雙奧人物筑夢雙奧之城——
“雙奧總工”李久林:突破卡脖子技術 打造兩座奧運地標
編者按:再過200天,北京冬奧會將盛大開幕,北京也將成為奧運史上第一個舉辦夏季奧運會和冬季奧運會的“雙奧之城”。從今天開始,人民網(wǎng)北京頻道推出北京冬奧會倒計時200天系列報道——“雙奧人物筑夢雙奧之城”。十幾年前他們參與了2008年北京夏奧會的設計、建設等工作,如今又為2022年北京冬奧會的籌辦忙碌著,記者走近這些雙奧人物代表,講述他們?yōu)楸本┙ㄔO雙奧之城傾力奉獻的故事。
李久林在國家速滑館施工現(xiàn)場。 受訪者供圖
雙奧人物檔案:
李久林:北京城建集團總工程師、國家速滑館公司副總經(jīng)理兼總工程師、北京城建集團2008年奧運會國家體育場(鳥巢)工程總工程師
“七一”前夕,慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年文藝演出《偉大征程》在國家體育場舉行,燦爛的焰火點亮夜空,與之相距不遠的國家速滑館22根冰絲帶飄舞,靈動璀璨。從夏奧到冬奧,從“鳥巢”到“冰絲帶”,長達15年的奧運接力,對李久林而言是榮譽,更是責任。李久林率領團隊不斷突破技術瓶頸,匠心打造兩座奧運地標建筑,兌現(xiàn)了自己“努力為奧運會留下一份遺產(chǎn)”的承諾。
必須依靠我們自己的技術
北京2008年奧運會主會場——國家體育場“鳥巢”是當時世界規(guī)模最大、技術含量最高、結(jié)構(gòu)最復雜、施工難度空前的超大型鋼結(jié)構(gòu)體育設施工程。“當時很多人懷疑我們,認為中國人建不起‘鳥巢’,還有人建議進行國際招標?!崩罹昧只貞浾f。
當年35歲的李久林初生牛犢不怕虎,“奧運工程是國家科技水平的展示,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,一個問題一個問題地克服,一個難題一個難題地解決?!崩罹昧终f,隨著難關不斷被攻克,請外國專家的提議也取消了。
施工面臨一系列技術挑戰(zhàn),無經(jīng)驗可借鑒,而技術攻關又與工程施工環(huán)環(huán)相扣……建設“鳥巢”的壓力伴隨李久林五年,那五年是技術與施工的賽跑。
“鳥巢”設計理念新穎,建設者如何將圖紙上極富創(chuàng)意的設計變?yōu)楝F(xiàn)實?設計單位提供了150余張鋼結(jié)構(gòu)設計圖,李久林在此基礎上,組織大量分析、計算與試驗研究,完成了2萬多張深化設計施工圖紙,“鳥巢”邁出了從構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實的第一步。
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在國內(nèi)外都沒有先例。24根桁架柱托起了世界最大的屋頂結(jié)構(gòu),必須采用超強的厚鋼板解決結(jié)構(gòu)承重問題,以前這種鋼材一直依賴進口,而作為北京2008年奧運會開幕式的場館,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隊經(jīng)過科技攻關,無數(shù)次研發(fā)與探索,以及多次反復試制,最終制造出國產(chǎn)Q460鋼材,撐起了國家體育場的鋼骨脊梁。
李久林在國家體育場。 受訪者供圖
工程上的技術創(chuàng)新不容失敗
在“鳥巢”之前,中國的建筑造型多是見棱見角,而“鳥巢”的設計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)首次引入了建筑信息模型BIM技術,原本平面的異型結(jié)構(gòu)能夠立體展示出來,并在電腦中精準計算出每個節(jié)點的施工工序和細節(jié)?!崩罹昧终f。
“鳥巢”施工中,李久林要親自把關每一個環(huán)節(jié)。當年團隊研發(fā)了一套鋼結(jié)構(gòu)工程施工信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)加工、運輸、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。
最讓李久林記憶猶新的是2006年9月17日,那一天“鳥巢”第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最大、卸載最復雜、卸載噸位最大的鋼結(jié)構(gòu)卸載工程,其卸載技術是一項具有國際先進水平的技術成果,填補了國內(nèi)外空白。李久林和同事相擁而慶,很多人都落下了激動的淚水,“工程上的創(chuàng)新與普通科研不同,有時間限制,不容拖后,不容失敗,一應用就必須成功。我們依靠自己的方案,依靠自己的科技攻關,依靠自己的材料,依靠自己的工人建起了‘鳥巢’?!崩罹昧终f。
