鸟巢开始成形

奥运的鸟巢离我住的地方很近的，一出门就能看得到。每天早上能看到这个奇怪的建筑能让心情莫名的好起来。好像这个东西开始进入最后的施工阶段了。

我大学期间学过力学的东西，钢结构是完全靠各个支点的力平衡来支撑的，复杂得很，我总是搞不明白……从这方面来讲，我还是很佩服建筑师们的智慧。

举世瞩目的2008年北京奥运会主会场———国家体育场（即“鸟巢”）在历经2年多的建设后，终于迎来钢结构施工最后、最重要的一个环节———钢结构卸载。

　　卸载后，鸟巢重达42000吨的钢结构将摆脱外力的支撑，“靠自己站立起来”。作为鸟巢施工最为关键的工序，此次卸载将直接检验鸟巢设计、结构、施工的科学性和合理性。整个卸载将进行4天，预计在17日上午完成。

　 　所谓钢结构卸载，准确地说，是钢结构支撑塔架的卸载。据介绍，在鸟巢的建设过程中，有78根临时搭建的钢柱支撑着鸟巢的钢铁“枝蔓”。卸载，就是将这 78根支柱产生的78个受力区域，缓慢而又平稳地卸去，让鸟巢由被外力支撑的状态，变成完全靠自身结构支撑。因而，支撑塔架的现在，对整个钢结构本身来说 其实是加载。

　　原先设立的78个受力点分布在鸟巢的外圈、中圈和内圈上，其中外圈24个、中圈24个、内圈30个。经过严密计算和论证，专家们将卸载的过程分解成7大步骤，每一大步骤里又包含5个相似的小步骤，总共35个环节。

　　卸载后，鸟巢的钢结构会出现正常的沉降和扭曲，如果沉降和扭曲程度在设计控制的范围内，那么卸载就成功了。卸载成功，将标志着鸟巢真正从图纸转化为实体，展现出中国人自主创新的能力。

　　工程解读

　　■当初为什么要用钢架支撑

　　安全与经济决定钢架方案

　 　对于鸟巢为什么要用这些钢架支撑的问题，有关人员表示，如果不用这些钢架支撑，前期焊接施工的几十个小时就需要几辆800吨吊车自始至终将钢结构吊在空 中，而这些吊车每台租价每小时需5000多元。用78根临时钢柱支撑钢结构，既经济，又保证了焊接过程中工作面的稳定和安全。

　　■为什么不一下子卸载

　　直接卸载易造成主体断裂

　　鸟巢的每一次部分卸载只有几毫米，和整个国家体育场相比微乎其微，靠肉眼都很难看出这种变化。如果直接卸下支撑钢柱，由于钢结构自重大，突然一下子往下沉，容易造成钢结构断裂。“就像摔跤，一下子摔倒在地面上，容易摔骨折。”

　　■卸载的具体环节是什么

　　35个环节撤下78根支撑钢架

　　此次卸载78根支撑钢架，要卸下约14000吨的荷载。卸载过程分解成7个大的步骤，每一大步骤里又包含5个相似的小步骤。

　 　5小步骤实施的位置按顺序依次是：外圈、中圈、内圈、中圈、内圈。每一小步骤内，要经历3个准确无误的工艺环节：第一环节，升起千斤顶，使它与“垫块” 一起支撑鸟巢（垫块是指钢柱与鸟巢之间可以活动的块状钢铁，每一根钢柱的顶端都有50毫米厚的数块垫块）；第二环节，撤去钢柱顶端的第一层垫块，这个区域 的受力完全由千斤顶支撑；第三环节，千斤顶缓慢下降，一直降到第二层垫块的高度，此时这个区域的受力再次由钢柱与千斤顶共同承担。就这样，千斤顶与钢柱交 替受力，交替下降，在上述5个位置上重复后，5小步骤再循环往复7次，也就是7大步骤，直至卸载完成。

　　揭 秘

　　卸载全程电脑实时监控

　 　据了解，整个卸载过程完全由电脑操控，电脑终端和指挥中心就在鸟巢体育场的中央。两次卸载之间要间隔一小时左右，其间每一个技术数据都会由众多的传感器 从卸载点传到中心，对卸载的效果进行监测和评估。卸载指令也通过这个“神经中枢”传递到每一个卸载点，显示在每个卸载区块的三种颜色灯上，绿色代表开始下 降、黄色代表暂停下降、红色代表两个以上的受力点下降距离不同步，需要停止。

　　前 瞻

　　24根钢承重柱让鸟巢“独立”

　 　待整个卸载完成后，鸟巢自身的24根钢承重柱将担起重任，支撑起鸟巢的重量。它们上端大、下端小，上端与重型钢的主桁架相连，下端埋入钢筋混凝土的承台 内，将钢结构屋盖的荷载传到地基。卸载后，鸟巢的一圈约90米宽的屋面就悬空在体育场上方了。“就像你家的阳台，根部和墙面相连，突出一块悬在空中。”专 家这样比喻。

　　释 疑

　　卸载难度与鸟巢“瘦身”无关

　　针对此次鸟巢卸载难度是否会因去年鸟巢“瘦身”而降低的问题，有关专家表示，尽管鸟巢设计去年去掉顶部的盖子，“瘦身”约1万吨的用钢量，但鸟巢“瘦身”前后设计卸载方案是两套完全不同的，所以它们的卸载难度并不具有可比性。