专利规划方案

由于设计理念先进,奥运场馆建设存在许多独特的问题,国际上也没有现成的参考答案,只能依靠自己的科技创新自主解决。

“鸟巢”的外罩由不规则的钢构件编织而成,里面的混凝土结构和钢结构相互独立。在混凝土看台和钢结构外壳之间的空间,建筑师设计了许多倾斜的混凝土柱来支撑建筑。如何保证这些混凝土柱的构造要求,又不影响“鸟巢”的整体美观?

国内工程师几经论证,一个两全其美的方案诞生了。先像其他混凝土结构一样绑扎钢筋笼,然后从顶部开始逐段覆盖钢管。钢管连接后,向钢管内浇注混凝土,形成与钢管一体的混凝土柱。这样看不到混凝土柱,既安全又美观,但增加了施工难度。

边长一米的方钢管连接成120多个不同长度、不同倾角的钢柱,其中70%以上是双斜柱——一个柱在垂直面上扭转两次。最高的钢柱全长21米,横跨体育场一至四层。最倾斜的钢柱与地面的夹角达到59度,钢柱最大旋转角度超过45度...

在这些高高的、倾斜的、看似杂乱的异形钢管中浇筑混凝土是一个很大的挑战。更有甚者,钢管内部密密麻麻布满钢筋——纵向排列32根钢筋,横向每十厘米排列一排密密麻麻的钢筋。这么密的钢网,最多只能到三指。用混凝土把里面的瓷瓶填满,让它粘在钢管上,有多容易?

一开始施工单位只能试着从上面往钢管里灌,从早到晚每天只能灌四五米。国家体育场工程总承包部经过自主研究,提出了新的方案:混凝土顶升,从钢管底部浇筑混凝土,自下而上逐步填筑。

这是一个没有人用过的方法,但是结果非常理想。顶升混凝土不仅进度快,而且质量好,不分层。完工时,比预定的期限短了两个月零两天。

2006年6月5日至2006年10月20日,这项技术被命名为“超高矩形钢管永久模板钢筋混凝土斜扭柱施工技术”,并正式向国家知识产权局申请发明专利。这是奥运工程结出的自主创新的成熟果实。