央視新址工程強(qiáng)悍比肩鳥巢
中央電視臺(tái)新臺(tái)址工程位于北京市中央商務(wù)區(qū)（CBD）。CCTV主樓含兩棟分別為52層、高234米和44層、高194米的塔樓，并由14層、56米高，重1.8萬噸的懸臂鋼結(jié)構(gòu)連接，總建筑面積47.3萬平方米，號(hào)稱“中國(guó)公共建筑‘第一單’”。該工程是2008年北京奧運(yùn)會(huì)的重要配套工程。
北京的東三環(huán)路邊，一座巨大的鋼鐵建筑迅速生長(zhǎng)，完整的軀體已然袒露形狀，如今，光亮的玻璃幕墻正在建筑外立面延展，在冬日的陽光里生輝。
與周圍景觀是否協(xié)調(diào)；會(huì)不會(huì)給本已緊張的區(qū)域交通帶來更大的壓力……對(duì)這個(gè)鋼鐵大家伙產(chǎn)生的有關(guān)疑慮在增多，但人們對(duì)中央電視臺(tái)新臺(tái)址主樓的關(guān)注熱情，隨著它的長(zhǎng)高也在升級(jí)。
不久前，人們看到，建筑的組成部分——兩棟傾斜的塔樓在162米的高空變形扭曲之后，終于擁抱在一起，工程人員把這稱作“懸臂鋼結(jié)構(gòu)合龍成功”。
從不同角度看過去，大樓帶來不同的感官印象：有人說它像一只扭曲的正方形油炸圈；有人說它像汽車人帶頭大哥擎天柱的兩條粗壯大腿——正因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)特殊，在建筑界沒有現(xiàn)成施工規(guī)范可循，使得工程的科技含量和施工難度世所罕見。
在英國(guó)《泰晤士報(bào)》組織的評(píng)選中，央視新址躋身“當(dāng)今全球建設(shè)中十大‘最強(qiáng)悍’工程”行列。現(xiàn)在，我們就去探究一下，央視新址工程究竟怎樣“強(qiáng)悍”？
大樓結(jié)構(gòu)示意圖 法制晚報(bào)供圖
塔樓傾斜6度
為何斜而不倒？
關(guān)于央視新址，坊間流傳這樣一個(gè)故事：在建設(shè)過程中，北京市建委接到不少市民的“投訴”:“東三環(huán)邊上有兩座樓越蓋越歪，都快撞上了！”——故事的真實(shí)成分有多少暫且不論，但卻提出了一個(gè)值得探討的有趣問題：兩座塔樓雙向傾斜6度，央視新址為什么會(huì)斜而不倒？
中建三局鋼結(jié)構(gòu)公司央視新址項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理歐陽超解釋說，從外面看樓是斜的，頂是歪的，有14層是懸空的，實(shí)際上大樓核心筒是垂直的，地板是水平的，懸空部分通過鋼桁梁、外龍骨和斜向拉桿分散受力，“是絕對(duì)安全的”。
還有很多人看著央視大樓的兩座“斜塔”心中納悶，樓里屋子的形狀是不是也不規(guī)則？關(guān)于大樓的電梯，網(wǎng)上也流傳著兩個(gè)版本。一個(gè)版本說，大樓的電梯是斜著裝的，乘客將傾斜著上樓；另一個(gè)版本是，為了避免乘客傾斜，大樓的電梯將分段安裝，從一層到頂層要換乘幾次電梯。
據(jù)大樓建設(shè)方中國(guó)建筑股份有限公司總工張琨介紹，大樓里面的房屋是方形的，空間角度也是垂直的。鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)把樓內(nèi)空間自然分割成了多個(gè)房間。大樓建成后，一層將設(shè)置直接通往頂層的電梯，電梯是直的，不像兩座斜塔那樣傾斜。
懸臂上建14層樓
能承載多大重量？
央視新址兩座塔樓分別高234米和194米，雙向傾斜6度，分別伸出75.165米和67.165米的懸臂，在空中折形相交對(duì)接，使兩座塔樓形成折形門式結(jié)構(gòu)。凌空飛架在162米高空的懸臂里將建起14層樓房。張琨表示，懸臂鋼結(jié)構(gòu)施工是整個(gè)工程中難度最大的部分。
懸臂施工一開始就受到世界建筑界關(guān)注。張琨說：“在施工之前和施工過程中，有很多領(lǐng)導(dǎo)包括我們行內(nèi)的專家，他們每次碰到我都要問這樣的問題——這個(gè)大樓建成了之后是不是能夠合龍？”面對(duì)質(zhì)疑，張琨沒有過多解釋，而是和他的團(tuán)隊(duì)一起，默默地進(jìn)行著各項(xiàng)力學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)分析資料堆在一起足足有20多厘米厚。
歐陽超介紹，懸臂施工采取架橋的方法。塔吊將重幾十噸的鋼架慢慢地抓到了162米的高空，鋼架通過鋼筋牽引固定，鋼筋一邊連著鋼架，一頭連著大樓主體，從而搭設(shè)一個(gè)橫斷面鋼梁。高強(qiáng)螺栓將鋼架的一端固定在大樓主體上，焊接后松開鋼筋，校正鋼梁的精確角度。
懸臂的最底層是一個(gè)長(zhǎng)近百米，寬約40米的大空間，這里是整個(gè)懸臂的一個(gè)平臺(tái)，撐起上萬噸重的懸臂。懸臂本身的自重達(dá)到了1.8萬噸，站在上面還能承載多大的重量？張琨說，按照設(shè)計(jì)，該處可以承載5.1萬噸的重量，每平方米可承重500公斤，非常安全。
