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新华社记者 罗晓光 摄
9月17日上午11时10分,鸟巢卸载工程现场总指挥宣布,举世瞩目的第29届奥运会主会场———国家体育场“鸟巢”工程鸟巢卸载完成。这是世界上施工难度最大的钢结构建筑之一,42000吨的钢筋铁骨从这一刻起在世界的东方站立起来!鸟巢卸载成功也向世人表明,中国人靠自主创新完成了创意飞扬的钢结构工程。
据介绍,“鸟巢”能容纳观众9万余人,2008年第29届奥运会开、闭幕式都将在此举行,同时还将承担奥运会田径和足球项目的比赛。卸载后,鸟巢的钢结构会出现正常的沉降和扭曲,如果沉降和扭曲程度在设计控制的范围内,那么卸载就成功了。
纵横交错的钢铁支脉是鸟巢设计当中最繁杂的地方,也是鸟巢设计中最艰难的部分。整个鸟巢钢结构的跨度将近340米,高度达到68米,相当于20层楼高,整个重量是42000吨。对于如此之大的一个钢结构,建设者采取的是高空拼装的安装方法,在安装的过程中,下面有78个临时支撑点,分布在三圈,其中外圈和中圈各有24个支撑点,内圈有30个支撑点。所谓的卸载就是当鸟巢结构已经成型、合龙以后,把下面的临时支撑点撤掉。而对于整个结构来讲,是一个加载的过程。
在国家体育场建设工地共有三个“鸟巢”,除了举世瞩目的国家体育馆“鸟巢”外,还有两个为今天的卸载而搭建的小“鸟巢”。
一个是工地指挥部门前的一个小鸟巢,这个小鸟巢是前两天工程技术人员专门搭建出来的,专门为了迎接今天的胜利时刻。另一个则是北京电视台直播的演播台,它的设计匠心独具,就像一个小的鸟巢一样。这个小“鸟巢”就搭在距离鸟巢结构不足百米的地方,与巨大的钢体结构交相呼应。
现场数秒
8时45分现场总指挥一声令下,200多位早已整装待发的鸟巢建设工人齐步奔赴他们奋战了两年多的“战场”,国家体育场“鸟巢”工程正式开始实施钢结构施工的最后一个环节———整体卸载。鸟巢钢结构的卸载早在3天之前其实就已经开始了,卸载指的是最后的两小步———最关键的两步。
9时10分开始第34次卸载。一声号令之后,千斤顶开始慢慢顶升。据介绍,钢结构是支撑在支撑塔的两个小支柱上面,要把小支柱的垫片撤出来,首先就要将千斤顶结构顶起来,使得小支柱上面的垫片可以松动,可以拆除,拆完以后千斤顶下降,完成这一步的卸载工作。
9时30分中间点脱离,卸载完成。
10时10分最后一次卸载,第七大步的第五小步开始。
10时30分中间的30个支撑点脱离,此时,还要通过数据的统计,最后进行确认。
现场分析
鸟巢是否合理就看钢结构能否成功卸载
经过严密计算和论证,专家们将卸载的过程分解成7大步骤,每一大步骤里又包含5个相似的小步骤,总共35个环节。卸载后,鸟巢的钢结构出现了正常的沉降和扭曲,如果沉降和扭曲程度在设计控制的范围内,那么卸载就成功了。
鸟巢的每一次部分卸载只有几毫米,和整个国家体育场相比微乎其微,靠肉眼是很难看出这种变化。如果直接卸下支撑钢柱,由于钢结构自重大,突然一下子往下沉,容易造成钢结构断裂。“就像摔跤,一下子摔倒在地面上,容易摔成骨折。”
现场解读
24个承重枝蔓支撑“独立”鸟巢
待整个卸载完成后,鸟巢自身的24根钢承重柱将担起重任,支撑起鸟巢的重量。它们上端大、下端小,上端与重型钢的主桁架相连,下端埋入钢筋混凝土的承台内,将钢结构屋盖的荷载传到地基。卸载后,鸟巢的一圈约90米宽的屋面就悬空在体育场上方了。“就像你家的阳台,根部和墙面相连,突出一块悬在空中。”专家这样比喻。
计算机仿真模拟技术
据专家介绍,整个工程首先是在计算机上进行了仿真模拟,以取得每一步的数据。整个钢结构的卸载工程外圈要卸载7次,内圈要卸载14次,都在电脑上一步步地模拟进行过。这次卸载是以毫米为单位,每一毫米的降低都含有很高技术含量。
钢材质量上乘鸟巢能承受强地震冲击
国家体育场之所以选择钢结构,主要是因为钢材节能、环保同时又有较好的抗震性。按照奥运建设要求,鸟巢的用钢必须中国化。而按照鸟巢的设计,建筑钢材要有强度、有张力、有刚性、有柔韧性,还要有抗震性和适应温度变化的能力,而且其自重还不能太重。最终,河南舞钢通过技术攻关,为鸟巢锻造出了专用钢材。
钢结构卸载
通俗地说就是建筑结构完成后,去掉临时支撑点,就是同时将承载着鸟巢顶部30000多吨钢铁的156个液压千斤顶,一毫米一毫米的撤除。准确地说,是钢结构支撑塔架的卸载。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”。卸载,就是将这78根支柱产生的78个受力区域,缓慢而又平稳地卸去,让鸟巢由被外力支撑的状态,变成完全靠自身结构支撑。
(据《北京晚报》报道)
(黑龙江日报) |
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