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水立方宛如一方由白色鋼結(jié)構(gòu)桿件彼此交織的小巧。在鋼筋鐵骨的鳥巢映襯下，透出纖弱的骨感美。不管是在“水立方”計劃頒布之初，仍是竣工之時，湛藍(lán)色的膜結(jié)構(gòu)“外衣”都是人們關(guān)注的焦點，而支撐起這件華麗外衣的鋼結(jié)構(gòu)卻很少為人所知。然而，就是這個鮮為人知的“骨架”卻成為了設(shè)計、施工單位面臨的頭號困難。

都是鋼結(jié)構(gòu)，但“水立方”和“鳥巢”卻大不雷同。 “水立方”的鋼結(jié)構(gòu)最大的特色就是不規(guī)則，犬牙交錯中透著一股天然的純美。然而，恰是這種做作的不規(guī)則的狀態(tài)給焊接帶來了極大的難題。“水立方”設(shè)計單位之一的中建國際（深圳）設(shè)計參謀有限公司總建筑師鄭方開玩笑說，“水立方”的鋼結(jié)構(gòu)是一個“三無工程”——無先例、無標(biāo)準(zhǔn)、無標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計、施工時，“水立方”的鋼結(jié)構(gòu)甚至都不一個尺度的稱呼。

水立方同樣也是全球鋼結(jié)構(gòu)專家的關(guān)注點。水立方的使用的鋼結(jié)構(gòu)被成為泡沫理論，在國外尤實在歐洲成為鋼結(jié)構(gòu)中理論的“解不開的難題”，從最初提出這種模式至今，已有數(shù)千建筑專家為之斗爭了100多年。因而，在水立方施工中碰到的種種困難在預(yù)感之中。水立方發(fā)布將實際“泡沫理論”后，在寰球建筑業(yè)發(fā)生了很大的震撼。在水立方建設(shè)的同時，全球研討泡沫理論的建筑學(xué)家簡直都到過施工現(xiàn)場取經(jīng)，有的甚至來過多次。這些專家都為中國人自主翻新的才能由衷欽佩。來自德國的一位專家稱，若干年內(nèi)，水立方將是世界鋼結(jié)構(gòu)泡沫理論的教科書。

水立方的外墻和里層由上千個氣泡組成，為了實現(xiàn)這種不規(guī)矩多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)，施工隊須要在空中把一根根鋼桿件當(dāng)成氣泡的邊棱，一一在空中依照設(shè)計好的地位固定，再與銜接邊棱的鋼球焊接，制成氣泡形狀。全部“水立方”鋼構(gòu)造共應(yīng)用2萬多個桿件和1萬多個連接球。剛一開始，水立方進行鋼結(jié)構(gòu)焊接時，施工單位開端斟酌的方式也跟鳥巢一樣，在地面操作臺上焊接一局部，再吊裝進行整體焊接。但實驗了幾回當(dāng)前發(fā)現(xiàn)，而要把鋼梁拼成氣泡形狀、找到鋼梁在空中的正確位置十分艱苦。

因為水立方的組成部門都是不規(guī)則的多邊形，假如進行平面焊接，再吊裝整體組合，多點空中定位連接的誤差不好把持，而且累加的誤差像滾雪球般越積越大，工程品質(zhì)無奈保證。工程師們試了GPS定位、激光定位等良多措施，但工程進度老是太慢。即便在焊工們純熟之后，速度也只能進步到天天多少十根。經(jīng)過重復(fù)試驗、探索，工程師們終于找到懂得決方案——中學(xué)幾何里的“一條直線和線外一個點斷定一個平面”定理能夠就用于桿件定位，新辦法登時讓工程進度猛增了3倍。這期間，“水立方”工地會集了來自全國的頂級焊工，有來自長江三峽工程的，有焊過軍艦好手，甚至街坊“鳥巢”的優(yōu)秀焊工也被借到了“水立方”工地。從最初的一天幾根，到幾十根，再到最頂峰時的200根，2萬根桿件、將近1萬個連接球在20多個專門負(fù)責(zé)對號入座的工人傳遞下，在頂級焊工手里，像沉積木似地疾速而精確地拼插在一起。

一個賽時修建面積近8萬平米的場館，如此大規(guī)模的不規(guī)則鋼結(jié)構(gòu)施工，“水立方”的建設(shè)者們僅僅用了10個月的時光便實現(xiàn)了如此高技巧含量的大規(guī)模功課，在世界修筑史上不能不說是一個奇觀。“這樣的工程，在國外實行最少也要3至5年，只有在咱們國家，才干在這么短的時間內(nèi)調(diào)動如斯大范圍的優(yōu)良專業(yè)人才來集中進行這樣作業(yè)” ，“水立方”總包單位中建一局團體建設(shè)發(fā)展有限公司名目經(jīng)理孫洪莊說。

鋼結(jié)構(gòu)提前一個多月封頂，“水立方”鋼結(jié)構(gòu)到這時才算有了一個名字“空間多面體延性鋼架結(jié)構(gòu)”，鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)方法也同“水立方”工程師們的建筑理論一起，被寫進了《多面體延性鋼架結(jié)構(gòu)施工治理技術(shù)規(guī)程》。

水立方是首個進行支持結(jié)構(gòu)卸載的奧運工程。都說萬事開頭難，可水立方在詳盡的應(yīng)急預(yù)案、經(jīng)由屢次演練的工人和結(jié)構(gòu)健康保險檢測體系的保障下，卸載進行得無比順利，終極的卸載結(jié)果優(yōu)于模仿盤算剖析成果。在沉降幅度240毫米的實踐指標(biāo)下，‘水立方’的實際沉降只有81毫米。

“水立方”鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工震驚了世界，英國《衛(wèi)報》發(fā)表文章稱其為“理論物理學(xué)的杰作”。然而，最讓建設(shè)者們覺得自豪的是，在世界建筑范疇內(nèi)，從此有了中國人發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)。

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