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所在地區(qū):江蘇

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技術(shù)文章

雙行星攪拌機(jī)當(dāng)年鳥巢的鋼結(jié)構(gòu)建造尚無技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2024-12-27

  再過200天,北京將盛大開幕,北京也將成為個(gè)舉辦夏季會(huì)和冬季會(huì)的“雙奧之城"。從今天開始,北京頻道推出北京倒計(jì)時(shí)200天系列報(bào)道——“雙奧人物筑夢雙奧之城"。十幾年前他們參與了2008年北京夏奧會(huì)的設(shè)計(jì)、建設(shè)等工作,如今又為2022年北京的籌辦忙碌著,記者走近這些雙奧人物代表,講述他們?yōu)楸本┙ㄔO(shè)雙奧之城傾力奉獻(xiàn)的故事。

  李久林:北京城建集團(tuán)總工程師、速滑館副總經(jīng)理兼總工程師、北京城建集團(tuán)2008年會(huì)體育場(鳥巢)工程總工程師

  “七一"前夕,慶祝中國成立100周年文藝演出《偉大征程》在體育場舉行,燦爛的焰火點(diǎn)亮夜空,與之相距不遠(yuǎn)的速滑館22根冰絲帶飄舞,靈動(dòng)璀璨。從夏奧到冬奧,從“鳥巢"到“冰絲帶",長達(dá)15年的接力,對(duì)李久林而言是榮譽(yù),更是責(zé)任。李久林率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷突破技術(shù)瓶頸,匠心打造兩座地標(biāo)建筑,兌現(xiàn)了自己“努力為會(huì)留下一份遺產(chǎn)"的承諾。

  北京2008年會(huì)主會(huì)場——體育場“鳥巢"是當(dāng)時(shí)世界規(guī)模、技術(shù)含量結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度的超大型鋼結(jié)構(gòu)體育設(shè)施工程?!爱?dāng)時(shí)很多人懷疑我們,認(rèn)為中國人建不起‘鳥巢’,還有人建議進(jìn)行國際招標(biāo)。"李久林回憶說。

  當(dāng)年35歲的李久林初生牛犢不怕虎,“工程是科技水平的展示,中國的場館還得咱自己來干,這是中國人的志氣。我們齊心協(xié)力、窮盡智慧,一個(gè)問題一個(gè)問題地克服,一個(gè)難題一個(gè)難題地解決。"李久林說,隨著難關(guān)不斷被攻克,請外國專家的提議也取消了。

  施工面臨一系列技術(shù)挑戰(zhàn),無經(jīng)驗(yàn)可借鑒,而技術(shù)攻關(guān)又與工程施工環(huán)環(huán)相扣……建設(shè)“鳥巢"的壓力伴隨李久林五年,那五年是技術(shù)與施工的賽跑。

  “鳥巢"設(shè)計(jì)理念新穎,建設(shè)者如何將圖紙上極富創(chuàng)意的設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?設(shè)計(jì)單位提供了150余張鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖,李久林在此基礎(chǔ)上,組織大量分析、計(jì)算與試驗(yàn)研究,完成了2萬多張深化設(shè)計(jì)施工圖紙,“鳥巢"邁出了從構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的步。

  努力翻過一座山,面前又一座山攔路。搭建起“鳥巢"是鋼鐵枝條,這種像擰麻花一樣的鋼建筑技術(shù)在國內(nèi)外都沒有先例。24根桁架柱托起了世界的屋頂結(jié)構(gòu),必須采用的厚鋼板解決結(jié)構(gòu)承重問題,以前這種鋼材一直依賴進(jìn)口,而作為北京2008年會(huì)開幕式的場館,其棟梁之材只能由中國人自己生產(chǎn)。李久林和他的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過科技攻關(guān),無數(shù)次研發(fā)與探索,以及多次反復(fù)試制,終制造出國產(chǎn)Q460鋼材,撐起了體育場的鋼骨脊梁。

  在“鳥巢"之前,中國的建筑造型多是見棱見角,雙行星攪拌機(jī)而“鳥巢"的設(shè)計(jì)幾乎沒有橫平豎直的線條。非線性和異型鋼結(jié)構(gòu),用傳統(tǒng)施工方式無法滿足。“我們在國內(nèi)更次引入了建筑信息模型BIM技術(shù),原本平面的異型結(jié)構(gòu)能夠立體展示出來,并在電腦中精準(zhǔn)計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的施工工序和細(xì)節(jié)。"李久林說。

  “鳥巢"施工中,李久林要親自把關(guān)每一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)年團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套鋼結(jié)構(gòu)工程施工信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)加工、運(yùn)輸、拼裝、吊裝、焊接、檢測的全過程質(zhì)量管控。所有人各司其職,所有工作數(shù)據(jù)化展示。

  讓李久林記憶猶新的是2006年9月17日,那“鳥巢"更78根鋼柱卸載成功,數(shù)萬噸的鋼結(jié)構(gòu)擺脫外力的支撐,“靠自己站立起來"。

  “鳥巢"卸載工程是卸載面積、卸載復(fù)雜、卸載噸位的鋼結(jié)構(gòu)卸載工程,其卸載技術(shù)是一項(xiàng)具有水平的技術(shù)成果,國內(nèi)外空白。李久林和同事相擁而慶,很多人都落下了激動(dòng)的淚水,“工程上的創(chuàng)新與普通科研不同,有時(shí)間限制,不容拖后,不容失敗,一應(yīng)用就必須成功。我們依靠自己的方案,依靠自己的科技攻關(guān),依靠自己的材料,依靠自己的工人建起了‘鳥巢’。"李久林說。

