从鸟巢到冰丝带，李久林见证双奥场馆的科技创新与时代变迁

基建新闻

北京城建集团副总工程师李九林坐在自己的办公室里，讲述了国家速滑体育场（冰丝带）的未来。 2008年，由城建集团承建的国家体育场（鸟巢）为北京奥运会开幕。李九林是鸟巢工程的总工程师。

作为“双奥”主体育场的工程技术负责人，李九林坦言，他和他的团队是幸运的。回顾从夏季奥运会到冬季奥运会的过渡，李九林感慨万千。 “谈双奥，就不得不谈科技创新，因为奥运会带动了中国建筑业的快速发展。作为从业者，我们感恩这个时代赋予我们的很多机遇。”李久霖说道。

凝练艺术社会的见证

对于李九林来说，鸟巢和冰丝带都是标志性建筑，是一个时代的见证。

在鸟巢出现之前，中国的建筑风格大多是方形贝壳、棱角分明的造型，建造方法千变万化。可以说，鸟巢的出现改变了中国的建筑业，其发展和对建筑技术的影响在今天的冰丝带上依然可见。

最具代表性的就是BIM技术。如今，这项技术已成为建筑行业的标准功能。然而，2003年的中国，BIM还是一个由极少数科研机构博士团队研究的高科技课题。

今年，李九林和他的团队正式开始鸟巢科技研究。作为国内第一个采用BIM技术的项目，鸟巢团队当时将其称为BIM三维配置。原因是鸟巢扭曲的非线性和异型钢结构使得传统的施工方法无法满足要求。李九林坦言，一个时代的标志性工程，必然带来建筑行业技术的快速进步。

之所以进行这项研究，是因为鸟巢只是国际设计师的概念图。如何将异形结构三维展示？空间坐标是如何确定的？如何进行吊装？焊接是如何进行的？这些都是李九林和他的团队必须一一克服的问题。

“当时，我们的科技研究得到了集团、高校、科研机构的全力支持。我们与清华大学等知名大学进行技术攻关，同时聘请国内钢结构施工领域的资深专家组成咨询组全程指导，确保了项目的顺利完成。 。”李九霖说道。

鸟巢在BIM技术综合研发方面不断取得进展。从三维图纸到4D施工管理系统，李九林的团队让鸟巢在建成前就在电脑上呈现了各个节点的施工流程和动画。此类技术的应用在今天仍然不甘落后，但十几年前的中国无人能及。

挑战的乐趣，奥运的光芒

无论是夏季奥运会还是冬季奥运会，世界的目光往往集中在运动员的努力和成绩上。作为承载这些荣誉的场馆，这座建筑也因为奥运会的光芒而显得格外明亮。

这种辉煌来自于建设者勇于挑战技术创新，甚至是一种乐趣。它带来了民族工业和技术装备的进步。

鸟巢的编织结构给根部和肘部带来巨大的压力。施工共使用Q460高强厚板钢材700余吨。李九林说：“当时，还没有在建筑工程中使用这种钢材的先例，国内几乎没有企业能够生产这样的产品。”

李九林团队在全国范围内寻找多家钢厂洽谈，最终选择与达标钢厂联合进行材料研发。研发之路并不顺利，但成果却不错。鸟巢最终成功使用了Q460钢材。如今，不仅是鸟巢，中央电视台新大楼、广州小蛮腰等一系列标志性建筑都采用了当时开发的Q460钢材。除了材料在鸟巢建设项目中的首次应用外，施工技术方案、各项参数指标甚至国家标准也相继发布。这就是李九林所说的科学技术的日新月异。

如今，在冰带场景中，可以看到Q460钢出现在一种叫做高钒密封电缆的材料中。同样的高科技，同样的技术团队，不同的是，这种材料已经真正国产化，并将进入实际应用。通过自主研发，推出又一国产化高端材料。

这种材料将作为冰丝带未来屋顶结构的主要支撑系统。具有高强度防腐、耐用等特点。 Z型钢丝的研发和应用，特别是其抗拉力的研究至关重要。

“对于自主研发曾经有过质疑，采购确实可以快速解决问题，但我们的技术人员必须利用这样的大平台和机会来推动相关产业的发展和技术进步。这也是我们团队一直追求的理念”。李久霖说道。

