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行业动态  

“双奥总工”李久林:突破卡脖子技术 打造两座奥运地标


来源:欧宝APP官方网站    发布时间:2023-11-10 12:30:39  点击:21次

  再过200天,北京冬奥会将盛大开幕,北京也将成为奥运史上第一个举办夏季奥运会和冬季奥运会的“双奥之城”。从今天开始,人民网北京频道推出北京冬奥会倒计时200天系列报道——“双奥人物筑梦双奥之城”。十几年前他们参与了2008年北京夏奥会的设计、建设等工作,如今又为2022年北京冬奥会的筹办忙碌着,记者走近这些双奥人物代表,讲述他们为北京建设双奥之城倾力奉献的故事。

  李久林:北京城建集团总工程师、国家速滑馆公司副总经理兼总工程师、北京城建集团2008年奥运会国家体育场(鸟巢)工程总工程师

  “七一”前夕,庆祝中国成立100周年文艺演出《伟大征程》在国家体育场举行,灿烂的焰火点亮夜空,与之相距不远的国家速滑馆22根冰丝带飘舞,灵动璀璨。从夏奥到冬奥,从“鸟巢”到“冰丝带”,长达15年的奥运接力,对李久林而言是荣誉,更是责任。李久林率领团队不断突破技术瓶颈,匠心打造两座奥运地标建筑,兑现了自己“努力为奥运会留下一份遗产”的承诺。

  北京2008年奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”是当时世界顶级规模、技术上的含金量最高、结构最复杂、施工难度空前的超大型钢结构体育设施工程。“当时很多人怀疑我们,认为中国人建不起‘鸟巢’,还有人建议进行国际招标。”李久林回忆说。

  当年35岁的李久林初生牛犊不怕虎,“奥运工程是国家科学技术水平的展示,中国的场馆还得咱自己来干,这是中国人的志气。我们齐心协力、穷尽智慧,一个问题一个问题地克服,一个难题一个难题地解决。”李久林说,随着难关不断被攻克,请外国专家的提议也取消了。

  施工面临一系列技术挑战,无经验可借鉴,而技术攻关又与工程项目施工环环相扣……建设“鸟巢”的压力伴随李久林五年,那五年是技术与施工的赛跑。

  “鸟巢”设计理念新颖,建设者如何将图纸上极富创意的设计变为现实?设计单位提供了150余张钢结构设计图,李久林在此基础上,组织大量分析、计算与试验研究,完成了2万多张深化设计施工图纸,“鸟巢”迈出了从构想变为现实的第一步。

  努力翻过一座山,面前又一座山拦路。搭建起“鸟巢”是钢铁枝条,这种像拧麻花一样的钢建筑技术在国内外都没有先例。24根桁架柱托起了世界最大的屋顶结构,一定要采用超强的厚钢板解决结构承重问题,以前这种钢材一直依赖进口,而作为北京2008年奥运会开幕式的场馆,其栋梁之材只能由中国人自己生产。李久林和他的科研团队经过科技攻关,无数次研发与探索,以及多次反复试制,最终制造出国产Q460钢材,撑起了国家体育场的钢骨脊梁。

  在“鸟巢”之前,中国的建筑造型多是见棱见角,而“鸟巢”的设计就没有横平竖直的线条。非线性和异型钢结构,用传统施工方式不足以满足。“我们在国内首次引入了建筑信息模型BIM技术,原本平面的异型结构能够立体展示出来,并在电脑中精准计算出每个节点的施工工序和细节。”李久林说。

  “鸟巢”施工中,李久林要亲自把关每一个环节。当年团队研发了一套钢结构工程项目施工信息管理系统,实现了钢结构加工、运输、拼装、吊装、焊接、检测的全过程质量管控。所有人各司其职,所有工作数据化展示。

  最让李久林记忆犹新的是2006年9月17日,那一天“鸟巢”第78根钢柱卸载成功,数万吨的钢结构摆脱外力的支撑,“靠自己站立起来”。

  “鸟巢”卸载工程是卸载面积最大、卸载最复杂、卸载吨位最大的钢结构卸载工程,其卸载技术是一项具有国际领先水平的技术成果,填补了国内外空白。李久林和同事相拥而庆,很多人都落下了激动的泪水,“工程上的创新与普通科研不同,有时间限制,不容拖后,不容失败,一应用就必须成功。我们依靠自己的方案,依靠自己的科技攻关,依靠自己的材料,依靠自己的工人建起了‘鸟巢’。”李久林说。