  2008年6月,奧林匹克森林公園南側(cè),更29屆夏季會(huì)主場館體育場竣工落成。李久林的外國同行笑談:“這么復(fù)雜的工程,你們都能建成,再?zèng)]有什么工程能難倒你們了。"

  2017年,奧林匹克森林公園西側(cè),更24屆冬季會(huì)標(biāo)志性場館速滑館開工建設(shè)。8.1萬平方米的建筑面積、亞洲的冰面、3360塊玻璃拼接營造出靈動(dòng)飄逸的22條“冰絲帶"……為了給建設(shè)一座標(biāo)志性場館,50歲的李久林再度“披掛出征",擔(dān)任負(fù)責(zé)“冰絲帶"管理、設(shè)計(jì)、施工全過程的總工程師。

  “‘冰絲帶’的質(zhì)量水平一定要超越‘鳥巢’",這是李久林給自己設(shè)立的目標(biāo)。然而巨大的體量、復(fù)雜的結(jié)構(gòu),工期只有兩年,冬奧場館建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)絲毫不亞于夏奧。

  李久林率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新走出一條基于平行施工的高精度建造路線。“就像造汽車一樣造房子,建設(shè)工地更像是‘組裝車間’,大部分‘零配件’都在工定制好,運(yùn)到現(xiàn)場直接拼裝,"李久林說,“現(xiàn)澆混凝土施工過程中,外部鋼結(jié)構(gòu)同時(shí)組裝,屋頂索網(wǎng)插縫編制……通過數(shù)據(jù)信息分析讓更多工序同步進(jìn)行,盡量壓縮空耗時(shí)間,實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量施工。"

  建筑是一個(gè)時(shí)代技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。對(duì)李久林而言,如果按照建造“鳥巢"的經(jīng)驗(yàn),采用重型鋼結(jié)構(gòu)體系是安全可靠的。但“冰絲帶"建設(shè)更加注重可持續(xù)性,建設(shè)團(tuán)隊(duì)摒棄了用鋼量較大的方案,打破,雙行星攪拌機(jī)開發(fā)出受力經(jīng)濟(jì)、形態(tài)美的雙曲面結(jié)構(gòu)造型,采用雙曲面馬鞍形單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu),李久林形容就像一個(gè)網(wǎng)球拍扣在屋頂,也宛若在場館上方編織一塊天幕,且用鋼量僅為傳統(tǒng)屋面的四分之一。

  當(dāng)年“鳥巢"的鋼結(jié)構(gòu)建造尚無技術(shù)準(zhǔn),而今無論是經(jīng)驗(yàn)、思想還是技術(shù),都有了相當(dāng)充足的儲(chǔ),為“冰絲帶"建造創(chuàng)造了一個(gè)更好的技術(shù)條件。比如,高釩密閉索類似于“鳥巢"Q460鋼,當(dāng)年建設(shè)“鳥巢"攻關(guān)國產(chǎn)鋼材是別無選擇的背水一戰(zhàn),而建設(shè)“冰絲帶"本可以走購買進(jìn)口索這條捷徑,李久林卻偏偏自找麻煩,選擇費(fèi)力去破解高釩密閉索國產(chǎn)化的瓶頸。

  “沿用雖然風(fēng)險(xiǎn)低、壓力小,但成本高,建設(shè)周期也受制于人。我們建設(shè)的是北京冬奧場館,希望能夠突破技術(shù)壁壘,推動(dòng)材料國產(chǎn)化。"李久林說,“鳥巢"的鋼結(jié)構(gòu)是夏奧會(huì)的一項(xiàng)重要遺產(chǎn),而“冰絲帶"建設(shè)我們希望立足于國內(nèi)技術(shù)儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)大跨度索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋頂、材料的國產(chǎn)化,留下新的遺產(chǎn)。

  2019年3月19日,速滑館屋面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)完成張拉,國產(chǎn)高釩密閉索在國內(nèi)大型場館中更次成功應(yīng)用,也國內(nèi)大噸位、雙行星攪拌機(jī)大面積的超大跨度單層正交索網(wǎng)同步張拉*。

  “鳥巢"開創(chuàng)了我國BIM技術(shù)應(yīng)用的先河,開啟了中國建筑行業(yè)BIM與數(shù)字化建造技術(shù)的發(fā)展之路,而“冰絲帶"則全過程推動(dòng)了智慧建造的應(yīng)用,著力打造“智慧場館",采用包括人臉識(shí)別、材料二維碼、PM2.5檢測等技術(shù)手段,保證了工程建造全程實(shí)現(xiàn)智慧管理。

  從為北京2008年會(huì)建設(shè)“鳥巢",到2018年又為北京2022年建設(shè)“冰絲帶",李久林先后擔(dān)任兩個(gè)標(biāo)志性場館的總工程師,成為了建筑界熟知的“雙奧總工"。

  “鳥巢"與“冰絲帶"已成為李久林標(biāo)志性作品,他知足卻并不滿足,李久林說:“技術(shù)發(fā)展是我們永恒的追求,我期待將來有更好的項(xiàng)目交給我們?nèi)ネ瓿?,通過自主創(chuàng)新在一個(gè)又一個(gè)里程碑式的工程中推動(dòng)我國建造技術(shù)不斷進(jìn)步。"
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