变革思维、便捷施工

鸟巢与冰丝带之间，相隔十年。两者之间有很多差异，但同源的东西却给了冰丝带更多新的想法。

从2003年到2008年，鸟巢竣工，历时6年。从2017年到2022年，冰丝带完美舞动，也是6年。

鸟巢建设过程中，项目实施精细化管理。作为一家总承包公司的总工程师，李九林需要监督每一块钢结构、每一个焊工、每一个焊缝。 9座钢厂、1600公里的运输距离、3个装配机组、数百名焊工、30万延米的焊缝……一个人如何管理？李九林及其团队开发了钢结构管理系统，实现了钢结构加工、运输、装配、吊装、焊接、检验的全过程质量控制。每个阶段均分责任人和检查方式。这些方法都依赖于信息化和互联网。所有流程清晰展示在系统平台上，达到一个人管理整个流程的效果，达到一个团队的聚合效果。每个人各司其职，所有工作都以数字化方式展示。少了复杂，多了严格的秩序，大大提高了效率和质量。

该系统荣获住房和城乡建设部国家科技进步一等奖，现已应用于新机场、城市副中心等项目建设。

在冰丝带施工现场，“并行、高效、高精度施工”的理念被植入到每一位建设者的心中。这一理念的实现也依赖于信息技术。

整个冰带有一圈环形桁架作为结构框架。技术人员在南北两侧架设塔吊进行吊装。东西两侧现场组装后，使用专业设备将其滑至指定位置。利用数据信息设备对整个冰带进行监控。工作得到准确分析。通过并行作业，整个环桁架即可顺利安装就位。

并行带来速度，高效率、高精度体现工匠精神。基本结构采用160根以工字钢为骨架的刚性钢结构柱。同时，工字梁周围插有许多钢筋，其中最粗的直径达3.6厘米。李九林计算了一下，一个钢结构交叉口最多有500根钢筋。 “这样的结构，已经不能用蜘蛛网那么密集来形容了，别说是蜘蛛，就是一根头发丝都难以穿过。”一位经理笑道。

BIM技术已经能够在冰丝带建设过程中提前布置如此密集的钢筋。哪些钢筋应该先穿过？后面磨的是哪些钢筋？工人们按照图纸施工，轻松便捷。

奥运创新与科学理念

2022年北京冬奥会将是一届绿色、节约、清洁的冬奥会。

奥运会不是简单的大资金、高投入，而是要遵循科学规律，打造一届具有世界一流水平的奥运会。这对场馆建设提出了更高的要求。

4万吨钢结构！这就是鸟巢给大家留下的印象。从建筑本身来看，鸟巢的结构形式和设计理念通过钢结构得到了完美的诠释。 “绿色奥运、科技奥运、人文奥运”理念深入人心。

在2022年冬奥会可持续举办理念的指导下，建设者将把更多全生命周期理念融入到场馆建设中。

与鸟巢巨大的钢材用量相比，冰丝带屋顶采用单层双向正交马鞍形索网。整个屋顶仅用600吨钢材即可完成。同时，冰带屋顶采用79对高钒封闭拉索拉紧屋顶，像伞骨一样支撑屋顶，提高了结构安全性。目前，张力作业正在浙江大学以1：10的比例进行测试。

可持续理念可以说贯穿于冰带建设的全过程。由于制冰和封闭空间，自然采光变成了室内照明，但冰带采用的能量回收利用系统可以回收制冰过程中产生的86%的热能，供运动员沐浴和融冰使用。加热。

鸟巢看台采用14700个快速预制看台，部分区域采用现场浇筑混凝土连接。同时，看台的曲线形状也是由多块直板组成的弧线。如今，整个冰丝带的12000个座位的看台全部是预制的，看台形状也从直板变成了弧板。整个看台安装完毕后，线条更加流畅、美观，与冰丝带的造型融为一体。看台的预制混凝土采用了冰带基础施工的桩头。 “每个项目的基础建设都会有桩头，通常的做法是将其削掉，作为建筑垃圾处理。但我们把所有的桩头都用来制作再生混凝土用于看台的加工，实现了绿色循环利用。”李久霖说道。

幕墙系统是冰丝带最重要的保温材料。由于冬奥会制冰精度要求较高，对温湿度的控制极为严格。这里采用了4层中空玻璃系统，以减少外部温差对冰面的影响。

整个冰丝带内的智能系统可以实现观众的精准定位和场馆的智能管控。此外，针对赛后使用，整个冰场被划分为5个独立区域，可根据会议、展览、新闻发布等情况进行融化转移，实现赛后可持续利用。

参与过两届奥运会主场馆建设的李九林有了更多的思考。他认为，奥运场馆建设只是其中一个环节，建设者要利用奥运会这个平台，提升科技实力和创新能力。 “与2010年一样，鸟巢荣获国际焊接学会颁发的钢结构工程焊接施工技术乌戈·格雷拉奖，这是我国首次获此殊荣。”李久霖说道。