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專家解讀“鳥巢”建設(shè)中的技術(shù)創(chuàng)新

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-23 10:05:50 [收藏]



    　　國家體育場采用獨特的“鳥巢”式復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)建筑形成。有專家稱，它是目前世界上規(guī)模最大、用鋼量最多、技術(shù)含量最高、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、施工難度空前的大跨度空間巨型鋼結(jié)構(gòu)工程。其結(jié)構(gòu)不規(guī)律和多變性的復(fù)雜，其造型看似怪異的奇特，其構(gòu)件的體型巨大和單體數(shù)百噸的巨量，都決定了鋼結(jié)構(gòu)具體施工支撐塔架設(shè)置難，特大型構(gòu)件吊裝就位難，空間異型構(gòu)件定位安裝難。安裝精度的有效控制難，結(jié)構(gòu)合龍難。加上要求很高的技術(shù)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還有無可選擇的施工工期，這對承擔(dān)了“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)施工總量“半壁江山”的寶冶建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)施工的創(chuàng)新能力、技術(shù)水平、綜合實力是一個全方位的檢驗。

    　　據(jù)有關(guān)專家介紹，寶冶建設(shè)把國家體育場“鳥巢”及其它奧運工程的施工作為千載難逢的表現(xiàn)舞臺，作為大力推進企業(yè)自主創(chuàng)新和大力提升鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平的重要機會，始終突出創(chuàng)新這條主線，樹立了創(chuàng)新的價值觀和創(chuàng)新的文化理念。運用了新技術(shù)、新工藝、新裝備，采用了新的施工生產(chǎn)方式和科學(xué)的經(jīng)營管理模式，提升了創(chuàng)新的原動力和集約創(chuàng)新水平。在“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)工程決定性關(guān)鍵戰(zhàn)役中，一舉獲得工程質(zhì)量第一名、施工進度第二名、安全生產(chǎn)與文明施工第二名的三項驕人戰(zhàn)績。在國家體育場――“鳥巢”整個施工中，節(jié)點率先完成，安全未出事故，質(zhì)量充分保證。展現(xiàn)了超人的智慧和才能，涌現(xiàn)了許多優(yōu)秀的管理組織者和能工巧匠，樹立了一流企業(yè)的品牌和形象，成功打造了被稱為具有里程碑意義的大跨度鋼結(jié)構(gòu)精品工程，在奧運場館建設(shè)史上寫下了濃墨重彩的一筆。

    　　結(jié)構(gòu)建筑，大都建造于經(jīng)濟發(fā)展迅速的中國，主要用于大型體育場館和會展中心建設(shè)，是市場發(fā)展的趨勢和潮流。但這類建筑需求數(shù)量居世界之首的中國始終沒有進行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的真正意義上的原創(chuàng)性新型結(jié)構(gòu)體系研發(fā)。看準(zhǔn)這一點，寶冶建設(shè)在這些年承建的四十多個大型體育場館和會展中心施工中進行不斷摸索和實踐，并由國家立項、財政部資助、中冶集團指導(dǎo)。2003年組成專門課題攻關(guān)組，僅用了兩年時間就完成了國家級的大跨度空間網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計制作、安裝新技術(shù)開發(fā)項目。而其中的大截面、大跨度超重管桁架大面積高空散裝技術(shù)、時變結(jié)構(gòu)的跟蹤分析模擬及自動建模技術(shù)、大空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗震、抗風(fēng)的數(shù)值模擬技術(shù)、新結(jié)構(gòu)體系開發(fā)新型節(jié)點體系技術(shù)等都為寶冶建設(shè)打造“精品鳥巢”發(fā)揮了作用，這也是寶冶建設(shè)科技奧運理念實現(xiàn)自主創(chuàng)新實踐的集中體現(xiàn)。

    　　專家說，“鳥巢”工程鋼結(jié)構(gòu)全部為焊接結(jié)構(gòu)。要求幾乎都是全熔透一級焊縫，整個工程焊接長度約達幾十萬米，消耗熔絲金屬焊材達數(shù)千噸，既有超薄板焊接，又有超厚板焊接；既有高強鋼的焊接，又有鑄鋼件的焊接，而既有空間高空的復(fù)雜對口方位焊接，又有雨天氣候和低溫季節(jié)的焊接?！傍B巢”的焊接工程被公認(rèn)為是超大、超難、超高標(biāo)準(zhǔn)，是以往工程所沒有的。寶冶建設(shè)專門針對鳥巢工程所涉及到的多種鋼材，多種焊接方法，多種焊接位置，多種焊接厚度等，做了大量焊接工藝評定，涵蓋了國家體育場鋼結(jié)構(gòu)全部焊接形式。

    　　企業(yè)的自主創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在施工現(xiàn)場的創(chuàng)新。這在“鳥巢”施工中得到了充分體現(xiàn)。如“鳥巢”特有傾斜、旋扭角度各異的斜柱、斜梁組成的異形框架，獨特的力學(xué)結(jié)構(gòu)決定了施工風(fēng)險大、難度高、協(xié)調(diào)難，因而成為各方注目的焦點。寶冶建設(shè)對鋼結(jié)構(gòu)安裝全過程進行詳細(xì)周密的分析和科學(xué)的施工，采取不同的應(yīng)對措施。對卸載，采用機器人液壓同步控制系統(tǒng)來進行，分別由多個區(qū)域控制器來進行集中監(jiān)控，通過液壓頂升滑移進行了嚴(yán)密的程序化控制。

    　　對超大巨型超重構(gòu)件安裝。通過建模找出構(gòu)件的重心，吊點的設(shè)置和吊裝的加固措施做到安全性高、風(fēng)險小。對高空吊裝風(fēng)荷載大和現(xiàn)場復(fù)雜情況，吊機定位還預(yù)選放樣，在計算機中進行模擬操作，以保萬無一失。對“鳥巢”施工的支撐塔架設(shè)置和拆除量大、難度大的課題，寶冶建設(shè)自行研制開發(fā)了“新型多功能可拆卸鋼結(jié)構(gòu)施工胎架”，既降低工程成本，又安全可靠，還減少了施工周期。對構(gòu)件組裝、拼裝及安裝過程中的測量定位，寶冶建設(shè)用全站儀等先進的測量儀器，保證了構(gòu)件的軸線、標(biāo)高和形狀的準(zhǔn)確性，保證空間定位的準(zhǔn)確性。在“鳥巢”工程施工中，寶冶建設(shè)開發(fā)了超大鋼結(jié)構(gòu)件吊裝綜合技術(shù)、支持塔架與卸載技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)，其“國家體育場Q460鋼及厚板焊接技術(shù)”、新型多功能可拆卸施工胎架研究與應(yīng)用通過中國冶金科工集團科技成果鑒定，并著手報部級以上科技成果和獎項。該公司所采用的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)整體累積滑移、整體提升、高空拼裝等施工技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進水平。

    　　寶冶建設(shè)能夠完成“鳥巢”這樣的具有世界影響的現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)工程，經(jīng)歷了十年磨一劍的歷程。從最早的南京國際展覽中心鋼結(jié)構(gòu)工程初試鋒芒，到今天已有承建40多個大型會展中心和體育場館的驕人業(yè)績；從承擔(dān)全運會主會場南京奧林匹克體育中心到承擔(dān)2008奧運會的國家體育場“鳥巢”工程、五棵松籃球館工程；從已完成的奧運工程到最近又連續(xù)獲得世博會三個大型總承包工程和獲得世界大學(xué)生運動會主會場深圳大運中心主體育館總承包工程，已形成了大型體育場館和會展中心的杰出品牌和市場的核心競爭力。



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