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專(zhuān)家解讀“鳥(niǎo)巢”建設中的技術(shù)創(chuàng )新

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:05:50 [收藏]



    　　國家體育場(chǎng)采用獨特的“鳥(niǎo)巢”式復雜鋼結構建筑形成。有專(zhuān)家稱(chēng)，它是目前世界上規模最大、用鋼量最多、技術(shù)含量最高、結構最為復雜、施工難度空前的大跨度空間巨型鋼結構工程。其結構不規律和多變性的復雜，其造型看似怪異的奇特，其構件的體型巨大和單體數百?lài)嵉木蘖?，都決定了鋼結構具體施工支撐塔架設置難，特大型構件吊裝就位難，空間異型構件定位安裝難。安裝精度的有效控制難，結構合龍難。加上要求很高的技術(shù)與質(zhì)量標準，還有無(wú)可選擇的施工工期，這對承擔了“鳥(niǎo)巢”鋼結構施工總量“半壁江山”的寶冶建設鋼結構施工的創(chuàng )新能力、技術(shù)水平、綜合實(shí)力是一個(gè)全方位的檢驗。

    　　據有關(guān)專(zhuān)家介紹，寶冶建設把國家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”及其它奧運工程的施工作為千載難逢的表現舞臺，作為大力推進(jìn)企業(yè)自主創(chuàng )新和大力提升鋼結構施工技術(shù)水平的重要機會(huì )，始終突出創(chuàng )新這條主線(xiàn)，樹(shù)立了創(chuàng )新的價(jià)值觀(guān)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(yíng)管理模式，提升了創(chuàng )新的原動(dòng)力和集約創(chuàng )新水平。在“鳥(niǎo)巢”鋼結構工程決定性關(guān)鍵戰役中，一舉獲得工程質(zhì)量第一名、施工進(jìn)度第二名、安全生產(chǎn)與文明施工第二名的三項驕人戰績(jì)。在國家體育場(chǎng)――“鳥(niǎo)巢”整個(gè)施工中，節點(diǎn)率先完成，安全未出事故，質(zhì)量充分保證。展現了超人的智慧和才能，涌現了許多優(yōu)秀的管理組織者和能工巧匠，樹(shù)立了一流企業(yè)的品牌和形象，成功打造了被稱(chēng)為具有里程碑意義的大跨度鋼結構精品工程，在奧運場(chǎng)館建設史上寫(xiě)下了濃墨重彩的一筆。

    　　結構建筑，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(chǎng)館和會(huì )展中心建設，是市場(chǎng)發(fā)展的趨勢和潮流。但這類(lèi)建筑需求數量居世界之首的中國始終沒(méi)有進(jìn)行具有自主知識產(chǎn)權的真正意義上的原創(chuàng )性新型結構體系研發(fā)?？礈蔬@一點(diǎn)，寶冶建設在這些年承建的四十多個(gè)大型體育場(chǎng)館和會(huì )展中心施工中進(jìn)行不斷摸索和實(shí)踐，并由國家立項、財政部資助、中冶集團指導。2003年組成專(zhuān)門(mén)課題攻關(guān)組，僅用了兩年時(shí)間就完成了國家級的大跨度空間網(wǎng)格鋼結構設計制作、安裝新技術(shù)開(kāi)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(shí)變結構的跟蹤分析模擬及自動(dòng)建模技術(shù)、大空間結構穩定、抗震、抗風(fēng)的數值模擬技術(shù)、新結構體系開(kāi)發(fā)新型節點(diǎn)體系技術(shù)等都為寶冶建設打造“精品鳥(niǎo)巢”發(fā)揮了作用，這也是寶冶建設科技奧運理念實(shí)現自主創(chuàng )新實(shí)踐的集中體現。

    　　專(zhuān)家說(shuō)，“鳥(niǎo)巢”工程鋼結構全部為焊接結構。要求幾乎都是全熔透一級焊縫，整個(gè)工程焊接長(cháng)度約達幾十萬(wàn)米，消耗熔絲金屬焊材達數千噸，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雜對口方位焊接，又有雨天氣候和低溫季節的焊接?！傍B(niǎo)巢”的焊接工程被公認為是超大、超難、超高標準，是以往工程所沒(méi)有的。寶冶建設專(zhuān)門(mén)針對鳥(niǎo)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(chǎng)鋼結構全部焊接形式。

    　　企業(yè)的自主創(chuàng )新，主要體現在施工現場(chǎng)的創(chuàng )新。這在“鳥(niǎo)巢”施工中得到了充分體現。如“鳥(niǎo)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)結構決定了施工風(fēng)險大、難度高、協(xié)調難，因而成為各方注目的焦點(diǎn)。寶冶建設對鋼結構安裝全過(guò)程進(jìn)行詳細周密的分析和科學(xué)的施工，采取不同的應對措施。對卸載，采用機器人液壓同步控制系統來(lái)進(jìn)行，分別由多個(gè)區域控制器來(lái)進(jìn)行集中監控，通過(guò)液壓頂升滑移進(jìn)行了嚴密的程序化控制。

    　　對超大巨型超重構件安裝。通過(guò)建模找出構件的重心，吊點(diǎn)的設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)荷載大和現場(chǎng)復雜情況，吊機定位還預選放樣，在計算機中進(jìn)行模擬操作，以保萬(wàn)無(wú)一失。對“鳥(niǎo)巢”施工的支撐塔架設置和拆除量大、難度大的課題，寶冶建設自行研制開(kāi)發(fā)了“新型多功能可拆卸鋼結構施工胎架”，既降低工程成本，又安全可靠，還減少了施工周期。對構件組裝、拼裝及安裝過(guò)程中的測量定位，寶冶建設用全站儀等先進(jìn)的測量?jì)x器，保證了構件的軸線(xiàn)、標高和形狀的準確性，保證空間定位的準確性。在“鳥(niǎo)巢”工程施工中，寶冶建設開(kāi)發(fā)了超大鋼結構件吊裝綜合技術(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(chǎng)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用通過(guò)中國冶金科工集團科技成果鑒定，并著(zhù)手報部級以上科技成果和獎項。該公司所采用的復雜鋼結構整體累積滑移、整體提升、高空拼裝等施工技術(shù)達到國內領(lǐng)先和國際先進(jìn)水平。

    　　寶冶建設能夠完成“鳥(niǎo)巢”這樣的具有世界影響的現代鋼結構工程，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構工程初試鋒芒，到今天已有承建40多個(gè)大型會(huì )展中心和體育場(chǎng)館的驕人業(yè)績(jì)；從承擔全運會(huì )主會(huì )場(chǎng)南京奧林匹克體育中心到承擔2008奧運會(huì )的國家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)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獲得世博會(huì )三個(gè)大型總承包工程和獲得世界大學(xué)生運動(dòng)會(huì )主會(huì )場(chǎng)深圳大運中心主體育館總承包工程，已形成了大型體育場(chǎng)館和會(huì )展中心的杰出品牌和市場(chǎng)的核心競爭力。



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