2020年，一场突如其来的疫情，令东京奥运会延期，也给进入到筹办关键时期的北京冬奥会和冬残奥会带来巨大挑战。但是，北京冬奥场馆建设却是成果丰硕，北京冬奥组委在一一兑现着申办冬奥会时的承诺。

 

　　2020年12月25日，国家速滑馆工程顺利通过业主、勘察、设计、监理、施工单位五方联合验收，圆满完成场馆工程建设任务。至此，国家速滑馆——“冰丝带”作为北京2022年冬奥会的标志性场馆，与国家游泳中心“水立方”、国家体育场“鸟巢”遥相呼应，共同组成了北京这座世界上首座“双奥之城”的标志性建筑群。

　　国家速滑馆建筑面积约9.7万m2, 主场馆外廓线投影大致呈椭圆形，南北长约240m、东西宽约174m，地下二层，地上三层，建筑高度为33.8m，总坐席12058座。外立面幕墙由22根曲线环形玻璃幕墙随外立面环绕而成，形成美轮美奂的“冰丝带”，象征着速度滑冰运动员高速滑进时冰刀留下的轨迹，同时22条“冰丝带”又象征着在2022年举办北京冬奥会， 与 “水立方”“鸟巢” 相呼应，形成“水”“火”“冰”的质感对比，为世界首创，营造出冰与速度的完美结合。

　　国家速滑馆采用PPP模式进行投资、建设与运营，在北京市重大项目办的主导下，由国资公司作为政府出资代表，携手以首开集团为牵头方的联合体，汇集城建集团、住总集团、华体集团等企业经验与优势，共同组建北京国家速滑馆经营有限责任公司，凝心聚力，攻坚克难，共同打造“冰丝带”。

　　国家速滑馆钢结构工程包括劲性钢结构、看台钢结构及大跨空间曲型环桁架索网屋盖三个部分，用钢量达1.4万吨。屋盖环桁架节点采用管与管相贯焊接的形式连接，杆件数量多，截面尺寸大，空间双曲定位精度要求高、施工难度大。在工程建设中，北京城建集团工程总承包部国家速滑馆项目技术人员通过科技创新、技术攻关，研究出了《大跨度马鞍形单层正交索网结构施工关键技术与应用》等多项新技术成果，应用工程后解决了高性能钢材应用、钢结拼装、钢结构焊接、钢结构滑移、索结构应用等一系列的施工技术难题，保证了工程质量，加快了施工进度。

　　2020年5月17日上午，经过中国工程院院士聂建国、中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会会长孙晓彦、全国勘察设计大师任庆英、刘树屯、范重、郁银泉等12位现场评审专家认真细致地考评，北京城建集团工程总承包部承建的国家速滑馆工程以148.5分这一2019年度最高分的好成绩顺利通过了中国钢结构金奖年度杰出工程大奖现场评审。专家们一致认为，国家速滑馆工程设计新颖，施工难度大，质量要求高，不仅体现了北京城建集团大型企业的管理水平，而且是行业标杆，达到国际领先水平。

　　中国钢结构金奖年度杰出工程大奖是由国家住建部委托中国建筑金属结构协会设立的钢结构行业最高工程大奖，其从中国钢结构金奖获奖工程中选出，年度最多不超过3个项目。

　　此前在中国钢结构金奖评审中，国家速滑馆工程同样以最高分通过专家组的评审，得到了验收专家的一致好评。特别是国家速滑馆工程大跨度马鞍形索网结构关键施工技术，其屋盖索网是首次采用国内自主研发的高钒密闭索，是全球跨度最大的单层双向正交马鞍形索网结构，且屋盖体系用钢量仅约为传统屋面的四分之一，完美体现了节能、环保、绿色办奥的理念。 

寒冬腊月 夜以继日奋战桩基

　　2018年新年伊始，国家速滑馆等三项2022年北京冬奥会重点项目“花落”北京城建集团。这家北京国企也成为全球唯一一家既建造过夏季奥运会主场馆、又建造冬季奥运会主场馆的建筑工程总承包商。

　　9.7万平方米的建筑面积、全球体育场馆中规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面、亚洲最大的冰面、3360块玻璃拼接营造出灵动飘逸的22条“冰丝带”……巨大的体量、复杂的结构，工期只有2年，建设充满挑战，考验着双奥企业的实力与担当。

