水立方成为理论物理学杰作 建筑领域从此有中国标准

　　由于“水立方”的组成部分都是不规则的多边形，如果进行平面焊接，再吊装整体组合，多点空中定位连接的误差不好控制，而且累加的误差像滚雪球般越积越大，工程质量无法保证。工程师们试了GPS定位、激光定位等很多办法，但工程进度总是太慢。即使在焊工们熟练之后，速度也只能提高到每天几十根。按照这个速度，“到2010年也装不完”。

　　出人意料的是，这个看似无法解决的问题终于找到了“破解秘籍”。几名施工人员在工余抽烟时，突然发现杆件和连接球连起来很像一根火柴，这让他们恍然大悟，中学几何里的“一条直线和线外一个点确定一个平面”定理可以就用于杆件定位，所有操作凭借全站仪(空间定位设备)在空间完成，最大程度地减少了互连之间的误差，工程进度也猛增了3倍。两万根杆件、将近一万个连接球在20多个专门负责对号入座的工人传递下，在300多名焊过军舰、拿着至少八级焊工证书的“全国顶极”焊工手里，像堆积木似地快速而准确地拼插在一起。

　　在引进插件式脚手架体系之余，施工人员还自创了“踹、卧、蹲、托、抱、躺”施工六姿，按焊接点的位置选择不同的焊接姿势。在此之后的测量数据表明，焊接结果甚至“优于设置值”。

　　加上焊工技艺越发熟练，工地高峰时每天杆件的焊接速度最高达到200多根。钢结构提前一个多月封顶后，工人自创的这套工作方法也同“水立方”工程师们的建筑理论一起，被写进了《多面体延性钢架结构施工管理技术规程》。

　　一个8万平方米的建筑，如此大规模的不规则钢结构施工，“水立方”的建设者们仅仅用了10个月的时间便完成了如此高技术含量的大规模作业，在世界建筑史上不能不说是一个奇迹。“这样的工程，在国外实施起码也要3年至5年，只有在我们国家，才能在这么短的时间内调动如此大规模的优秀专业人才来集中进行这样作业”，“水立方”总包单位一位负责人说。

　　在“水立方”建设的同时，全球研究泡沫理论的建筑学家几乎都到过施工现场取经，有的甚至来过多次。这些专家都为中国人自主创新的能力由衷钦佩。来自德国的一位专家称，若干年内，“水立方”将是世界钢结构泡沫理论的教科书。“水立方”钢结构的设计和施工震惊了世界，英国《卫报》发表文章称其为“理论物理学的杰作”。然而，最让建设者们感到骄傲的是，在世界建筑领域内，从此有了中国人创造的标准。

　　泡泡外衣让“水立方”永葆青春

　　这里所说的“泡泡”就是“水立方”的膜结构，使用的是一种名为ETFE的特殊材料，最早使用于航空工业中，在业内素有“塑料王”的美誉。由于这种材料耐腐蚀、保温性能好、自清洁能力强，在过去20年内，欧洲有超过600个建筑都用了这种材料，包括德国的安联体育场和英国“伊甸园”植物园。经过20多年使用，这些建筑中使用的ETFE膜透光性和强度没有出现丝毫的退化，迄今为止工况良好。ETFE薄膜的使用在国内尚属首次，“水立方”的设计寿命为100年，薄膜能否与“水立方”陪伴终身？

　　“水立方”外层被10万平方米的膜结构包裹，这也是迄今为止世界上最大的膜结构工程。从外表看，每一个“泡泡”都形状不一，其实它是由24种形状组成，最大的达到90平方米，最小的只有1平方米。铺膜的层数也不同，立面的膜有3层，顶面则为4层。