—— 国家大剧院穹顶总重6750吨，中间没有用一根柱子支撑，上海建设者运用多套特色技术方案解难题
今晚，国家大剧院将开始试演出。位于北京天安门广场西侧的“巨蛋”，向世人揭开了神秘的面纱。
国家大剧院酷似巨型“蛋壳”的结构，由一根根弧形钢梁组成。这一目前我国跨度最大的壳体钢结构杰作，号称“中国第一穹顶”。很少有人知道，国家大剧院的这个穹顶，是由上海的建设者吊装的。
不用一根柱子支撑
国家大剧院建在3.5万平方米人工湖面上，是世界罕见的钢结构超级椭球壳体建筑。大剧院结构对称的网状穹顶，中间没有用一根柱子支撑，总重6750吨、网壳面积3.5万平方米的钢结构，完全依靠自身力学结构保证稳定。
一连串有关“蛋壳”的数据，让人眼花缭乱——
■东西轴直径212.24米，南北轴直径143.64米；
■穹顶标高45.35米；
■壳体顶端是一组长轴直径55米、短轴直径38米的重达700吨椭圆形顶环梁；
■45.35米高的顶环梁四周，呈辐射状的弧形钢结构梁架，连同数以千计的连杆、斜撑连接，形成结构对称的网状穹顶。
如果要计算屋顶面积的话，国家大剧院是上海大剧院的3倍多。也正因为其结构独特，吊装难度之大、技术要求之高堪列国内之最。
三大难题考验吊装
吊起“中国第一穹顶”，至少有三难。
■空间跨度大，是一难。壳体内3.5万平方米的空间，排列着歌剧院、音乐厅、戏剧院三组巨大的建筑，加上深达三四层的辅助设施和设备层、出入口通道、地下停车库等。吊车只能在圆形壳体四周，进行远距离高空作业，吊装半径最近90米，最远的可达108米，实实在在地成了“空中钓鱼”。
■精度要求高，是二难。国家大剧院的壳体，是一个由无数曲面组成的超级椭球体，控制点多，每个细部的精度要求极高。据我国钢结构安装专家吴欣之介绍，壳体整体外形三维空间的7项精度控制误差，最大累计不能超过2厘米。为了“毫厘不差”，大型构件分段对接的最大偏差，就必须控制在2毫米之内。
■安装时壳体须稳定，是三难。高、重、大的曲线壳体，不仅起到覆盖作用，还是承受竖向负重的支撑结构。仅仅一个顶环梁，重量就达到700吨。
多套方案稳定“巨蛋”
承担穹顶吊装任务的，是上海建工机施公司。在整个吊装过程中，建设者运用多套特色技术方案——
■为保障壳体稳定，吊装前设置了三道支撑体系，使竖向受力的荷载能力大大加强。吊装完毕后，要拆掉临时支撑系统，建设者采用一套独特的“变形控制体系”，确保6750吨的巨型壳体，由“临时稳定”状态转换到永久结构荷载状态。
■为了解决大跨度吊装的难题，采用600吨的履带吊车，并进行超远装置改造。
■为了保证吊装精度，测量工程技术人员因地制宜设计了一套全新测量校正方案，实行全方位有效监控，光折射温度变化造成的误差，都在控制精度之内。
从2000年开始，上海建工集团就开始设计吊装方案。今天晚上，就在“上海吊装”的“中国第一穹顶”下，观众们将欣赏到国家大剧院里光华璀璨的演出……
