湘江欢乐城“冰雪世界”建设创造世界奇迹

　　长沙晚报掌上长沙8月27日讯（湘江早报全媒体记者 颜家文 通讯员 童小英 符瑶瑶）建设湘江欢乐城“冰雪世界”无疑是在创造一个奇迹：一个废弃50多年的矿坑，最高差近100米，却要在其中建设迄今为止国内建筑主体在地下最深、最大的单体项目。如今，这个施工难度世界罕见的项目主体结构已经完工80%，昨日，记者走进项目，探寻那些令人叹为观止的建筑科技。

　　不是“鸟巢”施工难度更甚“鸟巢”

　　根据规划设想，“冰雪世界”包括室内“欢乐雪域”以及室外“欢乐水寨”。“欢乐雪域”以阿尔卑斯风情为主题，集中设置于场地中部矿坑之上；“欢乐水寨”以热带岛国风情为主题，分为屋顶区、上区、下区三大主题区域，建成世界上唯一冰雪与水结合的主题乐园。未来，游客在同一时间内既能体验室内玩雪，又可感受室外玩水，滑雪的人在里面穿着厚厚的衣服可以看到外面穿着比基尼晒太阳的美女，体验“冰火两重天”的独特趣味。“冰雪世界”项目最深处达100米，面积约180000平方米。

　　“冰雪世界”建造在废弃矿坑中，用地呈不规则多边形状，南北跨度300米、东西跨度500米、地块最大高差近100米。工程主体结构主要由支撑、平台和屋盖三部分组成。支撑由高达37-60米的48根墩柱和18道剪力墙组成；平台为预应力混凝土结构，面积约3万平方米；屋盖是由主桁架、次桁架、环桁架组成的重型空间网格结构。

　　这是一个什么概念？主体结构向下深达100米，相当于33层楼的高度。整个“欢乐雪域”的“大盒子”，重达20余万吨，要安全、稳定地落坐矿坑之上，仅由48根墩柱和18道剪力墙支撑起来，这绝对是世界级的难题。

　　“不是‘鸟巢’堪比‘鸟巢’。”中建五局湘江欢乐城项目指挥长高维强说，“‘冰雪世界’造型呈椭圆形，悬浮于矿坑之上，外形似树枝上的鸟巢，主要空间由钢结构组合而成，立面外观及结构与奥运主场馆‘鸟巢’有相似性。施工难度却更甚于‘鸟巢’，一是‘鸟巢’为无盖开放空间，而‘冰雪世界’有钢结构屋盖，屋盖由大跨重载钢构件支撑，整个钢结构半空中嵌入岩壁形成封闭空间，因此结构更复杂；二是‘鸟巢’位于地面，大型机械设备可任意行走，而‘冰雪世界’半空中悬浮依附于崖壁，周围场地和条件都十分有限，施工难度极大；三是‘冰雪世界’屋盖上还将修建一个3万平方米的水上乐园，平均每平方米钢结构需荷载3吨以上，承载要求比‘鸟巢’更高。”

　　2015年，美国Discovery频道在寻找全球“之最”项目，湘江欢乐城入选“世界九大最难施工项目之一”。

　　国内首例微扰动控制预裂爆破

　　攻克爆破难题

　　坑壁加固是“冰雪世界”施工的第一步，废弃多年的坑壁溶洞、裂隙、断层及破碎带分布广泛，爆破施工难度非常大。为此，施工方中建五局湘江欢乐城项目部多次请来国防科大的爆破专家，在12场专家讨论会和10多次的现场试验后，自主研发出了国内首例微扰动控制预裂爆破工法，最终爆破岩体石方达10万立方米。

　　爆破完成后，施工方遇到了更大的难题。有时钻机根本钻不进去，有时又卡在洞里出不来，还有时钻到10米位置后遇到渗水、溶洞、断层等情况。多方论证后采取跟管钻进的打孔方式，引进三峡水利大坝支护施工队伍，这些“悬崖上的舞者”，最终将2000多根锚索牢牢钉在坑壁上，筑起了一道足够撑起“冰雪世界”的“铜墙铁壁”。

　　钢结构屋盖总用钢量约为2.3万吨，共有主桁架9榀、环桁架20榀。被称为项目“脊梁”的最大主桁架高8米、跨度78米、重达1350吨。经过施工人员8小时的齐心协力，这个“庞然大物”最终被提升至35米高空，施工难度不言而喻。

　　向下输送混凝土突破100米

　　刷新全国纪录

　　作为一个世界性的建筑难题，每一步都意味着创新，每一次创新也面临着前所未有的压力，因为任何一个细节的失误都是致命的。

　　结合工程重难点，项目多次邀请国内知名专家亲临指导，组建了百米深坑建筑技术创新工作室，配置了多名博士、硕士研究生组成的技术团队，研发出一套“百米深坑多功能复杂建筑绿色建造施工技术”。

　　众所周知，国内混凝土输送技术往上已突破600米，但往下输送大体积混凝土难度非常大。本项目混凝土向下输送的高差达100米，如果采用常规配比，在输送过程中极易产生离析，质量难以保障。项目技术团队通过潜心研究，不断优化混凝土配比、设置多处缓冲料斗及多段直溜管等措施，最终使向下输送混凝土突破100米，刷新了全国混凝土向下输送深度纪录。

　　平台离坑底最大高度达到60米，离坑面的距离最大达到40米，平台梁的截面巨大，梁超大的自重对支撑体系的选择提出很高的要求。经过多方论证，项目最终确定了钢管柱+贝雷架支撑体系，高60米、面积2万多平方米的贝雷架支撑体系，在国内乃至世界房屋建筑领域都颇为罕见。

　　目前，百米深坑长距离大落差溜管输送混凝土施工技术、百米深坑间接附着垂直运输系统的施工技术、百米深坑施工降排水技术、基于GPRS开关磁阻电机远程控制附着于塔吊上现场临时照明技术、基于BIM与现场结合数字建造等8项创新技术在该项目上得到了很好的应用。

　　两型技术打造中国建筑绿色建造典范

　　为减少建筑形体对城市界面及现状自然环境的空间压迫，建设方决定将3万平方米的“欢乐雪域”悬挂于深坑上、隐匿于崖壁间，这种设计理念既保留了工业遗产的历史文化价值，其人工与自然的有机生长关系又将赋予废弃矿坑一种新的活力和意义。

　　通过采用坑底淤泥固化技术，对坑底的淤泥进行无害化处理后为坑底基础施工提供材料堆放和加工场地，项目有效解决了11万立方米坑底淤泥质土的处置问题；采用场地保护与利用技术，充分利用陡峭岩体，在清理边坡危石后直接作为景观体等。

　　以水平的方式组织水乐园是较为常见的乐园架构模式，“冰雪世界”突破性地将上区水乐园活动置于雪乐园屋面之上，形成水与雪的垂直主题叠加。这样既能让嬉水的游客尽情领略矿坑的自然风光，又为雪乐园独特的室内保温环境提供了天然的隔热屏障，这种绿色设计理念也有助于节约雪乐园高额的运营及维护成本。

　　湘江欢乐城还要建造国内最先进的分布式能源站，集供冷、供热、供应蒸汽为一体，项目建成运营后，每年可节省标煤的1290吨，减排二氧化碳5085吨，二氧化硫29吨，节能率达27.2%。

　　“湘江欢乐城项目施工难度世界罕见，运用了大量先进技术和绿色施工技术，破解了大量世界级施工难题，是中国建筑绿色建造、智慧建造的典范。”重庆大学教授、英国皇家特许建造学会资深会员张希黔对项目竖起了大拇指。