22条晶莹剔透、灵动飘逸的“冰丝带”上下飞舞,象征速度与激情的国家速滑馆向世界展露自己傲人的身姿,拥抱来自世界各地的冰雪运动健儿。
“冰丝带”和“鸟巢”,一个是2022年北京冬季奥运会唯一新建冰上竞赛场馆,一个是2008年北京夏季奥运会留下来的传世经典,两座标志性奥运场馆都和一个名字有关:被称为“双奥总工”的李久林。
李久林是我院1991届水文地质与工程地质专业本科生、1993届水文地质与工程地质专业硕士。现任北京城建集团总工,先后荣获“全国五一劳动奖章”“全国劳动模范”“全国知识型先进职工”“北京市有突出贡献的科学、技术、管理人才”“首都劳动奖章”等称号,获评首批北京学者、国家级百千万人才人选、国家级有突出贡献中青年专家、奥运工程建设功臣等。
从“鸟巢”到“冰丝带”,跨越15年的接力,李久林带领团队攻坚克难、精益求精、不断超越,以科学精神书写“双奥”传奇,为奥运场馆建设提供中国智慧、中国方案,推动中国建造由跟跑到并跑走向领跑,为世界留下一座座宝贵的奥运遗产。
从背水一战到“自找麻烦”坚持走国产化道路
2003年,35岁的李久林担任“鸟巢”总工程师,迎接他的是一项具有开创性的建筑工程。作为当时世界上规模最大、用钢量最多、结构最复杂的超大型钢结构体育场工程,“鸟巢”的建设需要攻克许多高难技术课题,其中难度最大的就是钢结构施工。
长轴330米、4200吨的钢结构在“鸟巢”跨度最大的南北方向的柱角和柱子上,产生了巨大压力,只有采用Q460E这种高强度钢才能解决结构的承重问题。但是,当时符合建筑要求的钢材国内没有生产过,依靠国际市场供货也难以实现。
凭着“初生牛犊不怕虎”的干劲,李久林和团队决定背水一战:自主研制建筑用Q460E高强度钢。他联合设计单位、分包单位、材料供应商等一道开展技术攻关,加快产品研制。新型钢材可焊性较差,工期紧张,李久林又主动揽过重任,马不停蹄开始了焊接方法确定、工人的焊接培训等一整套技术试验创新,拿下了高强度钢这个“拦路虎”,撑起了国家体育场的钢铁脊梁。
从“鸟巢”开始,国产Q460E高强度钢在一系列地标性建筑中广泛应用,中国一举成为高强度钢的主要生产国和在建筑领域应用最广泛的国家。高强钢厚板焊接及焊接全过程控制技术等世界难题得以解决,实现了从填补国内生产、技术空白到领跑世界。
如果说建设“鸟巢”时攻关国产钢材还是别无选择的背水一战,那么2018年再度“披挂出征”建设“冰丝带”时,选择国产化的高钒密闭索则是典型的“自找麻烦”。
“冰丝带”设计有世界上规模最大的单层双向正交马鞍形索网屋面,它所用的高钒密闭索,过去长期依赖进口。是沿用国外的技术,还是自主研发,方案讨论时争议很大。有些人主张采用技术成熟、风险低的进口索,李久林却力排众议,坚持走国产化道路。
“进口索价格高、供货周期受制于人。国内有生产高钒密闭索的技术储备,只是缺了验证国产索可行性的载体,现在就看谁肯迈出这关键的第一步。”在李久林看来,生逢伟大时代,能够建设伟大工程,就得主动扛起突破核心技术壁垒的重任!