　　重任在肩，集团工程总承包部迅速调集曾经参加过鸟巢、国家体育馆、奥运村、T3航站楼、北京新机场、亚投行等重点工程建设的优秀骨干，组建起项目管理团队。

　　项目执行经理王中录带领项目团队以“精品工程、样板工程、平安工程、廉洁工程”的标准，为“冰丝带”建设夜以继日，贡献城建智慧。

　　面对非常规的超短工期，项目部倒排工期，确定6月26日实现正负零这一目标。当时就连业主都认为这一目标太具挑战。王中录深知这一目标实现的份量：这既是证明集团实力的一战，更是提振项目士气的关键一战，首战必须告捷。

　　中标之初尚不具备进场条件，项目常务副经理张怡带领团队在紧邻的集团亚投行项目部借用两间办公室，开展进场前准备工作，熟悉图纸、材料采购、临设准备、筛选劳务队等工作紧张有序。

　　在接收场地后，1月22日，农历腊月初六，项目部正式开始桩基施工。此时已临近春节，寒冷的天气对人员、机械的组织带来不小挑战，为保证春节前全部完成654根桩基施工，项目部组织工人24小时不间断作业。

　　“去年冬天格外冷，夜间气温经常徘徊在零下12至13度左右，工人夜间进行混凝土浇筑时，捧着泵管不一会儿手套就冻到了泵管上，拽都拽不下来。严寒加上临近年关，刚开始桩基施工第三天就有20多工人撂挑子不干了。”生产副经理高树栋说，没过几天又有一拨工人“跑”了。

　　项目部紧急从城建道桥华夏基础公司调来“援兵”，用大巴车把工人从河南、四川接到施工现场，还适当增加劳务费以在春节前留住作业人员。水压不够，项目部外购上百吨水用于打桩。打桩机用九备一。

　　人材机俱备，鹅卵石地质又成为钻孔速度的最大障碍。

　　“原计划每台打桩机一天至少打4根桩，但因地质影响能打3根已经很不容易”。高树栋用竞赛加奖励来激励干劲，他在9台打桩机班组之间开展竞赛，只要每天打桩超过3根就进行奖励，并且当天兑现。每晚为工人准备夜宵并送到作业面。为让工人能安心踏实施工，项目部还提前为他们安排好回家的大巴车，以让他们在腊月二十八晚上就能到家。

　　夜间打桩时表层水很快就结一层薄冰，项目部派专人看守随时“破冰”，保障打桩的连贯性。“钻孔又大又深，周边全是冰，极易打滑，安全风险极大。”项目安全总监田宝新深知虽然工期异常紧张，但安全风险底线不能破，他安排4名安全员昼夜旁站监督，钻孔一旦成孔，立即采取苫盖、围挡进行双层防护，并在桩孔附近打下地锚，拴上安全绳连接工人安全带，为下钢筋笼、测量等作业上好保险。

　　春节前能否完成桩基施工决定着6·26出正负零目标能否顺畅实现，“桩基施工广受关注，集团公司副总经理彭成均每天都让我们上报打桩进度”，压力即是动力，数百名工人与项目管理团队齐心奋战，用冰般坚毅、火般热情挑战寒冬。

　　2月13日，腊月二十八，京城阳光明媚，历经23天，654根直径1米的基础桩全部完工，一场漂亮的寒冬热身战完美收官。当天上午，市重大办党组书记王钢率队到项目部慰问时盛赞：“城建集团不愧是能打硬仗的铁军！”节后经过第三方检测，这654根桩全部被评定为一类桩。

 

绿色奥运 土方施工精雕细琢

　　2018年2月25日，正月初十，平昌冬奥会闭幕，冬奥正式进入北京周期，全球目光聚焦到国家速滑馆等冬奥重点工程建设上来。

　　当京城依旧沉浸在浓浓的年味中时，国家速滑馆施工现场已是机械隆隆，桩头剔凿和土方开挖正热火朝天。

　　“投标清单上土方量只有7万多立方米，但实际挖出的土方量高达27万立方米。”面对严重超“标”的土方开挖任务，高树栋在前期策划的基础上增加人员和机械，高峰期有400多名作业人员、20台挖掘机、80多辆运土车24小时在基坑运转。

　　土方开挖期间，雾霾天、大风天集中出现，隔三差五的停工挑战着工期目标，项目部采取白天场内倒土、夜间集中清运等措施尽力抢回工期。

　　同时，在国家速滑馆约5.5万平方米的基坑中，环绕椭圆形的FOP（Field of Play）比赛区域，分布着通风电缆管沟、制冰管沟、下沉式空调机房、集水坑、电梯基坑等近150个大小不一的嵌套坑，每个基坑边线呈弧形，并存在60度的坡度，准确定位、精准开挖考验着作业团队。

