在建設中的國家體育場“鳥巢”繁忙的工地上,一個鋼鐵編織的巨大“鳥巢”已經初步呈現在了人們面前。工人們還在“鳥巢”頂部緊張地施工,在原有的鋼樑結構上,膜狀的透明屋頂已經鋪設了很大一部分,“鳥巢”完工已經接近九成。
隨着2008北京奧運會的臨近,奧運場館的建設也逐步竣工。
令專業建築專家驚歎的,不僅僅是“鳥巢”的設計,而是它的建築難度。在搭建這個鋼鐵“鳥巢”的過程中,有78根臨時搭建的塔架支撐着它的鋼鐵“枝蔓”,而卸載掉這78根支撐塔架後,4萬多噸的鋼結構則要靠自身的24根鋼柱支撐,這24根鋼柱最大受力部位使用什麼樣的鋼板,一度成爲讓國內鋼廠老總一起皺眉的難題。
中國鋼廠自主創新研發出的一塊塊鋼板,最終撐起了“鳥巢”、“水立方”(國家游泳中心)等一系列奧運場館的鋼筋鐵骨。奧運場館建設,已經實現了鋼材的完全國產化,是地道的“中國造”。
尋找鋼板
“鳥巢”的鋼結構最大跨度達到343米,相當於200個成年人手拉手的長度。編織“鳥巢”的鋼鐵“樹枝”重達4.6萬噸,讓4.6萬噸鋼的受力點集中在24根柱子和柱腳上。什麼樣的鋼能夠支撐起如此大的重量和重力?這不僅是中國建築科學家、設計家們的難題,更是世界建築界的難題。
根據專家的測算,如果使用普通鋼材,厚度至少要達到220毫米。這樣,整個工程的鋼材重量將超過8萬噸,鋼板太厚,不僅不便於運輸,焊接起來也非常困難。
經過專家論證的最終認定,“Q460”厚鋼板是最好的選擇。“Q460”是一種低合金的高強度鋼,“Q”代表鋼材的強度,“460”代表460兆帕(兆是10的6次方,帕是壓強單位帕斯卡)。“Q460”就是鋼材受力強度達到460兆帕時纔會發生塑性變形,這個強度要比一般鋼材大一倍,製造難度很大。
在國家標準中,這種鋼板的最大厚度爲100毫米。此前,這種鋼板只用在大型挖掘機等機械方面,從未在建築中使用過,產品也要從盧森堡、韓國和日本等進口。而且,適合“鳥巢”的這種鋼板即使在國外也從來沒有哪個鋼廠生產過厚度超過100毫米的。
2005年3月,一次特殊的會議在北京舉行。會議成員是北京市委、市政府領導和寶鋼、首鋼、鞍鋼、武鋼和舞鋼等國內7家鋼鐵巨頭的老總,他們參會的目的就是研究如何解決奧運場館建設,尤其是“鳥巢”建設所需要的鋼材,而且必須全部國產化。
事實上,早在2002年開始,鋼鐵行業就召開過類似的研討會和介紹會。中國鋼鐵工業協會的一位負責人認爲,國產鋼材完全可以滿足奧運工程的需求,應當在奧運建設中發揮本行業的主導作用。
而在2005年3月的那次會議上,幾大鋼鐵巨頭卻都沉默了,這些與鋼鐵打過多年交道的老總深知,“鳥巢”用鋼的條件實在是太苛刻了。
長時間沉默後,舞陽鋼鐵公司副董事長、黨委書記顧強圻站了起來。“‘鳥巢’要用的所有特種鋼材我們都能生產,什麼時候要什麼時候供貨。”
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