上海证券报讯　9月17日上午，在经历了2年多的建设，第29届奥运会主会场———国家体育场“鸟巢”钢结构卸载顺利完成，这标志着“鸟巢”从图纸变为了现实。本报传真图

解密“鸟巢”钢结构卸载 
 

 
　　破土动工 
 


　　最初方案 

 
　　吊装钢柱 

 
　　混凝土封顶

　　９月１７日，２００８年北京奥运会主会场——国家体育场钢结构成功卸载，“鸟巢”重达４．２万吨的钢结构摆脱外力的支撑，“靠自己站立起来”。

　　“鸟巢”卸载与给汽车换轮胎同理

　　在“鸟巢”的建设过程中，有７８根临时搭建的支撑塔架支撑着“鸟巢”的钢铁“枝蔓”。据北京城建集团国家体育场工程总承包部副总工程师邱德隆博士介绍说，卸载就是用千斤顶架起钢结构，将这７８根临时支撑点顶部的垫片松动并取出，再让千斤顶缓慢下降。这项工作原理与给汽车换轮胎相似。

　　邱德隆说，顶起“鸟巢”钢结构的工作由特殊的千斤顶来完成。顶升的高度完全由计算机控制，通过控制中心计算机的控制，与千斤顶连接的油泵为千斤顶供油，将钢结构顶到合适的高度，使钢结构与支撑塔架顶部的垫片脱离至１到２毫米的高度。在顶的过程中，工人及时监测千斤顶的变位，一旦发现支撑点的垫片已经松动，千斤顶的上升状态将被立即转换到停止状态。

　　三大高新技术保证卸载成功

　　中国钢结构协会常务理事、“北京２００８”工程建设指挥部领衔专家侯兆欣介绍说，在“鸟巢”钢结构卸载环节中，包含了很多高新技术。

　　第一是采用了计算机仿真模拟技术，将３５次卸载的每一个点，都精确到毫米这个单位。第二是计算机同步控制系统，也就是说要求整个卸载要同步进行，如最后一圈的３０个点，在卸载过程中出现一点问题的话，比如漏油或者设备出现故障，就会马上停止卸载，等故障排除后再开始卸载工作。第三是结构监测和安全检测技术。“鸟巢”里设置了一个监测设备，整个卸载过程都是在受监测的环境下进行的。如果发现监测的数据和计算的数据有误差或者偏差很大，也会停止卸载，找出原因，问题解决后再继续往下卸载。

　　卸载后钢结构最大变形量仅为２７１毫米

　　“鸟巢”钢结构的每次卸载都会发生位置下移，发生变形、沉降等现象。而所有的下移距离必须精确到毫米。根据设计要求，外圈的下降总量将控制在６７—７０毫米，中圈１６１—１７８毫米，内圈２０８—２８６毫米。如果“鸟巢”在卸载后，主体钢结构下降幅度超过这个距离或是出现局部裂缝等结构问题，那么就意味着鸟巢在设计、制造、施工等环节中存在问题。

　　据现场宣布，卸载最后一步到位，钢结构与支撑全部脱离，最大变形量设计理论计算值２８６毫米，实测值２７１毫米，完全满足设计要求，这意味着卸载工作圆满完成。

　　特殊钢材平均１平方毫米可承受４６公斤

　　“鸟巢”钢结构重达４万多吨。邱德隆博士告诉记者，支撑这４万多吨钢结构的２４根钢柱子，其受力最大部位使用了一种叫做Ｑ４６０的高强钢材。这种完全由中国工程技术人员自主研制的产品，平均１平方毫米面积上可承受重量达４６公斤。

　　据现场专家介绍，这种钢集刚强、柔韧特点于一体。如果北京遭遇特大地震，“鸟巢”依然能保持原状。 （王建新）
   
     《人民日报》 ( 2006-09-18 第16版 )

“鸟巢”可抗唐山地震震级
使用寿命可达100年 上世纪50年代就有建设意图

　　“鸟巢”的钢结构可以抵抗唐山地震震级冲击。
　　本报记者 徐胤 摄

　　昨天上午，备受世人关注的“鸟巢”钢结构卸载顺利完成。在关注卸载的同时，“鸟巢”还有哪些故事和秘密？

　　■卸载

　　三项新技术解核心难题

　　据2008工程建设指挥部的领衔专家侯兆欣介绍，在“鸟巢”钢结构卸载环节中，三项高新技术解决了卸载的3个核心难题。一是计算机仿真模拟技术：把世界上最先进的各种技术集合在一起，结合受力分析，精确演算出卸载次数和距离。比如外圈的点要卸7次，中圈和内圈的点要卸14次，将35次卸载的每一个点都精确到毫米。二是计算机液压同步控制系统：把78个卸载点分为6个区，设立分控制台和总控制台。在计算机统一指令下，保证每一批卸载的点整齐划一，快慢均匀地下降。如果最后一圈的30个点在卸载过程中出现一点问题，比如漏油或者设备出现故障，就会马上停止卸载，等故障排除后再开始卸载工作。三是结构监测和安全检测系统：就像在医院的重症监护室，我们的血压和心脏都是在监测的，“鸟巢”里也设置了这样一个监测设备，在整个卸载过程中，整个“鸟巢”的卸载都是在受监测的环境下进行的；施工检测系统针对施工质量和安全做检测，而结构的“健康”检测系统将沿用到奥运会结束，时刻“监护”“鸟巢”的“体质”。

