北京奧運會主會場“鳥巢”鋼結構成功卸載 |
央視國際 www.cctv.com 2006年09月17日 21:55 來源:
新華社北京9月17日電(記者汪涌 高鵬)北京奧運會主會場國家體育場“鳥巢”鋼結構卸載17日順利完成。
國家體育場鋼結構卸載分七步,每步又分五次進行,從14日上午8時開始,到17日11時10分結束。
據了解,這次卸載的鋼結構總重量達到1 4萬噸,卸載共設78個點,安裝了156個千斤頂,採取分級同步卸載,分外圈、中圈、內圈三級統一布控,採用中央處理器控制,用電腦統一發出指令,實施自動同步卸載的方法進行。
坐落在北京奧林匹克公園內的國家體育場工程,鋼結構外觀已基本成形。鋼結構屋蓋呈雙曲面馬鞍型,東西軸長298米、南北軸長333米,最高點69米、最低點40米。
國家體育場主體結構分成兩個部分,即混凝土框架結構和鋼結構,混凝土結構被鋼結構罩在裏面。鋼結構由24桁架柱圍繞著體育場碗狀看臺區旋轉而成。鋼結構組件相互支撐、形成網格狀構架,所有鋼結構構件形成的結構及建築外形,整體外觀酷似“鳥巢”造型。
據了解,“鳥巢”能容納觀眾9萬餘人,2008年北京奧運會開、閉幕式都將在此舉行,同時還將承擔奧運會田徑和足球項目的比賽。“鳥巢”工程2003年12月開工建設。鋼結構成功卸載,標誌著“鳥巢”工程建設又進入了新階段,為裝修和膜結構施工贏得了寶貴的時間。“鳥巢”預計在2007年10月全部“搭成”。
國家體育場設計方案,是經全球設計招標大賽産生的,由瑞士赫爾佐格和德梅隆設計事務所、奧雅納工程顧問公司及中國建築設計研究院設計聯合體共同設計。方案因酷似中國瓷器裂紋和“鳥巢”形狀,而得名“鳥巢”。
“鳥巢”成功卸載背景資料:何為“卸載”
2008年北京奧運會主會場——國家體育場在歷經兩年多的建設後,終於迎來鋼結構施工最後、最重要的一個環節——鋼結構卸載。卸載後,“鳥巢”重達4 2萬噸的鋼結構擺脫外力的支撐,“靠自己站立起來”。
所謂鋼結構卸載,準確地説,是鋼結構支撐塔架的卸載。據介紹,在“鳥巢”的建設過程中,有78根臨時搭建的鋼柱支撐著它的鋼鐵“枝蔓”。卸載,就是將這78根支柱産生的78個受力區域,緩慢而又平穩地卸去,讓“鳥巢”由被外力支撐的狀態,變成完全靠自身結構支撐。
78個受力點根據需要分佈在“鳥巢”的外圈、中圈和內圈上,外圈24個,中圈24個,內圈30個。專家們把“鳥巢”卸載的過程分解成七個大的步驟,每一大步裏又包含五個相似的小步驟。這35個步驟必須嚴格控制下降的距離,距離精確到毫米。
卸載後,“鳥巢”的鋼結構會出現正常的沉降和扭曲,如果沉降和扭曲程度在設計控制的範圍內,那麼卸載就成功了。整個卸載過程由電腦操控。
解密“鳥巢”鋼結構卸載 特殊材料可抗大地震,
2008年北京奧運會主會場——國家體育場鋼結構成功卸載。卸載後,“鳥巢”重達4 2萬噸的鋼結構擺脫外力的支撐,“靠自己站立起來”。記者通過採訪參與“鳥巢”卸載工作的部分專家,了解到一些有關卸載的秘密。
“鳥巢”卸載與給汽車換輪胎同理,
國家體育場工程副總工程師邱德龍介紹説,在“鳥巢”的建設過程中,有78根臨時搭建的鋼柱支撐著“鳥巢”的鋼鐵“枝蔓”。“鳥巢”鋼結構的卸載就是用千斤頂架起鋼結構,將這78根臨時支撐塔架提供的支撐荷載卸去的過程,這項工作的原理與給汽車換輪胎相同。
邱德龍説,頂起“鳥巢”鋼結構的工作由特殊的千斤頂來完成。頂升的高度完全由計算機控制,頂升的高度將使鋼結構與支撐塔架頂部的墊片脫離至1到2毫米的高度。由於每個卸載點需要頂升的高度不一樣,因此,頂升力度也不同。通過控制中心計算機的控制,與千斤頂連接的油泵為千斤頂供油使其按輸入力度數據將鋼結構頂到合適的高度。在頂的過程,工人及時監測千斤頂的變位,一旦發現支撐點的墊片已經鬆動,千斤頂的上升狀態將被立即轉換到停止狀態。
邱德龍説,每個卸載點上一般安排三名工人,其中一名負責拆裝墊片,另外一名是負責支撐塔上油泵的開關,還有一位管理人員負責卸載點的所有操作的進度,以及記錄另外兩名操作工人的操作過程。
為何不一下子卸載
此次卸載78根支撐鋼架,要卸下約1 4萬噸的荷載。卸載過程分解成7個大的步驟,每一大步驟裏又包含5個相似的小步驟。
中國鋼結構協會常務理事、“北京2008”工程建設指揮部專家侯兆欣解釋説,之所以採取外圈、中圈、內圈35步逐步卸載的方式拆除“鳥巢”鋼結構的支撐點,是出於保證“鳥巢”平穩降落的考慮。均勻、同步、持續的卸載方式將保證整個卸載工作安全、順利地進行。
“就比如讓一個久病的病人扔掉拐杖一樣,如果一下把拐杖撤掉,他可能是吃不消的。因此,卸載需要一步一步進行,使整個鋼架均勻、同步、持續地受力,最終達到獨立承重的目的。”
垂直位移僅為271毫米,
當支撐鋼架卸掉後,“鳥巢”就完全依靠自身的體系來支撐,由於受力點發生了變化,所以應力就會重新進行分佈,形成它自己的受力體系。在此過程中,“鳥巢”鋼結構會發生變形、沉降等現象。
“鳥巢”中方主設計師李興剛説,按照設計要求,外圈總下降量應控制在68-286毫米;中圈控制在161-178毫米;內圈控制在208-286毫米。如果“鳥巢”在卸載後,主體鋼結構下降幅度超過這個距離或是出現局部裂縫等結構問題,那麼就意味著鳥巢在過去三年的設計、製造、施工等環節中存在問題。
國家體育場有限責任公司董事長李愛慶17日下午宣佈,“鳥巢”卸載以後的實測垂直位移為271毫米,比理論位移要低,這意味著卸載工作圓滿完成。
特殊鋼材力保“鳥巢”可抗唐山大地震震級,
“鳥巢”鋼結構所用鋼材名為Q460EZ235。侯兆欣介紹説,這種鋼的強度是普通鋼材的兩倍,性能達到最高級別。這種鋼材完全由我國自主創新研發生産。
侯兆欣説,這種鋼集剛強、柔韌特點于一體,保證了“鳥巢”在承受最大460兆帕的外力時不變形。這意味著如果北京遭遇1976年唐山大地震一樣的地震,“鳥巢”依然能保持原狀。
責編:宋璐