奥运主会场“鸟巢”钢结构17日完成卸载初露峥嵘

　　核心提示

　　北京奥运会主会场国家体育场“鸟巢”钢结构卸载17日顺利完成。

　　国家体育场钢结构卸载分七步，每步又分五次进行，从14日上午8时开始，到17日11时10分结束。

　　据了解，这次卸载的钢结构总重量达到1.4万吨，卸载共设78个点，安装了156个千斤顶，采取分级同步卸载，分外圈、中圈、内圈三级统一布控，采用中央处理器控制，用电脑统一发出指令，实施自动同步卸载的方法进行。

　　坐落在北京奥林匹克公园内的国家体育场工程，钢结构外观已基本成形。钢结构屋盖呈双曲面马鞍型，东西轴长298米、南北轴长333米，最高点69米、最低点40米。

　　国家体育场主体结构分成两个部分，即混凝土框架结构和钢结构，混凝土结构被钢结构罩在里面。钢结构由24桁架柱围绕着体育场碗状看台区旋转而成。钢结构组件相互支撑、形成网格状构架，所有钢结构构件形成的结构及建筑外形，整体外观酷似“鸟巢”造型。

　　【过程分析】

　　“鸟巢”卸载与给汽车换轮胎同理

　　国家体育场工程副总工程师邱德龙介绍说，在“鸟巢”的建设过程中，有78根临时搭建的钢柱支撑着“鸟巢”的钢铁“枝蔓”。“鸟巢”钢结构的卸载就是用千斤顶架起钢结构，将这78根临时支撑塔架提供的支撑荷载卸去的过程，这项工作的原理与给汽车换轮胎相同。

　　邱德龙说，顶起“鸟巢”钢结构的工作由特殊的千斤顶来完成。顶升的高度完全由计算机控制，顶升的高度将使钢结构与支撑塔架顶部的垫片脱离至1到2毫米的高度。由于每个卸载点需要顶升的高度不一样，因此，顶升力度也不同。通过控制中心计算机的控制，与千斤顶连接的油泵为千斤顶供油使其按输入力度数据将钢结构顶到合适的高度。在顶的过程，工人及时监测千斤顶的变位，一旦发现支撑点的垫片松动，千斤顶的上升状态将被立即转换到停止状态。

　　【卸载过程】

　　七大步骤共35个小步骤

　　此次卸载78根支撑钢架，要卸下约14000吨的荷载。卸载过程分解成7个大的步骤，每一大步骤里又包含5个相似的小步骤。5小步骤实施的位置按顺序依次是：外圈、中圈、内圈、中圈、内圈。每一小步骤内，要经历3个准确无误的工艺环节：第一环节，升起千斤顶，使它与“垫块”一起支撑鸟巢(垫块是指钢柱与鸟巢之间可以活动的块状钢铁，每一根钢柱的顶端都有50毫米厚的数块垫块)；第二环节，撤去钢柱顶端的第一层垫块，这个区域的受力完全由千斤顶支撑；第三环节，千斤顶缓慢下降，一直降到第二层垫块的高度，此时这个区域的受力再次由钢柱与千斤顶共同承担。

　　 【卸载精度】垂直位移仅为271毫米

　　当支撑钢架卸掉后，“鸟巢”就完全依靠自身的体系来支撑，由于受力点发生了变化，所以应力就会重新进行分布，形成它自己的受力体系。在此过程中，“鸟巢”钢结构会发生变形、沉降等现象。

　　“鸟巢”中方主设计师李兴刚说，按照设计要求，外圈总下降量应控制在68－286毫米；中圈控制在161－178毫米；内圈控制在208－286毫米。如果“鸟巢”在卸载后，主体钢结构下降幅度超过这个距离或是出现局部裂缝等结构问题，那么就意味着“鸟巢”在过去三年的设计、制造、施工等环节中存在问题。

　　国家体育场有限责任公司董事长李爱庆17日下午宣布，“鸟巢”卸载以后的实测垂直位移为271毫米，比理论位移要低，这意味着卸载工作圆满完成。

　　【技术保障】三大技术保证卸载成功

　　第一是采用了计算机仿真模拟技术，把世界上最先进的各种技术集合在一起，将35次卸载的每一个点，比如外圈的点要卸七次，中圈和内圈的点要卸14次，都精确到毫米这个单位。

　　第二是采用计算机同步控制系统，保证整个卸载的78个点都是同步进行。如果最后一圈的30个点在卸载过程中出现一点问题的话，比如漏油或者设备出现故障，就会马上停止卸载，等故障排除后再开始卸载工作。

　　第三个技术是采用结构监测和安全检测技术保证每次卸载的成功。就如在医院的重症监护室，我们的血压和心脏都是被监测的，“鸟巢”里也设置了这样一个监测设备，在整个卸载过程中，整个“鸟巢”的卸载都是在受监测的环境下进行的。

　　【抗震】可抗唐山大地震震级

　　“鸟巢”钢结构所用钢材名为Q460EZ235。侯兆欣介绍说，这种钢的强度是普通钢材的两倍，性能达到最高级别。这种钢材完全由我国自主创新研发生产。有关人士说，这种钢集刚强、柔韧特点于一体，保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力时不变形。这意味着如果北京遭遇1976年唐山大地震一样的地震，“鸟巢”依然能保持原状。

　　【专家声音】凝结中外智慧架起独特鸟巢

　　中方总设计师说，这座举世瞩目的巨型钢结构建筑凝结了中、瑞、英三国专家组的智慧，而后期使创意设计蓝图得以实现的施工图设计则主要依靠中方专家完成。

　　据介绍，鸟巢的设计创意来自一个国际团队，这个团队包括瑞士的建筑事务所、中国建筑设计院和一家英国的设计公司。而中方的总设计师还为了这项设计专门到国外与外国团队共同工作了好几个月，他们共同探讨中国的需求，中国的文化，将各个方面因素凝聚到这个设计之中。

　　【赛后利用】

　　经济收益与象征意义兼顾

　　中国建筑设计研究院副总设计师李兴刚说，在“鸟巢”的设计过程中，不仅考虑到让运动员有最好的表现，让观众可以欣赏到最好的比赛，还考虑到了“鸟巢”的赛后利用问题。

　　他说这个主体育场除了增加北京新的标志性，还在奥运会之后给我们带来很多经济方面的收益。