　　■性能

　　可抗唐山地震震级冲击

　　2008工程建设指挥部专家侯兆欣昨天在“鸟巢”钢结构卸载现场表示，“鸟巢”所用钢材名为Q460EZ235，这种钢的强度是普通钢材的两倍，性能达到最高级别，而这种钢材完全由我国自主创新研究出来。2005年3月12号，武阳钢铁公司的负责人明确表示该公司有能力研制这种特殊需求的钢材。他们首先把目标关注在Q460，但是厚度、强度并不能完全满足“鸟巢”要求，经过技术攻关，他们最终传统钢种Q460脱胎成110毫米厚的“鸟巢”特殊用钢——Q460EZ235，集刚强、柔韧于一体，实现了三效合一，保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以保持原有形状。这意味着北京如果遭受上世纪70年代唐山地震一样的地震，“鸟巢”依然能保持原状。

　　■设计

　　从内到外先有看台后有“鸟巢”

　　昨天上午，中国建筑设计研究院副总设计师、国家体育场中方总设计师李兴钢在介绍“鸟巢”的最初设计创意时说道，与很多人想象得不一样，“鸟巢”的设计顺序为从内到外。

　　他说，“鸟巢”的建筑并不是从建筑的外形开始设计的，而相反是按照从内到外的顺序进行设计的。李兴钢介绍，它是从体育场的核心部分——看台开始设计。这个看台实际上是一个非常古典的看台形式，有点像古罗马或者是古希腊的看台，它蕴含了比赛和观赛这两种体育场最重要的活动，这是体育场的本质所在。而看台东西两个方向高，南北两个方向低，与观众的视线相吻合，可以营造一个赛场内的热烈气氛。“在看台设计好后，我们需要有一个外罩把它罩出来，但所需要的外罩要完全顺应看台的形式。”李兴钢说，“我们很多的时间都在讨论体育场‘外罩’的结构，最后我们找到了这样一种编织式的结构，它有点像自行车辐条的编织情况，48根大梁沿着中间的开口相切，然后一下下向后编织起来。”“这样‘鸟巢’的设计基本就完成了，一步步按照它的功能逻辑、结构逻辑、美学逻辑，达到一个由内到外的设计结构。并不是开始先看到一个‘鸟巢’，然后决定做一个‘鸟巢’的。”他说。

　　■防腐

　　6层面具可保25年“青春”

　　记者了解到，“鸟巢”钢结构已经开始涂抹防腐材料，这是国内建筑钢结构加注防腐涂料程序最多的一次。按照工程要求，将戴6层防腐面具的“鸟巢”可以保持“青春”25年。作为目前世界最大的单体钢结构工程，“鸟巢”的钢结构涂装面积达到28.4万平方米。据负责防腐涂料工作的公司介绍，全国有6个厂家生产“鸟巢”所需的钢制品。据介绍，在原产地，这些钢制品就要刷上底漆和封闭漆，分别为黄色和红色，这是头两道防腐面具。然后，再把所有的钢制品集中到工地，涂上中间漆和氟炭色漆，这是第三道和第四道工序。从第四道开始，涂料的颜色就变成灰色。之后，开始钢结构的上架和组装，依次上“面漆”和“罩面漆”。按照工程进度，6道工序预计在2007年八九月份完成。

　　■赛后

　　部分区域可改造为宾馆

　　国家体育场有限责任公司张恒利副总经理表示，“鸟巢”的设计使用寿命是100年。“鸟巢”在设计过程中已为赛后运营做预留。“如在设计阶段我们已经充分考虑了在今后运营的这种需要，你比如我们现在体育场里面设计有宾馆，当然在赛前、赛时不可以运营，但是我提前做了预留，预留了所有接口，不需要进行大的拆装，通过简单的升级改造商业面积可达5万平方米，可用来做超市、做电影院或是购物中心，降低了改造成本。同时，通过和国际知名公司合作、举办大型赛事或文化活动、带动体育场的人流、提升自身品牌、提高广告等方面增加综合收入。”

