“鸟巢”建设分为混凝土结构施工、钢结构施工、建筑内外装修、机电设备安装调试三大步骤。纵横交错的钢树枝是“鸟巢”设计中最出彩的部分。它是世界上跨度最大的钢结构建筑，也是建造难度最大的鸟巢。看似轻盈的树枝总重达4.2万吨，全部由中国自主研发的钢材制成。其中，顶盖及周围悬挂部件重达1.4万吨，产生的重力难以想象。鸟巢建设过程中，78座临时支撑塔支撑了1.4万吨钢树枝。鸟巢钢结构顶面的外、中、内环上分布有78个应力点，其中外环24个，中环24个，内环30个。

整个鸟巢钢结构跨度近340米，高度68米，相当于20层楼的高度。整个重量为42000吨，中间悬挂部分为11200吨。产生的重力是难以想象的。对于如此重的钢结构，施工方采用了高空拼装安装的方式。这种方法在安装过程中需要在钢架下方放置许多临时支撑点。鸟巢安装的多达78个，分布在鸟巢钢结构的外、中、内环上。其中，外环24个，中环24个钢结构垫块，内环30个。

钢结构卸货

基于严格的计算和论证，整个卸载过程分为7个主要步骤。每个主要步骤包含 5 个类似的小步骤，总共 35 个链接。每次按照外环、中环、内环、中环、内环的步骤进行。如此循环七次，卸载完成。具体实施卸载时，每一个小步骤的完成都需要三个精确的过程。在鸟巢安装过程中，78座临时支撑塔的顶部安装了一些厚度不等的垫板，以支撑钢结构。第一步，将千斤顶升起，与“垫块”一起支撑住鸟巢（垫块是指钢柱与鸟巢之间可移动的钢块，每根钢柱的顶部都有几个垫块50毫米厚）；第二步是拆除钢柱顶部的第一步。该区域的力完全由千斤顶支撑；第三步，千斤顶缓慢下降到第二层木块的高度。此时，该区域的力再次由钢柱和千斤顶承受。这样，千斤顶和钢柱交替受力，交替下降。重复以上5个位置后，将5个小步骤重复7次，即7个大步骤，直至卸货完成。

千斤顶下面的垫片是“Q35”钢材（Q代表钢材的强度，35代表35兆帕，mega是10的6次方，Pa是压力的单位，帕斯卡。Q35的意思就是钢材会被压当应力强度达到35MPa时发生塑性变形），其承受的最大压力为300吨，可承受卸荷时千斤顶的压力。在设计过程中，这些垫片经过反复论证，被制成了目前不同厚度的款式。原因：首先要有足够的高度，但同时垫片也不宜太高。如果太高，会影响水平力的稳定性。因此，一般情况下，垫片的高度为40或50毫米，每个垫片的厚度在10毫米至20毫米之间变化。

卸货后，鸟巢钢结构会发生正常的沉降和扭曲。如果沉降和变形程度在设计控制范围内，则卸载成功。此次拆除成功，将标志着鸟巢从图纸变为现实，展现了中国人民的自主创新能力。

工程解读

为什么首先使用钢架支撑：安全性和经济性决定钢架方案

对于鸟巢为何要用这些钢架支撑的问题，相关人员表示，如果不使用这些钢架支撑，整个鸟巢期间需要多台800吨吊车将钢结构吊在空中。早期的焊接施工需要数十个小时，而这些起重机在台湾的租赁价格将超过每小时5000元。采用78根临时钢柱支撑钢结构，既经济又保证了焊接过程中工作面的稳定性和安全性。

鸟巢每次局部卸荷仅几毫米，与整个国家体育场相比微不足道。这种变化用肉眼是很难看出的。如果直接拆除支撑钢柱，由于钢结构自重较大，会突然下沉，容易造成钢结构断裂。 “就像摔跤一样，如果突然摔倒在地，很容易就会骨折。”

为什么不一次性全部卸载：直接卸载很容易导致主体损坏。

整个卸货工作将拆除鸟巢钢结构的78个临时支撑点。整体钢结构独立承受重力后会出现不同程度的下沉，最大下沉距离不超过30厘米。根据设计要求，外环总落差将控制在67-70毫米，中环161-178毫米，内环208-286毫米。

