度,所以對制冰修冰師要求很高。
制冰師需要采用專業的灑水器,將加熱后的純凈水水霧一層層均勻地噴灑在低溫混凝土表面,讓水霧凝結固化成冰。如果濕潤空氣凍結在冰面形成霜層,霜層就會捕捉冰里的空氣泡,當這些氣泡向外移動時會形成小凹痕,一個小小的凹痕就可能會對運動員的滑行軌跡造成影響,甚至危及生命安全。所以制冰要不間斷作業,團隊連續噴灑上百層極薄的水霧,使總面積7000平方米、厚度50毫米的冰道“渾然天成”。賽道采用液氨制冷,液氨充注量達80噸,是全球同類項目中充氨量最高的制冷系統。
賽道正式制冰開始前,制冷團隊還結合實際情況,調整氨液節流及時控制制冰溫度,以滿足零下20℃到零下40℃的環境溫度。小海坨山環境復雜,賽道高低起伏,高落差、多彎道,這給制冰溫度控制增加了許多困難。制冰團隊歷經千余次的嘗試,才成功總結出制冰溫度與外界溫度的關系。
結構誤差補冰,最是考驗修冰師的技術。最優質的補冰材料是天然雪,可以與冰面完美相融。在冰脫落處,修冰師采用專用修冰工具進行補冰。采用自主研發的定制化修冰工具將空間曲率不斷變化的冰道進行修整,修冰成型面必須保證滑行軌跡一道成型。
結合賽道形狀、自然地形和“人工地形”、遮陽屋頂等,項目團隊研發出“地形氣候保護系統”,采用全球首創的鋼木結構,實現了傳統木結構與現代鋼結構的完美結合,大大減少陽光直射,起到節能保溫作用,最大限度降低能源消耗。
據悉,國家雪車雪橇中心目前已申請專利131件(含發明專利57件),獲得多項國家級和省部級獎項。此外形成了5項賽道技術標準及驗收標準,完全符合賽道國際認證要求,實現了國內零的突破。
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