音頻科普:當(dāng)科技走進(jìn)“鳥巢”
發(fā)布時間:2020-12-07
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音頻科普:當(dāng)科技走進(jìn)“鳥巢”

說起2008年的北京奧運會,我們每個人都會為之自豪。2001年7月13日,當(dāng)國際奧委會主席薩馬蘭奇先生在莫斯科宣布:北京成為2008年奧運會主辦城市的時候,整個天安門廣場上聚集了四十萬的群眾狂歡,來慶祝這個激動人心的消息。

  2008年,正好是我國實行改革開放政策第30年。在這樣一個時期,中國迎來了奧運會,無疑是對中國開放政策的肯定,同時也是讓世界更好地認(rèn)識中國的一次機(jī)會,所以在籌備奧運會期間,我國始終奉行著人文奧運、綠色奧運、科技奧運的理念。用科技元素來為奧運增光添彩。尤其是奧運場館的建設(shè),更是一次科技與奧運的激烈碰撞。在場館建設(shè)期間,工程師們一絲不茍、刻苦鉆研的精神,讓北京奧運場館煥發(fā)出勃勃生機(jī)。

  改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)實力與科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展。并且獲得了國際奧委會的高度認(rèn)可,成功申請了2008年北京奧運會。申奧成功之后,接下來的籌備工作非常重要。而場館建設(shè),是籌辦奧運會最重要的環(huán)節(jié)之一。

  奧運場館建設(shè)不僅僅局限于運動場、看臺等常規(guī)設(shè)施,種類會更加多樣化。其中還包括奧運村、媒體村、文化游樂設(shè)施等多種建筑。而從20世紀(jì)90年代以來,奧運場館建設(shè)更加注重科技和環(huán)保因素。

  在北京奧運場館中,最讓人印象深刻也最受矚目的當(dāng)屬國家體育場——鳥巢了。

  在我國,從古代建筑大師魯班開始,傳統(tǒng)建筑業(yè)一直都是師傅帶徒弟。俗話說,“名師出高徒”。但由于鳥巢的“超前”設(shè)計理念,在施工中面臨的很多難題都是前所未有、獨一無二的。如此浩大的工程,按照國際建筑界通行的標(biāo)準(zhǔn),施工期應(yīng)該是6-7年,而開工的時間,距離奧運會開幕的日子只有四年零七個月。并且“鳥巢”是全世界跨度最大的鋼結(jié)構(gòu)建筑,在世界范圍內(nèi),并沒有可以參考的答案。

  其中,建筑承重力最大的部分,需要一種被稱為Q460的特殊鋼材。而當(dāng)時能夠滿足設(shè)計要求的110毫米Q460E鋼材,只有國外幾家鋼鐵巨頭才能生產(chǎn)。那“鳥巢”用鋼,是進(jìn)口還是自己生產(chǎn)?

  在關(guān)鍵時刻,長期從事特種鋼鐵研制生產(chǎn)的舞陽鋼鐵公司決定自己生產(chǎn),他們組織了30多位骨干工程師進(jìn)行升級研制。然而經(jīng)過強(qiáng)度、韌性的兩次大型實驗,卻始終無法達(dá)到指標(biāo)要求。于是公司決定打破傳統(tǒng)工藝,使用非常規(guī)原料。結(jié)果鋼材質(zhì)量比原來提高了一個檔次。成功研發(fā)了110毫米Q460E鋼材,這為我國自主研發(fā)特殊鋼材的歷史,填上了精彩的一筆。

  有了鋼材,剩下要考慮的是怎樣將它們拼接和組裝起來。這又是一個棘手的問題。

  尤其到后期,立柱越裝越密,施工空間也越來越小。再加上北京當(dāng)時的惡劣天氣,需要考慮到材料的熱脹冷縮,無疑是一個很大的挑戰(zhàn)。

  負(fù)責(zé)“鳥巢”工程焊接的技術(shù)人員潘民祥告訴我們:以前干過最厚的是四十、五十毫米厚的鋼板,現(xiàn)在一百一十毫米厚的板,還是第一次接觸。等于是一個前所未有的巨大挑戰(zhàn)。但經(jīng)過五個多月摸索攻關(guān),一種全新的焊接方法被運用到“鳥巢”工地。這個方法就是,先將鋼板加熱到150度,這樣做就巧妙地解決了焊接過程中由于受熱不均勻?qū)е落撹F膨脹不同的難題。

  一個個難關(guān),運用技術(shù)手段都得以攻破,無疑是讓人欣喜的。但就在鳥巢開始動工半年后,新問題又出現(xiàn)了?!傍B巢”工程接到了一紙停工令。停工的原因,并不是建設(shè)方案有問題,而是要進(jìn)行一次大規(guī)模的“瘦身”。國家體育場中方設(shè)計師李興鋼分析原因時說到:

  進(jìn)行一次“瘦身”,這是有關(guān)部門出于對奧運會全局把握的深思熟慮的結(jié)果。而對于場館建設(shè)的工作人員來說則是憂心忡忡的,奧運會開幕的日子已經(jīng)一步一步逼近,在這個節(jié)骨眼兒上還要對施工方案進(jìn)行大修改,實在讓人擔(dān)心工程進(jìn)度。對此,國家體育場工程總指揮譚小春深有體會:七月上旬接到通知就停了,其實在六月份就已經(jīng)放風(fēng)了,說你們打樁停下來,有些要改,當(dāng)時就很擔(dān)心,時間拖了很長,事實也拖了半年。

  正是本著科技、綠色辦奧運的理念,政府部門對奧運場館建設(shè)也提出了新要求,不能過多的耗費資金和人力,要將節(jié)省下來的資金用于城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中去。于是,鳥巢停工了半年開始整改。在這期間,中國建筑設(shè)計院又對場館的建設(shè)方案,進(jìn)行了修改。

  鳥巢建設(shè)方案修改之后,節(jié)約了很大成本,最后鳥巢如期完工。首先,鳥巢建筑頂面呈鞍形,鋼結(jié)構(gòu)大量采用由鋼板焊接而成的箱形構(gòu)件,交叉布置的主桁架與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。其次,鳥巢結(jié)構(gòu)設(shè)計奇特新穎,搭建鋼結(jié)構(gòu)的Q460,也有很多獨到之處。這是中國國內(nèi)在建筑結(jié)構(gòu)上首次使用Q460規(guī)格的鋼材,是以前絕無僅有的,并且是由我國自主研發(fā)。

  除此之外,鳥巢的設(shè)計也充分考慮了以信息技術(shù)為代表的,包括新材料和環(huán)保等的高新技術(shù)。在設(shè)計中,充分體現(xiàn)了奧運場館的時代性和科技先進(jìn)性,使它成為展示中國高新技術(shù)成果和創(chuàng)新實力的一個窗口。

  在工期如此緊張的情況下,我國技術(shù)人員能夠運用科技手段和國家經(jīng)濟(jì)實力的支撐,一次次的突破難關(guān),也足以顯示在改革開放政策下,中國厚積薄發(fā),有能力去舉辦一場奧運盛會。鳥巢的成功建設(shè),不僅讓世界對中國的科技有了新的認(rèn)識,更展現(xiàn)了大國風(fēng)范。

  時隔十年,鳥巢入選2022年北京冬奧會開、閉幕式的場館,目前正在精心改造裝修當(dāng)中。希望這一次,鳥巢能在冬奧會中運用科學(xué)技術(shù)和人文關(guān)懷、用它強(qiáng)大的包容力,再次煥發(fā)不一樣的光彩。



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