2008年北京奧運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)——國(guó)家體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)成功卸載。卸載后，“鳥巢”重達(dá)4·2萬噸的鋼結(jié)構(gòu)擺脫外力的支撐，“靠自己站立起來”。記者通過采訪參與“鳥巢”卸載工作的部分專家，了解到一些有關(guān)卸載的秘密。
“鳥巢”卸載與給汽車換輪胎同理
國(guó)家體育場(chǎng)工程副總工程師邱德龍介紹說，在“鳥巢”的建設(shè)過程中，有78根臨時(shí)搭建的鋼柱支撐著“鳥巢”的鋼鐵“枝蔓”。“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)的卸載就是用千斤頂架起鋼結(jié)構(gòu)，將這78根臨時(shí)支撐塔架提供的支撐荷載卸去的過程，這項(xiàng)工作的原理與給汽車換輪胎相同。
邱德龍說，頂起“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)的工作由特殊的千斤頂來完成。頂升的高度完全由計(jì)算機(jī)控制，頂升的高度將使鋼結(jié)構(gòu)與支撐塔架頂部的墊片脫離至1到2毫米的高度。由于每個(gè)卸載點(diǎn)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(jì)算機(jī)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(shù)據(jù)將鋼結(jié)構(gòu)頂?shù)胶线m的高度。在頂?shù)倪^程，工人及時(shí)監(jiān)測(cè)千斤頂?shù)淖兾?，一旦發(fā)現(xiàn)支撐點(diǎn)的墊片已經(jīng)松動(dòng)，千斤頂?shù)纳仙隣顟B(tài)將被立即轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)。
邱德龍說，每個(gè)卸載點(diǎn)上一般安排三名工人，其中一名負(fù)責(zé)拆裝墊片，另外一名是負(fù)責(zé)支撐塔上油泵的開關(guān)，還有一位管理人員負(fù)責(zé)卸載點(diǎn)的所有操作的進(jìn)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(gè)大的步驟，每一大步驟里又包含5個(gè)相似的小步驟。
中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)常務(wù)理事、“北京2008”工程建設(shè)指揮部專家侯兆欣解釋說，之所以采取外圈、中圈、內(nèi)圈35步逐步卸載的方式拆除“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)，是出于保證“鳥巢”平穩(wěn)降落的考慮。均勻、同步、持續(xù)的卸載方式將保證整個(gè)卸載工作安全、順利地進(jìn)行。
“就比如讓一個(gè)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(jìn)行，使整個(gè)鋼架均勻、同步、持續(xù)地受力，最終達(dá)到獨(dú)立承重的目的。”
垂直位移僅為271毫米
當(dāng)支撐鋼架卸掉后，“鳥巢”就完全依靠自身的體系來支撐，由于受力點(diǎn)發(fā)生了變化，所以應(yīng)力就會(huì)重新進(jìn)行分布，形成它自己的受力體系。在此過程中，“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形、沉降等現(xiàn)象。
“鳥巢”中方主設(shè)計(jì)師李興剛說，按照設(shè)計(jì)要求，外圈總下降量應(yīng)控制在68－286毫米；中圈控制在161－178毫米；內(nèi)圈控制在208－286毫米。如果“鳥巢”在卸載后，主體鋼結(jié)構(gòu)下降幅度超過這個(gè)距離或是出現(xiàn)局部裂縫等結(jié)構(gòu)問題，那么就意味著鳥巢在過去三年的設(shè)計(jì)、制造、施工等環(huán)節(jié)中存在問題。
國(guó)家體育場(chǎng)有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)李愛慶17日下午宣布，“鳥巢”卸載以后的實(shí)測(cè)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(jí)
“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材名為Ｑ460ＥＺ235。侯兆欣介紹說，這種鋼的強(qiáng)度是普通鋼材的兩倍，性能達(dá)到最高級(jí)別。這種鋼材完全由我國(guó)自主創(chuàng)新研發(fā)生產(chǎn)。
侯兆欣說，這種鋼集剛強(qiáng)、柔韌特點(diǎn)于一體，保證了“鳥巢”在承受最大460兆帕的外力時(shí)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。