據(jù)介紹，懸臂層建成后將在地板上留出一個(gè)方形觀景區(qū)，讓參觀者能直視地面，體驗(yàn)“懸空”之感。懸臂和其他的寫字樓建筑一樣，除了公眾參觀區(qū)外的部分會(huì)作為辦公用。
外觀網(wǎng)格密布
僅起裝飾作用？
從外觀看大樓是一個(gè)整體，據(jù)大樓建設(shè)方介紹，事實(shí)上，兩座塔樓在內(nèi)在結(jié)構(gòu)上分成與地面垂直的核心筒與傾斜的外框筒兩部分。核心筒為全鋼結(jié)構(gòu)，與外框筒在水平方向上相連，只承受樓內(nèi)電梯運(yùn)送等較小的作用力，而核心筒的部分重量、懸臂的份量和塔樓傾斜產(chǎn)生的側(cè)面張力都要靠外框筒體來承受。
現(xiàn)在，玻璃幕墻已經(jīng)覆蓋新址主樓外壁過半，沒被覆蓋的部分顯現(xiàn)出密布的網(wǎng)格。建設(shè)方解釋說，網(wǎng)格并非僅起裝飾作用。
為了解決外框筒的受力問題，擔(dān)負(fù)大樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的華東建筑設(shè)計(jì)研究院將外框筒設(shè)計(jì)成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。作為大樓主體架構(gòu)，這些鋼網(wǎng)格暴露在建筑最外面，而不是像大多數(shù)建筑那樣深藏其中。壓力基本都能沿著系統(tǒng)傳遞下去，并找到導(dǎo)入地面的最佳路徑。大面積玻璃窗與菱形鋼網(wǎng)格結(jié)合而成，拐角等壓力較大部位的鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加密集。鋼網(wǎng)由諸多梁、柱及斜撐組成，無數(shù)三角形單元結(jié)構(gòu)讓穩(wěn)定性增強(qiáng)。
張琨介紹，大樓是按照8度抗震的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的，做到小震不壞，大震不倒。12級(jí)以下的風(fēng)不會(huì)對(duì)大樓產(chǎn)生任何影響。
工程八大技術(shù)難關(guān)（延伸閱讀）
1造型獨(dú)特結(jié)構(gòu)新穎 兩棟塔樓從37層開始向中間部分延伸，并連成整體，形成懸臂鋼結(jié)構(gòu)。懸臂鋼結(jié)構(gòu)是施工的最大難點(diǎn)。
2結(jié)構(gòu)變形控制要求高 兩棟塔樓雙向向內(nèi)傾斜6度，施工過程中隨著結(jié)構(gòu)增高，自重加大，變形會(huì)不斷增加；懸臂鋼結(jié)構(gòu)在兩棟塔樓未連接為整體前，塔樓結(jié)構(gòu)向內(nèi)傾斜的變形不斷變化，逐級(jí)加大，而懸臂鋼結(jié)構(gòu)的變形是自身變形與塔樓變形的疊加，變形過大將會(huì)影響到結(jié)構(gòu)安裝精度和結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。
3鋼結(jié)構(gòu)量大 央視新址主樓工程鋼結(jié)構(gòu)總噸位達(dá)14萬噸，鋼構(gòu)件共5.4萬多件，安裝過程中將使用95萬套高強(qiáng)螺栓、壓型鋼板30萬平方米、栓釘219萬套、焊接材料約12000噸。
4焊接難度大 主樓箱形柱及斜撐的板厚最厚達(dá)135毫米，厚板總量達(dá)8萬多噸，現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大而復(fù)雜，存在大量厚板立焊、斜立焊、消除節(jié)點(diǎn)焊接應(yīng)力和防止層狀撕裂是鋼結(jié)構(gòu)焊接的重點(diǎn)控制內(nèi)容。
5聲學(xué)要求高 主樓演播區(qū)的大小演播廳、演播室、導(dǎo)控室、音控室、節(jié)目編輯制作區(qū)等的錄音棚、錄音配音室等用房均具有較高的音質(zhì)和噪聲控制要求，必須采取足夠的隔聲措施以確保滿足聲學(xué)靈敏性指標(biāo)。
6智能化程度高 主樓智能化程度高，特殊使用功能部位多，機(jī)電專業(yè)系統(tǒng)多，指定分包和專業(yè)之間交叉作業(yè)多，總包管理和總體施工協(xié)調(diào)難度大。
7超厚大體積混凝土 主樓地下室承臺(tái)基礎(chǔ)筏板最厚處達(dá)10.9米，12萬立方米大體積混凝土施工組織與管理、混凝土的防裂控制至關(guān)重要。
8幕墻幾何定位難 幕墻立面幾何定位來自于斜交格構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，所以幕墻施工必須與鋼結(jié)構(gòu)施工協(xié)同工作，按照鋼結(jié)構(gòu)施工預(yù)調(diào)整方案采取相應(yīng)的變形預(yù)控措施，使其在建筑完工狀態(tài)的幾何形狀符合設(shè)計(jì)圖紙要求。
