鋼結構建築發展方向透析

    而據有關專業數據統計，直到20世紀80年代中期，中國的鋼結構建築還剛剛有了「零」的突破。雖然起步較晚，但中國的鋼結構建築，卻是在一個很高的起點上，得到迅速發展。今天，談到建築的代表作，人們或許立刻會想到「鳥巢」、央視新樓、廣州電視塔、上海環球中心……縱觀各地的城市建設，幾乎所有高大巍峨的地標性建築都在建築形式上選擇了鋼結構。

    在一個世紀以前，一場持續了3天3夜的大火幾乎將整個芝加哥化為灰燼。然而，美國人卻以此為契機，點燃了建築藝術新的火炬。以玻璃和鋼鐵為材料的建築物由此而遍及全國，連一般連鎖店也成了鋼結構……

    據中建三局鋼結構專家歐陽超介紹，中國鋼結構施工的起點可追溯到1984年中建三局中標中國第一座鋼結構大廈——深圳發展中心。在當時以混凝土結構為主要形式的國內建築施工領域，這稱得上是一片未開墾的處女地。當時該局選派10名焊工尖子東渡日本學習世界先進的二氧化碳氣體保護焊接技術。日本專家在了解到他們大多只有初中文化時，曾用羞辱的語氣斷言「他們能有三分之一合格就不錯」，因為在他們那兒文化基礎紮實的也得學3到6個月，而中國工人的合同學習期僅一個月。10名中國焊工每天集中學習7個小時，課餘飯後也相互探討、切磋，30天後全部順利結業，紮實地掌握了完成深圳發展中心大廈工程必需的焊接絕活。在工程施工中，從焊接130毫米厚度刷新從前110毫米紀錄，到35萬延米焊縫經超聲波及滋粉探傷檢查全部合格，再到98%的焊接達到美國最高(D級)標準……中國的鋼結構施工技術發展從此進入了快車道，在技術的支撐下，中國大地上的鋼結構摩天樓亦如雨後春筍般越建越多，越造越高。

    歐陽超認為，今後鋼結構建築的發展方向是在超高層、大跨度和特殊造型三個方面。特殊造型以廣州電視塔和「央視」、「鳥巢」為代表，這些建築的共同點是不可能採用混凝土施工。而目前如首都、武漢、白雲機場以及一些現代化的火車站建築形式也開始向空間曲線相連、大跨度的方向發展，這樣的結構只能由鋼結構的形式來完成。另外，鋼材級別越來越高，鋼結構建築的用鋼量也將越來越大。

    歐陽超說：「鋼結構現在比較流行，而且其造型和施工難度越來越高了」，比如在國內公共建築具有代表性的央視新址工程，既有高度還有難度，是對不規則建築結構施工的一次挑戰;廣州電視塔本身的塔形結構已是非常複雜，而用鋼結構施工就更加複雜;而「鳥巢」則可稱是造型奇異的代表作。以「央視」為例，其具有傾斜(整體雙向傾斜6度)和雙挑(分別為70米和60米)結構，且在雙挑的斜方向結構在重力的作用下會有一定的下垂;在一般的鋼結構工程中使用的鋼材級別多為Q345D或Q390D，而「央視」工程則採用了Q420D和Q460D，這在一般公共建築中很少見。這給鋼材的製作和焊接帶來了很多技術難度和要求;兩棟塔樓組成並由14層大懸臂結構連接形成的一個巨大「門」字造型，對傳統建築施工技術構成了令人望而生畏的挑戰。懸臂在重力的作用下下垂，要求在施工過程中要進行反變形，要求在鋼結構焊接過程中還需計算其預調值，這個值在以往公建中幾乎用不到;另外，工程的測量也是難題，由於結構傾斜，致使其每一根柱要在高空中定位，若加上預調值其安裝的難度就會更大;隨著鋼材的級別提高，其厚度也增加到了135毫米，超長超厚的鋼結構焊接在工程中很多。

    而「鳥巢」工程鋼結構的特點則是空間曲線結構，給鋼結構的製作帶來更高要求，因為一旦出現誤差，鋼結構之間的焊接就很難對接順利，另外其焊接的工藝也相對要求得更加嚴格;銀泰中心工程施工的最大難度是要在地面拼裝兩根39米長的桁架，然後用塔吊吊裝。歐陽超說，超高層鋼結構建築，都涉及採用大跨度、超長焊接等施工工藝。