工程素描

    位于奥林匹克公园B区的国家游泳中心--"水立方"，主体建筑紧邻北京城市中轴线，与国家体育场相对于中轴线均衡布置。工程占地62828平方米，赛时建筑面积79532平方米，场馆地下两层，地上主体为一层，局部四层，建筑总高度为30.736米。它是2008年北京奥运主场馆之一，是唯一一个由全世界华人华侨捐资建设的标志性奥运场馆。2008年奥运会期间，将承担游泳、跳水、花样游泳等比赛，赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心，既可举办大型国际赛事，又能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务。

    国家游泳中心建筑总体布置为正方形，总平面尺寸约177米×177米。场馆地下深度约12米，主要由比赛大厅、热身大厅和嬉水大厅三大部分组成，包括1个25米×50米的10泳道标准游泳池、1个25米×50米的10泳道热身训练池、1个25米×30米的跳水池和其它辅助功能设施。赛时能容纳17000名观众，是目前亚洲最大的室内游泳馆。

    历经三年的精雕细刻，中国北京2008年奥运会的游泳场馆、充满魔幻色彩的国家游泳中心已巍然屹立在世人的面前。在这座晶莹剔透的"蓝色方形水滴"的"成长"过程中饱含了建设者的智慧和艰辛。

    来自中建一局建设发展公司的建设者们用实力向世界证明——中国人有能力承建全球第一座多面体空间钢架结构建筑，中国人有能力于攻坚世界上规模最大的膜结构工程，中国人有能力打造具有世界先进水平的室内游泳馆。

    他们用坚忍不拔的毅力和无私奉献的精神创造了世界建筑史上的奇迹，更为中国赢得了骄傲！

    敢为天下先--将泡沫理论变为三维现实

    2004年7月17日，中建一局建设发展公司正式签订国家游泳中心建筑安装工程施工总承包合同。从这一刻起，中建人开始书写中国建筑史上的新篇章，要将存在于自然界的泡沫理论变为三维现实。

    国家游泳中心有一个人们耳熟能详的别名"水立方"，源于它令人惊叹的设计理念。它将泡沫理论首次应用于建筑，水对于建筑不再是一种装饰手段，而成为一种深刻的"建筑材料"。水泡的结构被放大到长177米、宽177米、高30米的尺度，从而成为了一座美丽的建筑。

    将泡沫理论变为现实需要建设者敢为天下先的勇气。因为实现这样的理论意味着，必须建设全球第一座多面体空间刚架结构体系。而建设这种体系在全世界都没有可以借鉴的经验，只能靠建设者自己去探索。

    从深化设计入手，水立方项目经理部年轻的女总工程师陈蕾认为，深化设计是设计和现实转换的桥梁。水立方结构的特殊导致它的深化设计非常难。水立方的钢结构被分解为9843个球和20670杆件。这些构件最大的特点是各具特性，大小、长短，甚至壁厚都不相同，没有统一的标准规格。这意味着，30513个构件都具有唯一的规格、唯一的位置，每个构件都要有唯一的编号和单独的一张加工图。

    为此，项目部进行深化设计制作的图纸达到3000多张，比最初设计方提供的图纸多了20倍，而最后送到工厂的加工图竟然达到30000多张。

    然而，这仅仅只是开始。如何能快速生产出30000多个高质量的钢构件，并将其准确安装到它应在的位置上成为新的难题。

    水立方的钢材设计图纸量仅6700多吨，考虑钢材损耗率之后，达到9600吨，远远低于其他同样规模的钢结构工程项目。但其订货采购品种达到59种，而且钢材材质要求超出钢厂常规行业标准。国内对这单生意感兴趣的钢厂寥寥无几。在各方努力下，终于找到了合适的加工厂，确保了各类异型钢构件的生产加工。

    安装过程中，球及杆件的每个节点均需进行三维定位。在安装初期，花费了大量的人工进行调整、校正，仍然无法保证设计要求的精度，现场施工进展缓慢。项目技术人员和安装工人每天都对安装过程的一道道工序进行研究，分析每一个影响进度的因素。随着施工经验的增加和研究讨论的深入，他们对墙体球冠与方管、墙体内圆管与球体的安装总结了一套可行的方法，经过多次与设计方沟通和专家论证，一次次的质疑，一次次的修改历时3个多月，项目部终于完成了指导施工的技术文件---《国家游泳中心主体钢结构施工组织设计》，将设计转化为可以施工的方案。提高工效近6倍。

    在全体建设者的共同努力下，主体钢结构于2006年4月10日提前一个月实现封顶，并在6月成功进行了第二次（大跨屋面）卸载，各项实测数据再次验证了主体钢结构完全达到了设计要求，世界上第一座多面体空间刚架结构建筑从此诞生！

    2007年5月16日，经国内专业领域的权威专家鉴定，水立方新型多面体空间钢架结构技术成果达到国际领先水平。项目所取得的研究成果和施工经验，为类似工程建设提供了示范作用，具有很好的推广价值。