鸟巢钢结构支架完成整体卸载 从图纸变为现实(图)

　　举世瞩目的北京二00八年奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”工程，经历两年多的建设后，今天成功实施了钢结构施工的最后一个环节——整体卸载。卸载后，搭建“鸟巢”的“树枝”——钢结构，由被外力支撑的状态变成完全靠自己支撑，意味着“鸟巢”真正从设计图纸变成自主矗立在大地上的巨型建筑，具有里程碑式的意义。 

　　“鸟巢”的施工分为三大步骤：混凝土结构施工、钢结构施工、建筑内外装修与机电设备安装调试。纵横交错的钢铁枝蔓是“鸟巢”设计中最华彩的部分，是世界上跨度最大的钢结构建筑，也是鸟巢建设中最艰难的。看似轻灵的枝蔓总重达四万两千吨，全部采用中国自主创新研发的钢材，七十八根临时搭建的支撑塔架支撑着这些钢铁枝蔓。卸载是钢结构施工的重要环节，即在完成合龙形成整体结构后，卸除临时支撑。整体钢结构在独立承担重力后将出现不同程度的下沉，最大下沉距离不能超过三十厘米。

　　为了让鸟巢均匀、渐进地自主受力，卸载工程分成七大步、三十五小步，分批撤掉七十八个临时支撑点。今天完成的是最后两小步，上午九时三十分，中圈二十四个支撑点成功脱离；十时二十五分，内圈三十个支撑点也完成卸载。

　　经过紧张的数据统计和最后确认，十一点十分，工程师报告：“国家体育场钢结构支撑塔架卸载最后一步卸载到位，钢结构与支撑全部脱离，数据检测正常，最大变形量实测值二百七十一毫米，完全满足设计要求。”总包、业主、监理和设计四个项目的负责人审核卸载成果后，一起在国家体育场钢结构卸载确认单上签字。现场总指挥宣布：国家体育场钢结构卸载顺利完成！由此，四万两千吨的铁骨将永远屹立于世界的东方，成为北京的地标性建筑。

　　北京奥组委主席刘淇等领导也来到鸟巢卸载工地现场，慰问全体工作者，向他们表达祝贺。(来源：中国新闻网) 

　　工程揭秘

　　所谓卸载，就是将鸟巢临时支撑塔架提供的支撑荷载卸去，让鸟巢的钢结构由被外力支撑的状态变成完全靠自身支撑。“鸟巢”钢结构外形总重量达到4.2万吨，如此庞大的钢铁结构实施整体性卸载，在国际建筑领域尚属罕见。

　　78钢柱“悄悄”撤除 

　　承重42000吨的钢柱将缓慢平稳撤除

　　据介绍，纵横交错的钢铁枝蔓是鸟巢设计中最精彩的部分，也是鸟巢建设中最艰难的。看似轻灵的枝蔓总重量达42000吨，其产生的重力难以想象。在鸟巢的建设过程中，78根临时搭建的钢柱支撑着这些钢铁的枝蔓。卸载，就是将这78根支柱产生的78个受力区域，在整体、分级、同步的前提下，缓慢而又平稳地撤除。让鸟巢由被外力支撑的状态，变成完全靠自身支撑。

　　78个受力点根据需要分布在鸟巢的外圈、中圈和内圈上，外圈24个，中圈24个，内圈30个。经过严密计算和论证，专家们把鸟巢卸载的过程分解成七个大的步骤，每一大步骤里又包含五个相似的小步骤。

　　五小步按位置顺序依次是：外圈、中圈、内圈、中圈、内圈。

　　千斤顶需7上7下 

　　和钢柱交替受力交替下降往复7次

　　每一小步的完成要经历三个准确无误的工艺环节：第一环节，升起千斤顶，使它与垫块共同支撑鸟巢，垫块是钢柱与鸟巢之间可以活动的块状钢铁，78根钢柱每一根顶端都有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，此时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，此时该点的受力再次由钢柱与千斤顶共同承担。这个过程是循序渐进的，由千斤顶与受力柱交替受力，交替下降。五个小步骤循环往复七次这样的过程，也就是七大步，直至卸载完成。

　　两点不同步即停止 

　　指挥中枢发出三色指令控制78个受力点

　　三十五个步骤必须严格控制下降的距离，距离精确到毫米。外圈卸载将下降68~ 286毫米；中圈卸载将下降161~178毫米；内圈卸载将下降208~286毫米。这个距离也是鸟巢卸载成功的标志。如果鸟巢在自身受力后钢铁的下降幅度超过这个距离，那么就意味着鸟巢过去三年的设计、施工存在问题。因此，卸载是一个检验鸟巢从设计到施工合理与否的标准。

　　这个过程完全由电脑操控，78个受力点被分成六个区块，由六条线控制，这六条线最终全部汇集到体育场中央的指挥中枢。指挥中枢发出的指令显示在每个区块的三种颜色灯上，绿色代表开始下降、黄色代表暂停下降、红色代表两个以上的受力点下降距离不同步需要停止。 (来源：新京报) 

　　工程解读

　　■当初为什么要用钢架支撑

　　安全与经济决定钢架方案

　　对于鸟巢为什么要用这些钢架支撑的问题，有关人员表示，如果不用这些钢架支撑，前期焊接施工的几十个小时就需要几辆800吨吊车自始至终将钢结构吊在空中，而这些吊车每台租价每小时需5000多元。用78根临时钢柱支撑钢结构，既经济，又保证了焊接过程中工作面的稳定和安全。

　　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，靠肉眼都很难看出这种变化。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，容易摔骨折。”

　　■为什么不一下子卸载

　　直接卸载易造成主体断裂

　　■卸载的具体环节是什么

　　35个环节撤下78根支撑钢架

　　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。就这样，千斤顶与钢柱交替受力，交替下降，在上述5个位置上重复后，5小步骤再循环往复7次，也就是7大步骤，直至卸载完成。 (来源：京华时报)

　　简介 

　　瓷器裂纹状的“鸟巢”

　　“鸟巢”能容纳观众9万余人，2008年北京奥运会开、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。“鸟巢”于2003年12月开工建设。

　　奥运会后，“鸟巢”可承担重大体育比赛、各类常规赛事以及非竞赛项目活动，是北京奥运会的一座标志性建筑，将是北京奥运会留下的宝贵遗产，同时也将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的一所大型专业场所。

　　国家体育场的设计方案，是经全球设计招标大赛产生，由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计。

　　这个设计方案主体由一系列辐射式钢架围绕碗状坐席区旋转而成，结构科学简洁，设计新颖独特，为国际上极富特色的巨型建筑。

　　因酷似中国瓷器裂纹和“鸟巢”形状，而得名“鸟巢”。   (来源：新京报)