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“鸟巢”若襁褓中的天才,一出世就吸引了世界的目光。犹如树枝织成的“镂空”的“鸟巢”点燃了北京的暖色,颠覆了世界对中国建筑持有的刻板印象。在历经2年多的紧张建设后,这座举世瞩目的体育场迎来了钢结构施工中具有决定性意义的一项工作――主体钢结构卸载。从此,鸟巢将永远昂首矗立于祖国大地之上。在“鸟巢”主体钢结构卸载成功之后,国家体育场有限责任公司的张恒利副总经理为记者解读了“鸟巢”的卸载工作以及赛后利用的设想。
主体钢结构卸载工作的由来
张恒利说,像“鸟巢”这样的大规模钢结构施工,在我国建筑史上还是首次。为了确保工程进度和质量,经过专家论证,“鸟巢”在拼装方法上选择了比较传统的方法,即在拼装过程中,根据吊车的能力,先将钢结构一片一片地进行安装,形成相对固定的四部分。四部分之间留有缝隙,因为在施工过程中,受温度变化和其他因素的影响,钢结构的应力会产生变换,并在内部积存,这四道缝隙可以很好地释放这种应力。到钢结构施工结束时要进行合龙,也就是把这四部分完全焊在一起,使之浑然成为一体。这项工作已经于今年8月31日顺利完成。由于原来的钢结构不是一个整体,不能形成自己的支撑体系,必须有外力支撑,所以用78根钢柱分三层对其进行辅助支撑。所谓主体钢结构卸载,就是在合龙工作完成后,将这78根支撑钢柱卸掉,使“鸟巢”依靠自身的支撑体系矗立在地面之上。
精密计算确保卸载成功
卸载工作说起来容易,可实际过程却非常复杂。当支撑钢柱卸掉后,“鸟巢”将完全依靠钢结构自身体系来支撑,由于受力点发生了变化,所以应力会重新进行分布,形成它自己的受力体系。在这个过程中,钢结构会发生变形、沉降等现象。按照计算,内圆边缘处的最大变形将达到28厘米至30厘米的程度,变形小的地方也有5、6厘米的改变。这样浩大的钢结构卸载工程不仅在国内从未有过,就是在国际上也是十分罕见的。为了确保卸载成功,在施工之前,有关单位进行了专门研究,对每个步骤的可行性、科学性进行了大量的计算,并进行了模拟实验。尽管制定出的方案已经经过多次讨论,被认为是万无一失,但在实际施工中还将面临考验。比如,现在支撑钢柱顶上有许多垫片,单单卸下这些垫片就要分成许多步骤进行,每进行完一个步骤,都要重新检查形变率是否在可控的范围内,再决定是否进行下一步,直至所有垫片拆除完毕。可以说,主体钢结构卸载工作的完成,标志着“鸟巢”施工过程中最大的一道难关已被攻克。
图为“鸟巢”工程。本报记者王豫斯摄
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张恒利
