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1、标志性建筑“鸟巢”的基本介绍和基础类型“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有 24根桁架柱。主体结 构设计使用年限 100 年，耐火等级为一级，抗震设防烈度 8 度，地下工程防水等 级1 级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长 333米、体的巨型空间马鞍形 钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为 4.2 万吨，混凝土看台分为上、 中、下三层，看台混凝土结构为地下 1 层，地上 7 层的钢筋混凝土框架-剪力墙 结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合， 基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结 构，即固定于钢结构上弦之间的透明
2、的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及 内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。“鸟巢”所用钢材强度是普通钢的两倍，是由中国自主创新研发的特种钢材， 集刚强、柔韧于一体，从而保证了“鸟巢”在承受最大460 兆帕的外力后，依然 可以恢复到原有形状，也就是说能抵抗唐山大地震那样的地震波。托起“鸟巢” 最关键的是“肩部”结构，这一部分所用的钢材一一“ Q460”钢板厚度达到了 110毫米，具有良好的抗震性、抗低温性和可焊性等点。为满足抗震要求，钢构 件的节点部位还特别作了加厚处理，杆件的联结方式一律为焊接，以增加结构整 体的刚度和强度。“鸟巢”凌空的屋顶支撑它的是24根巨大钢柱脚。为保证建造 在8
3、 度抗震设防的高烈度地震区的“鸟巢”能站稳脚跟，科研设计人员克服“鸟 巢”柱脚集合尺寸大且构造复杂、中国现行规范的计算假定与设计方法难以适用 等情况，为这些钢柱脚增加了底座和铆钉，将柱脚牢牢铆在了混凝土中。柱脚下 的承台厚度高达400600米，24根巨大钢柱分别与24个巨大的钢筋混凝土墩 子牢固地连在一起共同擎起巨大的精钞。国家主体育场“鸟巢”工程地基基础设计等级为甲级，基础设计等级为一级。 采用桩基础，桩筏基础、基础底板埋深3.010米左右，钻孔灌注桩总桩数约3000 根。国家体育场的结构对地基基础差异沉降非常敏感，结构安全性十分重要。采 用灌注桩后压浆专利技术进行桩施工技术处理，可以大大提
4、高基桩承载力，控制 基桩沉降差异和整体沉降，增强结构的安全性能。灌注桩后压浆专利技术正应用于国家体育场基础桩工程，该技术由中国建筑 科学研究院地基所开发。这一技术是近年来发展的桩基改良技术，基本做法和原 理是在钢筋笼的底部和侧面预设注浆装置，桩体形成后一定时间内实施后压浆。 通过水泥浆液的渗扩、挤密、劈裂、压密等作用，改善桩土界面，使基桩周围一 定范围内的土体得到加固和增强，从而大幅度增大桩段阻力和侧摩阻力，提高基 桩承载力，减小沉降，提高成桩质量的稳定性。我们今天看见的鸟巢，它的庞大的身躯，是被2600根基础桩托着的。这些 桩深深地埋在地下，我们看不见它们，可只有它们在，鸟巢才在。这 2600根基础桩，采用了当今非常先进的桩基施工工艺，叫旋挖钻机成孔、 水下浇筑混凝土、桩底桩侧后压浆技术。这些桩，由于设计受力的特点，有抗压 的，如看台板下面的桩。外围的，像基座部分的桩，又是抗拔的。钢结构下的桩， 要承受很大的水平推力，对水平承载能力又提出很高的要求。一个工程里，有这 样多种不同受力的桩，是非常少见的。这些桩在技术标准上的要求，也超出一般的工程。鸟巢是个大跨度空间结构， 荷载大，桩上本身作用的力就大。而且鸟巢的大底板是连在一起的，整个工程对 沉降非常敏感，对变形的要求非常严格。鸟巢的第一项正式工程，就是桩基施工。