　　BIM团队负责人苏李渊带队建好的BIM模型对基坑排布、坐标点位等逐一深化设计，“面对大坑套小坑、深坑套浅坑的地下作业，通过BIM模型我们可以非常清晰地看到每一个细节，通过对工人进行三维可视化交底，极大地减少了操作误差、避免了返工。”项目总工史自卫安排测量人员用全站仪一米一个坐标点进行精确定位。

　　由外到内、由浅入深，当工人拿着自己发明的修坡神器像雕琢艺术品一样打磨基坑时，前来调研的业主以为这是一只技术精良的考古队伍。

　　历经20余天雾霾大风天影响造成的停工，5月初，27万立方米的土方开挖和清槽任务完工。技术利器和匠心打磨让基坑宛如天成，前来观摩的专家无不称赞项目部打磨了一件艺术品。

　　“剔凿下来的桩头不再是作为建筑垃圾运到渣土消纳厂，我们将桩头破碎后的大块石料制成堆石混凝土用于肥槽、挡墙等的回填，将另一部分桩头粉碎制成再生骨料，用作预制看台板的构件原料。”史自卫说项目部践行绿色办奥理念，通过技术创新探索废料再利用的多种途径。

 

破茧而出 千人奋战诠释城建速度

　　2018年5月，工程全面进入基础底板施工阶段，项目部掀起“突击55天出正负零”劳动竞赛，“冰丝带”建设全面加速。虽然已进度过半，但对于6·26出正负零，劳务队仍旧缺乏信心。

　　剩下的55天，要完成5万立方米混凝土浇筑、近1.2万吨钢筋绑扎、2000吨劲性钢结构施工，工程量太大。

　　“更重要的是国家速滑馆椭圆形的底板造型决定每相邻两根钢筋的长度都不一样，而且差异都在厘米级，特别是在南北两端弧度较大区域，钢筋密集分布，只依据图纸进行翻样得来的数据并不准确。”项目技术副经理杨应辉说项目部采取现场实测实量的方式对每根钢筋应有长度进行精确测量，高峰期仅翻样工就多达20人。而经加工后到达现场的钢筋，每捆近40根、每根长度各异，项目人员协助劳务队逐根挑选钢筋，在强化对劳务队的指导与帮助中让劳务队的信心日渐坚定。

　　国家速滑馆全冰面设计对混凝土浇筑提出新要求。“国家速滑馆工程地下结构混凝土总用量为9.1万立方米，其中90%以上都是特殊混凝土。”史自卫介绍工程底板、外墙、顶板梁全部采用补偿收缩混凝土，FOP比赛区域采用抗冻等级高达F250的抗冻混凝土，同时，FOP比赛区域每个制冰单元之间左右各2米还使用了抗冻钢纤维混凝土。而配制出抗冻钢纤维混凝土绝非易事，既要达到高性能高耐久功效，又要确保钢纤维掺量适宜、不堵塞甭管，项目部与混凝土搅拌站、专家多次论证、实验，最终确定每立方米混凝土钢纤维掺量30公斤。

　　项目部通过优选并指定重要原材料和外加剂、控制混凝土水化热、混凝土专仓专线生产、逐车对进场混凝土验收等确保混凝土供应质量。采取蓄水养护、土工布覆盖养护等加强对混凝土养护，将养护时间延长至14天，安排专人洒水，确保养护水到位、提高混凝土成型质量。

　　生根于底板，柱芯为H型钢骨、周围钢筋密布的劲性钢骨柱也对施工带来考验。32根椭圆形劲性钢骨柱将竖直“长”到地上6.1米处，与两道环向劲性钢骨梁共同外挑160根悬挑劲性钢骨梁；48根不规则四边形劲性钢骨柱将倾斜“长”到速滑馆地上3层，支撑起8100吨的马鞍形钢环桁架。“H型钢骨周边钢筋密布，少则70根、多则160根，与劲性梁内钢筋和钢骨相互交叉，梁柱节点钢筋处理是极大的挑战。”史自卫说通过BIM模型对钢筋排布深化设计、建立三维模型，对工人进行三维交底，有效指导施工顺畅展开。

　　与此同时，钢筋加工场由4个增加到7个，人员由1000多人迅速增加到2200多人，汽车吊由3台增加到7台，8台塔吊围绕基坑成椭圆形分布。

　　选用两家混凝土搅拌站，分供南北两区施工，既能形成竞争也可互补。钢筋采用河北钢铁集团直供、周转材料选用两家供应商，确保满足后续三天的需求量。

　　两支劳务队在南北两区互相比拼，在比学赶超中冲刺出正负零目标。

　　“从‘五一’开始，这张图陪伴我在国家速滑馆度过了53个日日夜夜，每个流水段都被我亲手标记过三次。难以忘怀的是每天5:30醒来逐段确认进度的心情，难以忘怀的是这只彩笔又可以涂抹一段颜色的喜悦，难以忘怀的是坚持与必胜的信念。今天，它终于被涂满了！”49个流水段的底板、负二层顶板、负一层顶板混凝土浇筑完成，张怡都会在她的“地下结构施工进展图”上各标记一次，6月26日，国家速滑馆顺利实现出正负零，张怡在微信朋友圈晒出这张涂满颜色的进展图，喜悦激动之情溢于言表。