有了“鸟巢”建设时积累的经验,李久林更加自信、笃定。他和团队把国内能够生产高钒密闭索的顶级厂家全部考察了个遍,还联合大学一起攻关,在实验室里搭建模型,从施工可行性到受力性能进行反复验证,最终让“冰丝带”成功用上了国产索。
国产高钒密闭索首次在国家级大型体育场馆的应用,填补了国内的技术空白,不仅实现了完全自主知识产权,还彻底打破了国际市场垄断,降低了工程建设成本,国内高端材料再一次实现并跑。
勇于超越自我 攀登智慧建造新高峰
建筑业是传统行业,长期以来都是延续以往的经验和模式,李久林却不愿受此束缚,从“鸟巢”到“冰丝带”,他不断打破常规,追求创新,超越过去的自己。
“鸟巢”建造之前,中国的传统建筑大多是方方正正、见棱见角的造型,而“鸟巢”这种异形的、不规则的建造,完全颠覆了传统设计理念。把极富创造性的设计变成现实,每一步都是未知,没有任何可以借鉴的经验。
李久林带领技术团队编制520多项施工组织设计和方案,组织100多次专家技术论证,完成2万多张深化设计图纸,硬是将设计师都不知道如何实现的“概念图”雕刻成孕育突破性建造技术的“鸟巢”。
“鸟巢”建设过程中,他们开展了弯扭构件加工制作技术、纵行大跨度钢结构的安装技术、混凝土异形框架的编造技术等一系列创新,其中在国内第一次使用的BIM(建筑信息模型)技术,更是以超前的科技攻关引领了时代。“鸟巢”完工后,国际同行曾评价:“这么复杂的工程,你们都能建成,再没有什么工程能难倒你们。”
接手“冰丝带”,难度和精细度再次升级,李久林给自己和团队定下了更高的目标:对标“鸟巢”,超越“鸟巢”。
他将建“鸟巢”时开创的BIM技术与大数据、人工智能、数字孪生等集成,形成了智慧建造理论体系,并在“冰丝带”建造中再次发扬光大。
依托智慧建造,李久林团队创新提出基于平行施工的高效、高精度的建造方法:现浇混凝土施工过程中,外部钢结构同时组装,屋顶索网插缝编制……通过全过程仿真、高精度智能安装、高效高精度测控等,所有工序同步进行,打破了传统流水施工的局限,实现“造汽车一样建奥运场馆”,大大提升了工程效率和精度。仅用1200天,李久林团队就建成了世界首个全智慧冬奥场馆,创造了令人惊叹的冬奥速度和冬奥质量。
奥运工程是一个时代建造技术的代表。“冰丝带”作为新时代的标志性建筑,更加强调“绿色”“低碳”“智慧”“可持续”等概念,这也是李久林贯穿始终的理念。
大跨度索网结构的使用,用钢量只是传统的四分之一,还降低了建筑高度,节约了造价和维护成本;“冰丝带”在冬奥历史上首次采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术,大大减少了温室气体排放,一年能够节省用电200万度;全冰面的比赛场馆,可以转换多种工况,除了速滑,还可以开展花样滑冰、冰球、群众性文体活动等,满足长期运营需要……
“作为冬奥建筑,‘冰丝带’有很强的示范性、引领性和标志性。我们希望通过其中绿色低碳的理念,向世界传递一个负责任的大国形象。”李久林踌躇满志。
以百分之百的工匠精神 创百分之百的优质工程
世界上“最长的索”和“最快的冰”,是“冰丝带”广为人知的两大特点。实现这两大世界级目标,离不开李久林对奥运工程品质的极致追求。
“冰丝带”索网屋面南北长198米、东西124米,重达600吨,大吨位、大面积索网张拉,难度在同类型场馆中首屈一指。为了保证工程精度和质量,李久林带领团队进行全过程模拟和健康监测,每天组织设计、监理、第三方检测、建设单位等共同推进,全程有标准、有把关、有实测,确保达到设计要求。
拥有1.2万平方米冰面面积的“冰丝带”,是亚洲冰面最大的速滑馆。为了减少误差,李久林带领团队对温度、湿度、风速等室内环境做了大量研究,采用自动焊接技术取代人工焊接,提前模拟管道定位,还研究了两套平整度追踪系统,就是为了达到镜面般的效果。“从方案到样板到材料,他全程亲自把控,对每个数据都了如指掌,对每个点进行纠偏。”国家速滑馆公司总经理助理兼工程管理部经理王建林印象深刻。
“奥运工程没有合格的概念,只有最好的概念。”这是李久林常说的一句话。精益求精的工匠精神,一天天垒起世界瞩目的优质工程。
按照国际奥组委要求,比赛冰面下层混凝土的表面平整度误差不得大于5毫米,冰面温差不超过1.5℃,而李久林团队将误差减少到3毫米,让温差不超过0.5℃,超过了国际标准。2021年10月,在“冰丝带”举办的首场国际测试赛中,共有4名运动员5次滑出个人最好成绩,“最快的冰”受到运动员们交口称赞。
奥运无小事,万万无一失。哪怕一个微小的瑕疵,李久林都从不放过。冰下混凝土平整度测量时,团队发现了少量擦痕。晚上九点多得到消息,李久林迅速赶到现场,组织监理、施工、测量单位等各方共同研究,一个多小时后确定平整度没有问题,他才放了心。
精益求精的背后,是长年累月的付出。筑“巢”5年,李久林把铺盖卷搬到了“鸟巢”工地。“冰丝带”工期最紧时,他在对面的小区租了一间房,方便随时查看现场。他一直保留一个习惯,每天早上五六点到现场转一遍,第一时间掌握工程进展。
索网张拉,就像在场馆上方编制了一块天幕。为了确保索网上方单元式屋面的防水效果,每次下完雨他都亲自爬上去看。“30多米高的桁架,那么窄的通道,年轻人都感到腿软,他背着20多公斤的防护设备,总是累得全身湿透。”李久林的助手徐浩说。
从“鸟巢”到“冰丝带”,创造了“双奥”传奇的李久林没有满足,也没有止步,他做好了随时“出征”的准备:“期待通过自主创新,在一个又一个里程碑式的工程中推动我国建造技术不断进步。”
(转自:中国组织人事报)