　　■人物

　　中方设计师：“鸟巢”让我失眠2年

　　“鸟巢”中方总设计师李兴钢做客北京卫视的《奥林匹克人物访》节目时透露，作为“鸟巢”的中方总设计师，他既要跟业主、政府、奥组委等多方协调关系，又要跟十几个专业的设计人员、几个国家的工程师协调解决矛盾，同时，近四千张的施工图纸，都需要李兴钢签字负责，面对如此复杂的工作，李兴钢承担着巨大的压力。这对他的生活产生了极大的影响。每次睡着之后，他都会在凌晨两三点的时候醒过来，把昨天发生的工作上的事情和当天要做的事情像过电影一样过一遍，直到五六点钟的时候实在太困了才又睡过去，差不多两年的时间就是这样度过的。

　　■幕后

　　“鸟巢”另一方案竞标前被否

　　此前，“鸟巢”中方总设计师李兴钢做客北京卫视的《奥林匹克人物访》节目时透露，在“鸟巢”设计过程中曾经有一个方案是东西两个方向高，南北两个方向低，是外形比较扁长的一个形状，中间有一个窟窿，当时讨论这个的时候，外方觉得挺满意。而李兴钢提出了质疑，说那个形状有点像小孩的马桶盖，如果有这样一个联想的话，拿到中国会很危险，我们赢得的可能就会有变数。最终，那个设计被否定掉了，经过以后的推敲得到最后这样的形状。

　　■选址

　　中轴线暗合北京历史传统

　　据介绍，在为“鸟巢”选址之初，规划部门也有不同地区的选址方案，包括京城北郊、东南郊、亦庄等地区都在选址方案考虑范围之内。为保证举办奥运会与城市建设协调发展，北郊方案特别是落脚在北中轴线的方案最终胜出。

　　中轴线北段选址的方案与北京的历史传统有着内在的联系——传统的北京旧城以中轴线为中心组织建筑，组织城市空间布局，可以说中轴线是城市的一个精髓。而在新北京城的规划中，中轴线得以向北一直延伸至北五环，向南则延伸至大红门。

　　从城市的发展来看，亚运会实现了中轴线至北四环，而奥运会则实现北中轴线从北四环到北五环的延伸——国家体育场、奥林匹克森林公园等奥运设施使中轴线穿过奥林匹克中心区向北延伸。鸟瞰这条延伸后的中轴线，就像一条用水系组成的龙形，奥林匹克森林公园也跟北京原有六海水系一起组成了中轴线水系景观，形成一个以自然绿化为主的中轴线的结尾，使整个奥林匹克建筑群融合在自然绿化之中。　　

　　“鸟巢”中方总设计师李兴钢认为，北京北中轴线的延伸是对原来中国北京传统中轴线的一个发展。在老中轴线上坐落着以故宫为主的古建筑群。到了奥林匹克公园，中轴线变成了一条虚的轴线，是一条奥林匹克大道。“鸟巢”和水立方以及其他场馆并不是以一个完全对称的方式布置在中轴线的两端，这也体现了中轴线的发展。

　　■历史

　　上世纪50年代就有建设意图

　　据介绍，国家体育场最早的建设意图，大约上世纪50年代就有了。1953年北京有个都市发展计划，这个计划里，决定将五棵松留下来做体育用地。中国举办亚运会时，也曾考虑在五棵松建国家体育场。后来因故没被采纳。1999年3月，北京市成立了奥运选址领导小组，同年12月9日，北京市长办公会议确定，奥运中心区选址在北中轴地区。从上世纪50年代就开始留下地来准备未来建设国家体育场的五棵松地区现在也派上了用场，目前已规划为大型的文化体育中心。奥运会的篮球比赛放在这里，同时还有配有文艺演出、群众文化娱乐、商业、酒店以及写字楼，让它成为一个综合性社区。

　　■“鸟巢”简介

　　国家体育场（“鸟巢”）是2008年北京奥运会的主体育场，奥运会期间容纳观众坐席约为9.1万个，其中临时坐席约1.1万个（可在赛后拆除），将在这里举行奥运会开幕式、闭幕式、田径比赛和男子足球决赛以及残奥会相关比赛。“鸟巢”中方总设计师李兴钢表示，在奥运会赛后，国家体育场容纳观众坐席约8万个，可承担特殊重大比赛、各类常规赛事以及非竞赛项目（如：文艺演出、团体活动、商业展示会等），并可提供运动、休闲、健身和商业等综合性服务。

　　“鸟巢”工程大事记

　　2003年12月24日， “鸟巢”破土动工。

　　2004年7月30日，“鸟巢”暂停施工，等待方案调整。

　　2004年12月27日， “鸟巢”复工。

　　2005年10月，“鸟巢”混凝土主体结构完工。

　　2005年11月，“鸟巢”钢结构工程启动。

　　2006年8月31日，“鸟巢”钢结构工程合龙完成。

　　2006年9月17日，“鸟巢”钢结构整体卸载完成。

　　本版采写 本报记者 刘轶滨
  
     《京华时报》 ( 2006-09-18 第005版 )