15项创新技术“点燃”亚冬火焰 | 探秘亚冬会火炬塔背后的冰城科技力量

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新晚报

2025-02-25 19:23发布于黑龙江新晚报官方账号

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。

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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”。


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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。


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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。


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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”。

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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。

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来源丨哈尔滨日报记者 董艳春 （图片由龙江安装集团提供）
编辑丨李楠
责编丨郭启迪
审核丨范思瑶