自主创新铸就科技奥运（上篇）

　　●奥运工程，向世界不断展示亮点，为中国提供广阔舞台

　　●从设计招标阶段设立保障机制，奠定奥运工程自主创新的体制基础

　　●工程钢材全部实现国产化，技术创新、材料创新层出不穷

　　●制定技术标准，填补国际国内空白，绽放自主创新之花

　　5月17日10时10分，国家体育场建设工地，构成“鸟巢”的最后一根主桁架柱正式吊装完毕，两台近四十层楼高的吊车把靛青色的钢柱稳稳地放在了底座上。

　　距离“鸟巢”一公里之外，“水立方”钢结构工程已于一个月前正式封顶。阳光下，正在喷涂防锈漆的“水立方”反射着白色柔光，与辉映着钢铁色泽的“鸟巢”交相映衬。一个秀气，一个宏伟。

　　依靠着自主创新的力量，以“鸟巢”、“水立方”为代表的奥运场馆建设正在全面、顺利地推进，中国人正在创造奇迹。

　　自主创新领跑场馆招标

　　“奥运场馆的原始创意虽然大多来自中外联合设计，但他们只给了我们一份初步设计。”北京市“2008”工程建设指挥部顾问万嗣铨说，“从完善设计方案、进行结构计算、再到形成创新的施工工艺和质量标准，所有方面都主要是中国人自主完成的。”

　　为了保证科技奥运结出更多自主创新的硕果，从设计方案的招、投标阶段开始，北京就从制度设计上为科研创新留出了一片足够开阔的天空。

　　2002年10月，受北京市政府和北京奥组委授权，北京市规划委员会面向全球公开征集奥运会主体育场的建筑概念设计方案，全球44家著名设计单位报名参加投标。最终，由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案脱颖而出。

　　三个月之后，由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW公司、澳大利亚ARUP公司组成的联合体设计的“水立方”被确定为国家游泳中心的设计方案。

　　椭圆形的“鸟巢”完全由保持钢铁原色的钢结构编织而成，充满阳刚气息，“水立方”则呈现宁静、祥和、诗意的气氛。“鸟巢”将是全世界跨度最大的钢结构建筑，“水立方”的膜结构也堪称世界之最。两座奥运场馆相映成辉。

　　奥林匹克公园、五棵松文化体育中心、奥林匹克公园网球中心、奥林匹克公园曲棍球场……11座新建奥运场馆的设计方案陆续敲定。所有方案都是中方独立提出设计方案或是中外公司联合设计，其中中方独立设计7座，中外联合设计4座。

　　尽量采用中国人自主设计的场馆方案，或者通过中外联合体共同设计的方式。“自己的场馆自己建”，这正是奥运工程招、投标时的苦心所在，也为日后的自主创新留下了更广阔的挥洒空间。

　　靠中国人自己的力量把图纸立起来

　　由于设计理念的先进以至“超前”，奥运场馆在施工中有很多难题是独一无二的，在国际上没有现成的参考答案，只有依靠自己的科技创新独立解决。

　　“鸟巢”的外罩由不规则的钢结构构件编织而成，里面的混凝土结构与钢结构相互独立，建筑师在混凝土看台和钢结构外罩之间的空间里，设计了很多倾斜的混凝土柱子来支撑建筑。如何既保证这些混凝土柱子的结构要求，又能不影响“鸟巢”的整体美观？

　　国内工程师几经论证，一个两全其美的方案诞生了。先像其他混凝土结构一样绑扎好钢筋笼，然后再从上面一节一节套上方钢管，钢管连接好后再在钢管里浇筑混凝土，形成与钢管一体的混凝土柱。这样一来看不到混凝土柱，既安全又美观，却加大了施工难度。

　　边长一米的方钢管被连接成120多根长短不同、倾斜角度多样的钢柱，70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上扭转两次。最高的钢柱全长21米，横跨体育场一至四层；最倾斜的钢柱和地面的夹角达到59度，钢柱的最大自转角度超过45度……

　　要在这些高大倾斜看似杂乱的异型钢管里浇筑混凝土，已经是个不小的挑战。何况钢管内部还密布着钢筋网格——纵向排列着32根钢筋，横向每十厘米一排密集的钢筋。这样密密麻麻的钢筋网，最多只能伸进三根手指。要在里面瓷瓷实实地灌满混凝土并使之与钢管贴密，谈何容易？

　　起初，施工单位只能试着从上口往钢管里浇筑，每天从早到晚只能浇筑四五米。国家体育场工程总承包部经过自主研究，提出了一个新方案:混凝土顶升、从钢管底部注入混凝土，由底向上逐步填充。

　　这是一个从来没有人用过的方法，结果却非常理想。顶升混凝土不仅进度快，而且质量好，不分层。完工时，比预定的工期缩短了两个月零两天。

　　2006年1月20日，这项工艺被命名为“超高矩形钢管永久模板钢筋混凝土斜扭柱施工工艺”，正式向国家知识产权局申请发明专利。这是奥运工程结出的一颗自主创新的成熟果实。

　　截止到现在，奥运场馆建设中已经完成了一百多项关键科研课题，涵盖设计、施工的各个领域。

　　结构钢材全部由中国人自己制造

　　去年3月12日，一次特殊的会议在北京举行。会议成员是北京市委、市政府领导和宝钢、首钢、鞍钢、武钢和舞钢等国内7家钢铁巨头的老总。(下转第二版)