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上海巧匠空中筑“鳥巢”　200多個(gè)吊裝單元嚴(yán)密對(duì)接

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:01:56 [收藏]

    　　本月底，北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥巢”將全部竣工?？瓷先ァ安豢伤甲h”的“鳥巢”，凝結(jié)了上海工程人員獨(dú)特的巧心思。

    　　地上理“枝葉”，空中筑巢

    　　“復(fù)雜的‘鳥巢’共使用4.2萬(wàn)噸的鋼結(jié)構(gòu)，我們和兄弟單位一起，僅專項(xiàng)施工方案就編制了68份。”上海寶冶建設(shè)有限公司是兩家安裝單位之一，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人許立新總工程師介紹，大部分主要鋼結(jié)構(gòu)都需要最終固定在離地面幾十米的高度。那么，是先在地面上把“鳥巢”搭好再整體提升，還是“化整為零”，在地面理好“枝葉”，湊成一個(gè)個(gè)吊裝單元，再在空中“筑巢”？考慮到成本、工期等因素，最終采用了第二種方案。

    　　不過(guò)，要把200多個(gè)吊裝單元在空中嚴(yán)絲合縫地對(duì)接上，光靠肉眼觀測(cè)和人工操縱肯定不行。借助計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，工程人員可以計(jì)算出每一個(gè)吊裝單元在“鳥巢”中的預(yù)設(shè)坐標(biāo)，并在安裝時(shí)實(shí)時(shí)掌握實(shí)際坐標(biāo)，當(dāng)兩者吻合，即說(shuō)明安裝到位。

    　　180余項(xiàng)焊接工藝，“拒絕”螺絲釘

    　　整個(gè)“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)不用一個(gè)螺絲釘，全由焊接完成，因此對(duì)焊接工藝也是考驗(yàn)。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，決定了會(huì)有多個(gè)桿件在同一個(gè)點(diǎn)上交匯。交匯桿件越多，焊接難度越大。此外，部分鋼材是首次在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)并應(yīng)用的一種特殊高強(qiáng)度鋼，也沒(méi)有現(xiàn)成的焊接工藝可借鑒。為筑“鳥巢”，焊接工人共運(yùn)用了180多項(xiàng)工藝，在同類工程中堪稱絕無(wú)僅有。

    　　就連溫度因素也忽視不得。北京的季節(jié)溫差大，溫度變化將在鋼結(jié)構(gòu)中引起很大的內(nèi)力和變形。因此，合攏時(shí)必須選擇一個(gè)最適宜溫度，使今后溫差帶來(lái)的變形降低到最小程度。許立新回憶，焊接時(shí)正值北京夏季，而設(shè)計(jì)測(cè)算出的最佳合攏溫度為15攝氏度到23攝氏度，于是那幾天大家成了夜貓子：半夜12點(diǎn)后涼爽時(shí)才開工，經(jīng)過(guò)四五天通宵達(dá)旦焊接，終于筑出“鳥巢”雛形。

    　　“搭”是學(xué)問(wèn)，“拆”也有學(xué)問(wèn)

    　　安裝鋼結(jié)構(gòu)難，拆除臨時(shí)支撐塔架也不簡(jiǎn)單。塔架承載著整個(gè)鳥巢的巨大重壓，直接拆根本拆不動(dòng)。因此要采用液壓千斤頂，在78個(gè)卸載點(diǎn)上同時(shí)把“鳥巢”頂起一點(diǎn)點(diǎn)，然后一層層抽去墊在“鳥巢”和塔架之間的鋼板，再讓鳥巢慢慢回到原位。就是這樣“慢工細(xì)活”一步一挪，使“鳥巢”在垂直方向上的最大位移達(dá)20多厘米。78根塔架和“鳥巢”脫離接觸后，最終安全拆除。寶冶建設(shè)有限公司還使用了一種易拆卸、可重復(fù)使用的塔架。不僅拆卸時(shí)間大大縮短，還能避免材料浪費(fèi)。這項(xiàng)“新型多功能可拆卸鋼結(jié)構(gòu)施工胎架”技術(shù)已申請(qǐng)4項(xiàng)專利。

    　　據(jù)悉，國(guó)家體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程已獲得2006年中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)。
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