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大震中屹立不倒的“诺亚方舟”
2002年10月，四川绵阳市击败多个竞争对手赢得第13届世界拳击（业余）锦标赛的举办权。为迎接这场世界级比赛，绵阳建成了九洲体育馆。这座耗资亿元建成的体育馆，在汶川大地震中，因其良好的抗震性能而成了近4万名受灾群众紧急避难的场所。 6月29日，随着最后1400余名受灾群众的撤离，在“5·12”汶川地震后发挥重要作用的绵阳市九洲体育馆，完成了其临时安置的历史使命。 地震发生后，这里成为受灾群众紧急安置点，最多时收留近4万人。在建筑物破损严重的绵阳，该建筑因其坚固而备受灾区群众信赖。 一座原本为举办第13届世界拳击（业余）锦标赛而建起的体育设施，如何在大地震来临后，成为了传说中的“诺亚方舟”？ 近日，我们走访体育馆的设计者和建设者，在他们清晰讲述的背后，是如何提高我国建筑物抗震性能的宏大命题。 我国的四川、云南等西南地区属地震多发地带，成都、都江堰、双流等地的建筑物抗震设防均为7度，而这些区域的地震震中强度往往会达到9～10度。在目前尚无法准确预测地震的情况下，提高建筑物的抗震性能是最好的、也是最有可能采取的抗震防范措施。 绵阳市九洲体育馆建造之初，承担设计的北京市建筑设计研究院和承担施工总承包任务的北京建工集团充分考虑到这一地区的特点，将增强这一世界级比赛用场馆的抗震性能贯穿建筑施工的全过程。正是考虑到其公共建筑的特性，在绵阳这个6度抗震设防地区，九洲体育馆最终采取了7度设计的标准。 九洲体育馆主体为钢筋混凝土结构，建筑面积约24700平方米，屋面为大跨度空间钢管桁架结构体系，斜置柱面形，平面由圆弧线模拟成两片树叶状，由四个主空间双曲纵向桁架和多榀横向次桁架组成，主桁架纵向最大跨度165米，结构横向125米，造型复杂，节点和杆件种类繁多，属目前国内最大拱形体育馆，施工难度极大。 当地的群众很喜欢这个场馆，由于建筑设计师提出了彩虹造型与树叶形状的设计，有群众曾风趣地说，北京有“鸟巢”，绵阳有“树叶”。 新颖独特的造型设计背后，是对施工人员建设能力的极大考验。 面对工程的种种挑战，北京建工集团发挥50余年大型建筑企业的技术、资源优势，选派了各专业的多位知名专家，组成强大专家阵容，联手制定方案。 集团两名专职副总工程师奔赴绵阳，由施工经验丰富的教授级高工、国内知名钢结构专家、空间异形领域具有极高造诣的博士后等组成的项目团队精心打造这座号称“西南第一馆”的建筑。专家联手科学制定抗震方案 建设者在施工之初就全面分析了施工的难点、关键点，反复进行验算，将影响此工程抗震性能和质量的重要部分、重要部件单独列出，在施工中重点关注。 按照建筑师的构思，体育馆背靠连绵起伏的丘陵，面向斑竹堰蜿蜒流淌的河水，为了与自然起伏的地形相呼应，体育馆采用两片落地拱壳作为屋顶结构，像两片树叶飘落山间。 追求飘落山间的效果，就必然要减少支撑座，而支座减少也使得如何保证建筑体系的稳定性成为设计和施工的难点。如果固定不好，这两片树叶就会像两只摇篮一样，一旦发生地震，建筑本身就都可能一起摇晃起来，从而引起连续垮塌。 按照工程设计，两片树叶由三个大墩子、四个隐蔽支架固定于地下，他们将是建筑物坚固与否的关键。 对这些主受力构件，施工人员通过优化施工方案来增强其抗震性，避免地震产生的横波会使钢管桁架结构产生水平推力，对建筑物造成严重破坏。因此，在基础施工阶段，建设者就开始升级施工方案，改变以往平面基础做法，将基础面做成上口宽度1米、高0.4米的多级楔形，牢牢扎入地下，增加其与土壤的接触面，形成机械咬合，以抵抗地震横波产生的水平推力。 对钢构关键节点、重要构件的连结处，施工人员更是通过提升施工方法等级，采用更加先进、质量更可靠的连结方法，使其节点更加安全和牢固。通过反复分析和验算，确定最佳施工顺序，创造适宜环境，以减少残余应力对建筑的影响，也使体育馆的抗震性能大大加强。精心施工筑起质量“生命线” 精心施工，是九洲体育经受考验的重要原因之一。在施工过程中，严格依照规范，保证每一个分部分项工程的质量，也是增加其牢固性的手段之一。 为强化施工质量，北京建工集团从浙江、山东、北京等地调集有丰富钢结构施工经验的工人200余人前往施工，整个钢结构施工中焊缝累计长达10万余米，但所有焊缝实现百分之百超声波探伤检验合格。 汶川大地震发生后，经过专家检测证明，超大跨度、钢结构超过1700吨的九洲体育馆抵御住了这场强大地震的考验，证明其抗震能力远远超过设防度。 不仅如此，在灾民安置过程中，原设计载荷8000人的体育馆，经受了40000人的超负荷考验，成为大地震洗礼后绵阳市民心中“最安全的地方”。 尽管九洲体育馆经受住了地震的考验，但设计者和施工者并没有因此而沾沾自喜。面对地震带来的巨大灾难，他们思考更多的是如何提高我国建筑物抗震性能的问题。 走访中，设计和施工人员都不约而同地谈到了一点：规范设计、规范施工是确保建筑抗震的“生命线”。一方面要提高工程建筑的抗震设防度，另一方面，对于标准规范要严格执行，勘察、设计、施工、监理、竣工验收等都要严把质量关，唯如此，一座建筑才能最终经得起各种突发事件的“大考”。
编辑：royal |
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