“鸟巢”钢结构逐步卸荷。侯兆新解释称，这是出于确保顺利“落地”的考虑。卸荷需要分步进行，使整个钢架均匀、同步、连续受力，最终达到独立承重的目的。 “鸟巢”钢结构卸货完成后，中国钢结构协会钢结构焊接分会主任、中国著名钢结构焊接专家戴伟志表示，卸货非常成功，实际数字与运营数据高度一致，非常令人满意。

戴伟志表示，鸟巢确实是一个设计工程，相当复杂、难以控制。一般来说，卸载实际上就是钢结构的加载。如果加载速度太快，会对钢结构产生影响，有损质量。这也是将其分为七大步、三十五个小步的目的。在卸货的具体实施中，每一个小步骤的完成，实际上都需要三个精确的工艺环节：在鸟巢安装过程中，78个临时支撑塔的顶部设置了100毫米或200毫米高、不同厚度的塔顶。垫板支撑主要钢结构。第一步，将千斤顶升起钢结构垫块，取代临时支撑塔支撑鸟巢；第二步，拆除临时支撑塔顶部设计所需高度处的垫板；第三步，千斤顶缓慢下降至支撑力释放的高度，鸟巢剩余荷载转化为临时支撑塔。这个过程是循序渐进的，千斤顶和临时支撑塔柱交替受力，交替下降。当每一圈内的所有受力点都走完三步时，一小步就完成了。 35个循环后，鸟巢的全部载荷将由其自身承担，卸载完成。

说起来看似简单，但过程其实相当复杂。首先，步骤繁琐。其次，做工考究，五步、七步、三十五步的下降距离都要严格控制。卸载过程中，所有距离必须精确到毫米。外圈总落差将达到68~286毫米；中环161~178毫米；内圈208~286毫米。如果鸟巢主体钢结构受力后下降超过这个距离，或者存在局部裂缝等结构问题，则说明鸟巢的设计、制造、施工都存在问题。在过去的三年里。因此，卸载的成功与否是鸟巢成功的标志。

在卸料过程中，采用了三项高科技技术：一是采用计算机模拟技术，汇集了国际上最先进的技术，将35个卸料的每一个点，如外圆内的点进行整合。 。去掉了7次，中圈和内圈上的点去掉了14次，全部精确到毫米。二是采用计算机同步控制系统，保证整个78个卸料点同时进行。如果最后一圈30个点的卸货过程中出现漏油或设备故障等问题，立即停止卸货，待故障排除后重新开始卸货工作。第三项技术是利用结构监测和安全检测技术来确保每次卸货的成功。设置了监控装置。整个卸载过程中，整个“鸟巢”卸载都是在监控环境下进行的。如果发现监测数据与计算数据有误差或偏差较大，将停止卸载。找到原因并解决问题后再继续卸载。

整个卸载过程完全由计算机控制，计算机终端和指挥中心位于鸟巢体育场的中心。两次卸货之间会有大约一小时的间隔，期间每项技术数据都会通过众多传感器从卸货点传输到中心，以监测和评估卸货效果。卸货指令也通过这个“神经中枢”传送到各个卸货点，并显示在各个卸货块的三色灯上。绿色代表开始下降，黄色代表暂停下降，红色代表两个以上受力点下降。距离不同步，需要停止。

此次卸货时的钢结构焊接与传统的作业工艺有很大不同：整个焊缝很长，如此大的焊接工作量在国内乃至世界上都是很少见的。所有焊缝合格率相当高，几乎100%合格，堪称钢结构焊接市场的典范。

“国家体育场钢结构支撑塔卸料最后一步就位，钢结构与支撑完全分离，数据检测正常，实测最大变形值为271毫米，完全满足设计要求”。总包、业主、监理、设计等四个项目负责人在审核卸载结果后，共同签署了《国家体育场钢结构卸载确认表》。现场指挥宣布：国家体育场钢结构卸货顺利完成！如此一来，这座4.2万吨重的铁架将永远矗立在世界​​的东方，成为北京的地标建筑。