國家體育場科技含量高 “鳥巢”絕對高科技

    國家體育場“鳥巢”雖然還沒有竣工，但已經初現雛形。這座用鋼材編織起來的體育場并不簡單。北京市“2008”工程建設指揮部副總工程師丁建明認為，承擔奧運會開閉幕式重任的國家體育場是高新技術應用最突出的項目。

　　330米跨度，超級門架支起鳥巢

　　“鳥巢的亮點很多，首先它在鋼結構設計上就是一個突破。在國際上類似這種場館的建設，做成咱們鳥巢這么規模，這么大的跨度的，應該說還沒有。”說起“鳥巢”，丁建明自豪地說，“‘鳥巢’縱切面是一個門式的航架結構，這個門架最大的跨度達到了320~330米，這樣一些受力的構件主次結構編織起來本身就是一個突破。”

　　作為北京奧運會的主會場，國家體育場可容納觀眾9.1萬人，占地面積20.4公頃，建筑面積高達25.8萬平方米，檐高68.5m，東西長297m，南北長333m。體育場建筑呈橢圓的馬鞍形，外殼是由約4.8萬噸鋼結構有序編織成“鳥巢”狀的獨特建筑造型；體育場內部為上、中、下三層碗狀看臺。觀眾坐席下為5~7層混凝土框架結構。“鳥巢”不僅外形壯觀，設計理論突破，甚至在計算方面也是一個突破。丁建明介紹，盡管現在計算軟件已經十分成熟了，不過目前各種計算軟件都已經不能滿足“鳥巢”工程的需要了。因此，承建方甚至自己也針對這個問題研制開發出一些軟件，才滿足了鳥巢的計算工作。

　　鋼鐵“鳥巢”，好鋼用在刃上

　　鋼鐵打造的“鳥巢”當然既要堅固耐用又要達到安全性的要求，為此經過嚴格篩選，Q460E型鋼材最終榮幸地承擔起了搭建“鳥巢”的職責。

　　Q460E這種鋼材是國內鋼廠為了“鳥巢”專門研制的，雖然在規范標準上有這個型號，不過它在國際國內實際應用方面并不算太多。而且，冶金行業領域對于鋼材有一些標準數值和性能指標，Q460E跟常用的房屋結構鋼材在性能上有所差別，在延伸性方面還有一些特殊要求。

　　因此，用在“鳥巢”上的鋼鐵都是精品中的精品。“鳥巢肩部彎度建起來以后，受力是最復雜的部位，如果不用Q460E這種高強度、高性能的鋼，而采用別的鋼，可能會更浪費，甚至可能會引起其他方面的問題。目前，這些鋼材用到鳥巢上，應該說效果非常好。”丁建明說。

　　4.8萬噸鋼材，橫跨“鳥巢”

　　鋼鐵搭建的“鳥巢”難免要承受巨大的重量，搭建“鳥巢”共使用了4.8萬噸鋼材，如此巨大的工程，卻要求每個細節都不能出現問題。而且，“鳥巢”鋼結構的設計特點也決定了它在施工過程中，將會遇到各種各樣的挑戰。

　　4.8萬噸鋼材怎樣實現搭建本身就是一個很大的難題，好在，設計施工者先在“鳥巢”內部搭建了78個支撐塔架，然后把“鳥巢”上面主要的航架分成段，在塔架上進行拼裝，最終才得以讓“鳥巢”矗立起來。“鳥巢整體的安裝技術在國內外并沒有可借鑒的經驗，這是一個很大的亮點。因此，鳥巢的施工方法也是一個很大的突破。”丁建明說。“鳥巢的航架在合龍的時候非常關鍵，甚至在什么樣的溫度情況下把它合龍起來，也很有講究。我們的目的是在合龍的時候，讓它本身的狀態更符合設計和以后使用的狀態。”

　　三維交錯，空間完美

　　“鳥巢”亮相后將是一個由大量斜柱拼湊而成的巨大三維立體空間，而建設者利用高科技合理劃分空間，將“鳥巢”內部空間變得異常完美。“鳥巢”由大量斜柱在三維的狀態下空間拼湊，在拼湊的同時，還要照顧到這個建筑的體育場功能，實現起來難度就相當大了。“鳥巢是一個空間的東西，當所有的理論計算都完成之后，要把它在空間里的那個點在三維上控制好，在施工測量這方面應該說也是一個非常大的課題，而且在這方面也解決得很好。”丁建明表示。

　　與此同時，“鳥巢”的使用壽命也在設計者和施工者的考慮范圍之內。丁建明以“鳥巢”的看臺為例做了介紹，他說“鳥巢是一個碗狀的看臺，這個看臺是很超常的結構，各種溫度都可能導致其變形。那么我們怎么保證這個結構的安全和正常使用？這里面也包含很多的課題。鳥巢當時是按照100年的使用壽命來建設的。鋼結構要保證使用壽命，包括混凝土結構，也要保證使用壽命。但是這些問題我們都一一解決了，這也是鳥巢高科技含量的一個體現。”