随着 2025 年第九届亚冬会圆满落幕,主火炬塔 " 雪韵丁香 " 以 28.55 米的傲人身姿永久矗立于冰雪大世界,成为见证 " 双亚冬之城 " 荣耀的新地标。这座融合冰雪美学与尖端科技的火炬塔,凝聚着黑龙江省建筑安装集团 15 项创新技术的智慧结晶。记者专访集团总工程师李长山,解码火炬塔建造背后的技术突破。
超声波、激光技术齐上阵
这样完成细直径钢桶卷制
火炬塔分为中心结构柱、外装饰面、灯光、燃气四大专业部分。中心结构柱是其中的核心部分。
李长山介绍,中心结构柱选用耐寒钢材,Q355D 型钢材为首选。火炬整体高度 28.55 米,采用 40 毫米厚的钢板,高度 28 米。技术人员将钢板卷制成一个 " 硕大的钢圆桶 "。
卷桶过程颇具挑战性。选用 D 类钢材因其延展性好,不易撕裂。钢板虽厚,但卷桶直径仅 1.1 米,而一般工程中卷桶直径可达几十米。完成如此高难度的卷桶,在国内尚属首次。
卷桶过程中,要求卷制速度缓慢,同时监测钢材外表变化。卷制成形后,圆度需符合规范,需在卷板机上反复滚动。整个过程中,采用激光、超声波、X 射线等检测手段:
激光多次测量不同部位直径,确保圆度标准;
超声波检测钢板是否受损;
X 射线检查焊缝质量,看内部有没有 " 受伤 "。
模块化建造
破解极寒施工困局
模块化、工厂化建造技术之前常用于房屋建设,此次首次应用于火炬塔建设,显著提高了施工效率和质量,降低了运行风险和建造成本。
李长山介绍,火炬塔交付时间需与冰雪大世界开园同步,工期紧张。同时,2/3 的建造时间处于冬季,露天作业环境恶劣,焊接质量难以保证,存在安全隐患和资源浪费风险。为此,项目团队积极研究对策后,确定采用模块化、工厂化建造技术,有效提高了建造效率,保证了质量和安全,节省了资源。
火炬系统被划分为五个独立模块:
中心结构柱与燃气管道、电气线路、外装饰安装连接件、顶部丁香花模块安装套筒;
五个丁香花瓣与上部中心结构柱、灯带、投光灯 B、燃气隔热罩、火炬头等;
外装饰构件、点光源灯具、灯带;
燃气管道及相关组件;
燃气控制系统及相关设备。
各模块在工厂完成预制造和组装,经测试后运输至现场快速安装,显著减少了现场工作量,缩短了施工周期,提高了施工精度和质量。工厂化建造利用精密设备和严格的质量控制措施,确保各部件符合设计要求,同时减少了高空作业风险,提高了安全性。
旋转轴平衡梁
破局高空挑战
如何把安装好的大火炬在现场安装到位?安装单位研发了 " 带可旋转轴平衡梁 " 吊具,首次应用于火炬中心结构柱吊装,目前已申请知识产权保护。
在冰雪大世界吊装现场,采用 260 吨主吊车和 80 吨辅助吊车。火炬中心结构柱从工厂运抵时是 " 平躺着 " 的,在安装现场要用吊具把它立起来。结构柱顶端设有两个孔,平衡梁穿入孔中,吊车钩挂于其上。起吊时,旋转轴可全方位调整方向。这种新型吊具提高了吊装效率,可根据实际情况灵活调整角度,使吊装过程更加顺畅。特别适用于高大、重型结构柱的吊装,通过旋转轴调整吊点位置和角度,更好地适应柱子形状和尺寸,同时增强了吊装过程的稳定性和安全性。
火焰智控
小波变换驯服 " 飘动火焰 "
主火炬点燃后,易受天气影响,火焰重心、面积和边缘不稳定。
为了解决这个问题,施工团队在安装过程中首次采用了 " 基于小波变换图像处理的火炬火焰形态控制技术 "。
李长山解释,该技术首先通过摄像设备获取火炬火焰形态视频信息,计算机利用 " 小波变换算法 " 实时检测视频图像边缘,运算软件根据收集到的图像边缘特征识别火焰燃烧区域变化。火炬头燃烧装置设有内、中、外三圈燃气电磁阀。运算软件识别火焰状态后,控制系统自动调整燃气流量,确保火炬火焰形态稳定,克服风、雪等环境因素造成的火焰飘动或燃烧不稳定问题。
这种火焰自动控制技术以往用于常规燃气设备,此次在亚冬会火炬塔的应用,是大型赛事室外环境条件下的首次实践。
来源:哈尔滨新闻网
记者:董艳春
哈报手机记者:张林平
部分图片由龙江安装集团提供
编辑:马云鹏
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