12月30日，南京奥体中心体育场土建封顶，钢屋盖开始安装，目前国内最大的600吨吊机吊起第一根钢箱梁。体育场的“脊梁”———两条跨度达360米、自重1400吨的“世界第一双拱”开始进入施工阶段。作为奥体新城新标志的“世界第一双拱”是啥模样?这样设计有什么道理?吊装难度有多大?记者采访了有关专家和负责人。
第一双拱“举世无双”
奥体中心总工程师吴鼎贤介绍，体育场钢屋盖采用超大跨钢拱和壳体组合结构，包括V型支撑、南北走向主拱、由平行钢箱梁形成的马鞍形屋面棚组成，从空中看屋面犹如一圈草帽的帽沿围合而成，其中最为关键和“出彩”的部位就是支撑和连缀“帽沿”的双拱———跨度360米，实际弧长420多米，标高67米，有近30层楼高，如两条彩虹悬挂体育场上空，无论是跨度、长度和高度，都堪称“世界第一”。
南京奥体中心体育场有6万多个观众席位，建筑面积13.6万平方米，在技术上完全可以沿袭目前国内大多数体育场采用四面悬吊式结构，在体育场四周用钢索拉吊看台顶棚达到受力平衡。吴鼎贤介绍，澳大利亚HOK公司匠心独运的双拱式设计，极具飘逸的动感，如两条巨大的手臂“破壳”撑开扇形钢屋盖，一方面达到“长虹卧波”、“彩虹戏水”的独特视觉效果，和呈犄角分布的仙贝形体育馆、螺蛳壳外观的游泳馆一道，成为奥体中心和河西新城的标志，另一方面由此形成的双曲面顶部结构，超越所有看台，使体育场具有良好的通透性，确保观众席取得良好的视觉效果，整个体育场更显流畅简洁。
双拱和拉索如一把大弓
体育场双拱每根自重达1400吨，大拱与地面呈45度夹角，如何能撑起体育场总重有1.3万吨的钢屋盖?工程人员介绍，双拱式钢屋盖的受力和承重极为复杂，且双拱产生的水平推力就有1500吨，双拱向两侧倾斜，却要同时支撑整个屋面。为保证大拱和钢屋盖受力平衡，指挥部先后邀请国内数名院士和钢结构大师，对设计方案反复斟酌，进行1∶20的模型加载试验，并分别在澳大利亚、北大、同济大学进行了3次风洞试验。
吴鼎贤介绍，为解决大拱的水平推力问题，工程人员已预先在体育场下方2米深处纵向预埋了两根长360米的高强预应力拉索，分别由8×24股钢索捆绞而成，有烧水做饭用的钢精锅那样粗，固定在体育场外的两侧拱角上，就像是一根巨大而长的弓弦拉起横跨在高空中的弓背(大拱)。大拱和拉索如一根巨大的弓。四面托起“帽沿形”钢屋盖的钢箱梁有216根，一头连着大拱，一头支撑在二层看台搭起的“V”型钢架上，这样大拱虽然和地面呈45度斜角，却能一面通过地下拉索向纵向受力，一面又能和钢箱梁互相支撑，水平受力，达到平衡。
高空焊接犹如燕子衔泥筑窝
总重2800吨的大拱和216根横向钢箱梁，如何吊装到70米的高空?吴鼎贤介绍，这样的庞然大物不是一次性吊装上去的，而是将一个个构件起吊后在高空拼装焊接而成，整个过程可用“单件构件起吊，高空拼装组合，整体落架成型”来概括，高空吊装，高空焊接，高空拼装，所有作业都在高空完成，空间三维定位和分段变形控制必须做到丝毫不差，焊接更是拱结构、钢箱梁安全、充分承重的关键。
记者现场看到，体育场四周已竖起近百根28米—70米长短不一的橘黄色支撑胎架，沿着看台围成一圈，作为大拱和钢箱梁高空作业的支架，二层看台上一根根支撑钢箱梁的V型钢架已经浇注。最引人注目的是刚刚完成国家大剧院施工任务的德产600吨巨型履带吊车，光是运输该吊机就动用了26台卡车，花了10天时间才运到现场，它是将钢架吊到高空的主力军。为保证安全吊装，采用了东大、同济两个计算机程序进行了7次模拟吊装实验。厚钢板焊接的钢箱梁是主要的受力构件，板壁厚度达85毫米，焊接难度大，专门请了国内一家生产坦克的厂家特制。整个大拱呈弧形造型，构件全部从国外进口。整个钢屋盖焊缝数达数十万条，隆冬季节，人们路过奥体中心将看到，焊接工人在四周无任何攀附的70米的高空，如一只只燕子在衔泥筑窝。整个吊装工作明年4月底完成。
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