2008年6月,奧林匹克森林公園南側(cè),第29屆夏季奧運會主場館國家體育場竣工落成。李久林的外國同行笑談:“這么復雜的工程,你們都能建成,再沒有什么工程能難倒你們了?!?/p>
留下新的奧運遺產(chǎn)
2017年,奧林匹克森林公園西側(cè),第24屆冬季奧運會標志性場館國家速滑館開工建設。8.1萬平方米的建筑面積、亞洲最大的冰面、3360塊玻璃拼接營造出靈動飄逸的22條“冰絲帶”……為了給冬奧會建設一座標志性場館,50歲的李久林再度“披掛出征”,擔任負責“冰絲帶”管理、設計、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立的目標。然而巨大的體量、復雜的結(jié)構(gòu),工期只有兩年,冬奧場館建設面臨的挑戰(zhàn)絲毫不亞于夏奧。
李久林率領團隊創(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,建設工地更像是‘組裝車間’,大部分‘零配件’都在工廠定制好,運到現(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行,盡量壓縮空耗時間,實現(xiàn)高精度、高質(zhì)量施工?!?/p>
奧運建筑是一個時代技術進步的標志。對李久林而言,如果按照建造“鳥巢”的經(jīng)驗,采用重型鋼結(jié)構(gòu)體系是安全可靠的。但“冰絲帶”建設更加注重可持續(xù)性,建設團隊摒棄了用鋼量較大的方案,打破國外技術封鎖,開發(fā)出受力最佳、經(jīng)濟最優(yōu)、形態(tài)最美的雙曲面結(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。
當年“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)建造尚無技術準備,而今無論是經(jīng)驗、思想還是技術,都有了相當充足的儲備,為“冰絲帶”建造創(chuàng)造了一個更好的技術條件。比如,高釩密閉索類似于“鳥巢”Q460鋼,當年建設“鳥巢”攻關國產(chǎn)鋼材是別無選擇的背水一戰(zhàn),而建設“冰絲帶”本可以走購買進口索這條捷徑,李久林卻偏偏自找麻煩,選擇費力去破解高釩密閉索國產(chǎn)化的瓶頸。
“沿用國外技術雖然風險低、壓力小,但成本高,建設周期也受制于人。我們建設的是北京冬奧場館,希望能夠突破技術壁壘,推動高端材料國產(chǎn)化?!崩罹昧终f,“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)是夏奧會的一項重要遺產(chǎn),而“冰絲帶”建設我們希望立足于國內(nèi)技術儲備,實現(xiàn)大跨度索網(wǎng)結(jié)構(gòu)屋頂、材料的國產(chǎn)化,留下新的奧運遺產(chǎn)。
2019年3月19日,國家速滑館屋面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)完成張拉,國產(chǎn)高釩密閉索在國內(nèi)大型場館中首次成功應用,也填補了國內(nèi)首個大噸位、大面積的超大跨度單層正交索網(wǎng)同步張拉技術空白。
“鳥巢”開創(chuàng)了我國BIM技術應用的先河,開啟了中國建筑行業(yè)BIM與數(shù)字化建造技術的發(fā)展之路,而“冰絲帶”則全過程推動了智慧建造的應用,著力打造“智慧場館”,采用包括人臉識別、材料二維碼、PM2.5檢測等技術手段,保證了工程建造全程實現(xiàn)智慧管理。
從為北京2008年奧運會建設“鳥巢”,到2018年又為北京2022年冬奧會建設“冰絲帶”,李久林先后擔任兩個標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”已成為李久林標志性作品,他知足卻并不滿足,李久林說:“技術發(fā)展是我們永恒的追求,我期待將來有更好的項目交給我們?nèi)ネ瓿?,通過自主創(chuàng)新在一個又一個里程碑式的工程中推動我國建造技術不斷進步?!?/p>
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