  2008年6月,奥林匹克森林公园南侧,第29届夏季奥运会主场馆国家体育场竣工落成。李久林的外国同行笑谈:“这么复杂的工程,你们都能建成,再没什么工程能难倒你们了。”

  2017年,奥林匹克森林公园西侧,第24届冬季奥运会标志性场馆国家速滑馆开工建设。8.1万平方米的建筑面积、亚洲最大的冰面、3360块玻璃拼接营造出灵动飘逸的22条“冰丝带”……为了给冬奥会建设一座标志性场馆,50岁的李久林再度“披挂出征”,担任负责“冰丝带”管理、设计、施工全过程的总工程师。

  “‘冰丝带’的质量水平一定要超越‘鸟巢’”,这是李久林给自己设立的目标。然而巨大的体量、复杂的结构,工期只有两年,冬奥场馆建设面临的挑战丝毫不亚于夏奥。

  李久林率领团队创新走出一条基于平行施工的高精度建造路线。“就像造汽车一样造房子,建设工地更像是‘组装车间’,大部分‘零配件’都在工厂定制好,运到现场直接拼装,”李久林说,“现浇混凝土施工全套工艺流程中,外部钢结构同时组装,屋顶索网插缝编制……通过数据信息分析让更多工序同步进行,尽量压缩空耗时间,实现高精度、高质量施工。”

  奥运建筑是一个时代技术进步的标志。对李久林而言,如果按照建造“鸟巢”的经验,采用重型钢结构体系是安全可靠的。但“冰丝带”建设更看重可持续性,建设团队摒弃了用钢量较大的方案,打破国外技术封锁,开发出受力最佳、经济最优、形态最美的双曲面结构造型,采用双曲面马鞍形单层索网结构,李久林形容就像一个网球拍扣在屋顶,也宛若在场馆上方编织一块天幕,且用钢量仅为传统屋面的四分之一。

  当年“鸟巢”的钢结构建造尚无技术准备,而今无论是经验、思想还是技术,都有了相当充足的储备,为“冰丝带”建造创造了一个更好的技术条件。比如,高钒密闭索类似于“鸟巢”Q460钢,当年建设“鸟巢”攻关国产钢材是别无选择的背水一战,而建设“冰丝带”本可以走购买进口索这条捷径,李久林却偏偏自找麻烦,选择费力去破解高钒密闭索国产化的瓶颈。

  “沿用国外技术虽然风险低、压力小,但成本高,建设周期也受制于人。我们建设的是北京冬奥场馆,希望可以突破技术壁垒,推动高端材料国产化。”李久林说,“鸟巢”的钢结构是夏奥会的一项重要遗产,而“冰丝带”建设我们大家都希望立足于国内技术储备,实现大跨度索网结构屋顶、材料的国产化,留下新的奥运遗产。

  2019年3月19日,国家速滑馆屋面索网结构完成张拉,国产高钒密闭索在国内大型场馆中首次成功应用,也填补了国内首个大吨位、大面积的超大跨度单层正交索网同步张拉技术空白。

  “鸟巢”开创了我国BIM技术应用的先河,开启了中国建筑行业BIM与数字化建造技术的发展之路,而“冰丝带”则全过程推动了智慧建造的应用,着力打造“智慧场馆”,采用包括人脸识别、材料二维码、PM2.5检测等技术方法,保证了工程建造全程实现智慧管理。

  从为北京2008年奥运会建设“鸟巢”,到2018年又为北京2022年冬奥会建设“冰丝带”,李久林先后担任两个标志性场馆的总工程师,成为了建筑界熟知的“双奥总工”。

  “鸟巢”与“冰丝带”已成为李久林标志性作品,他知足却并不满足,李久林说:“技术发展是我们永恒的追求,我期待将来有更好的项目交给我们去完成,通过自主创新在一个又一个里程碑式的工程中推动我们国家建造技术慢慢的提升。”

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