　　这一刻的到来，项目部每个人都难掩激动。9.1万立方米混凝土浇筑、2万吨钢筋绑扎、2500吨劲性钢结构施工，从1月22日正式开工到现在，仅用5个月，国家速滑馆全面“长出地面”，项目部用坚守和拼搏向外界诠释了“城建速度”。

 

平行施工  “织”出冬奥速度

　　从2018年1月22日进场开始桩基施工，到2020年1月24日除夕亮灯迎新春，项目团队仅用24个月便先后实现“冰丝带”的精耕细作、拔地而起、天幕编织和丝带飞舞，创造出卓尔不群的冬奥速度。这背后是城建铁军只争朝夕的昼夜奋战，更得益于基于平行施工的高效高精度建造。

　　总建筑面积9.7万平方米的国家速滑馆要用2年时间完工，工程体量不大，但结构异常复杂：8500吨超大跨度钢结构环桁架、全球跨度最大的单层双向正交马鞍形索网结构、3360块玻璃幕墙拼出自由流畅的天坛形曲面“外衣”、1080块单元式屋面板与索网完美拟合、1.2万平方米的亚洲最大冰面……

　　“速滑馆各施工环节环环相扣、施工精度要求极高，正常情况下，得在土建结构完工后进行钢结构环桁架施工，环桁架拼装完、现场实测实量后，才进行索的加工和施工，但若这样按部就班地施工，工期得增加6个月，时间不允许。”张怡说得在进行地上土建结构施工的同时，开展钢结构、索结构的材料加工和正式施工，这种土建、钢、索结构平行施工的方式是与时间赛跑的“制胜法宝”。

　　基于平行施工思路，项目部将BIM技术、仿真分析与装配式相结合，实现对钢、索等的工厂加工、现场组装，在施工现场实现与造汽车一样造场馆的智慧建造，以“南北两侧原位吊装、东西两侧整体滑移”方式让8500吨钢结构环桁架快速就位，以“地面编网、整体提升、整体张拉”方式把158根钢索精准织成“天幕”。

　　2018年7月到11月，如果能在30多米的高空俯瞰2万平方米的施工现场，以椭圆形的混凝土框架为空间分界线，场内、场外平行施工拼出的速度一目了然：

　　地上混凝土框架昼夜抢工时，场外东西车库顶板上钢结构环桁架拼装及滑移胎架搭设井然有序、场内预制看台板吊装见缝插针；

　　地上混凝土结构全部完工时，场外东西两侧环桁架拼装完成即将开始滑移、场内预制看台板吊装接近尾声；

　　场外环桁架滑移过半时，框架上南北两侧环桁架吊装过半，场内开始地面编索；

　　环桁架成功合龙对接成椭圆形整体时，地面编索完成，即将开始索网提升张拉；

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　　场内场外平行施工、时间空间无缝衔接，整个施工现场如同一个区域分工明确的总装厂，仅用4个月就完成原本按照顺序施工需10个月的工程量。

　　2018年12月30日，经过45天的“穿针引线”，一张长198米、宽124米的巨型大网在地面编织完成。此时，钢结构环桁架也已合龙。

　　2019年3月19日上午10时，索网张拉完成，整个索网变成壮观稳固的马鞍形“天幕”，项目部独创的张拉方法被评定为“达到国际领先水平”。索网的成功张拉也填补了国内大吨位、大面积、超大跨度单层正交索网同步张拉技术空白，为今后特大跨度索网施工提供了范例。

　　“我们不只是在建楼，更是在雕刻艺术品。”为让“冰丝带”早日舞动双奥之城，双奥建设者对标“鸟巢”，超越“鸟巢”，不舍昼夜、匠心打磨。在800多个日日夜夜里，北京城建集团工程总承包部项目团队以敢为人先的担当、只争朝夕的实干、善于突破的智造，精心编织“冰丝带”，续写奥运建筑传奇，奉献一座见证中国发展、彰显城建力量的时代丰碑。

　　《建设机械技术与管理》杂志特别邀请国家级钢结构建设专家、奥运工程优秀建设者、北京城建集团工程总承包部高树栋等撰文《国家速滑馆大跨度马鞍形单层正交索网整体提升张拉施工关键技术》。