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他为奥运筑“巢”织“带”

——记国家卓越工程师、北京城建集团总工程师李久林

来源:光明日报
2024-05-16 08:44

这些改变中国样貌的工程师

原标题:他为奥运筑“巢”织“带”(主题)

——记国家卓越工程师、北京城建集团总工程师李久林(副题)

光明日报记者 杨舒

说起“双奥”之城北京,有两座地标式建筑绕不过去。

沿着城市中轴线一路向北,国家体育场“鸟巢”巍然矗立,再向西北方向3.5公里,国家速滑馆恰如其别名“冰丝带”,在阳光下泛着银白色的光芒。

正是这两座宏伟却别致的奥运场馆,在第29届夏季奥林匹克运动会和第24届冬季奥林匹克运动会上见证了无数精彩瞬间,也吸引了全世界的目光。这两座建筑的总工程师是同一个人——北京城建集团有限责任公司总工程师李久林。

“能够参与两个奥运会,见证奥运纪录在自己建造的场馆中诞生,是我们作为土木工程师最大的荣耀。”李久林说。

筑“巢”

这个机遇,这份荣耀从何而起?

这要从一块乌黑的钢块说起,在李久林的办公室里,有一块珍藏多年的钢试件,重达四五十公斤,代表着在“鸟巢”建设过程中被首次研发并使用的国产Q460E高强度钢。

2001年7月13日,北京申奥成功,建设一座现代化的国家体育场提上日程。经过反复论证和比较,外形酷似“鸟巢”的设计方案脱颖而出,它是中国第一座非线性建筑,也是当时世界上规模最大、用钢量最多、技术含量最高的超大型钢结构体育设施工程。

没有现成的标准,没有前人的经验,2003年,面对“中国人建不出‘鸟巢’”的质疑,李久林走上了“鸟巢”工程总工程师的岗位。他将这一切形容为“初生牛犊不怕虎”,但一上任,找不到合适的钢材就把人难住了。

“鸟巢”关键部位所用的钢材料须有超强的承压能力,还要满足多样的塑形要求。“但当时,这种建筑钢材很难进口,国内更是无处可寻。我们决定背水一战,自己造!”李久林说。

随后几个月,他带着团队一头扎进钢厂,针对国产Q460E高强度钢材特殊的焊接性能要求,进行反复摸索比较,经过几千次实验,取得了上万个数据,最终建立了一整套适用于国产Q460E高强度钢材的焊接技术参数。2023年我国建筑行业Q460E钢的使用量达120万吨,中国已成为这种高强度钢材的生产大国和应用大国。

钢材有了,如何用其筑“巢”又是另一个难题。“鸟巢”的设计新颖复杂,想要将其变为现实,仅靠设计单位提供的150余张钢结构设计图是远远不够的。

怎么办?“平面图不好画,那就做成三维图像试试。”李久林团队找到清华大学,把钢结构图“搬”到了电脑里,三维设计一下子给工程师们打开了全新视角,复杂结构一目了然。现在看来,这一想法似乎很是平常,但在20多年前,它一举开创了我国建筑业BIM(建筑信息化模型)技术的应用先河……

1800余个日日夜夜,2万多张深化设计图纸,“一路遇到问题,一路解决问题”,李久林带领团队成功筑“巢”,从钢材到施工技术均实现了完全自主可控。

“鸟巢”竣工后,国际同行给出了极高的评价:“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。”

织“带”

2018年,为迎接北京冬奥会,“冰丝带”开建。

“对于我们工程师而言,如果说‘鸟巢’面临的是能不能建成的问题,是背水一战,那到了‘冰丝带’,我们要思考的则是怎样把它建得更好。”时隔近15年,李久林再次“挂帅”,出任国家速滑馆总工程师。

而这一次首先难住他的,从钢变成了索。

作为目前世界上跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面体育馆,“冰丝带”顶部又大又扁的屋面“编织”是最难的一环,需要用到一种高强度的钢丝绳——高钒密闭索。当时,这种材料的生产集中在欧美,尚未实现国产化。

工程时间紧,任务重,买还是造?“要说买,国外确实有现成的产品,但成本高,供货期也长。”在摸清了国内索具厂家情况、了解到了一定技术储备后,与十多年前一样,李久林决定再次不怕麻烦,“自己造”!

目标明确,他带着团队与国内索具厂家合作攻关。短短3个月时间,他们就突破了工艺瓶颈,制作出样品并送检测试。弹性模量试验、索夹滑移试验、静载破断试验……最终国产高钒密闭索的所有指标均满足设计规范要求,一举研发成功,价格仅为国外同类产品的三分之一,供货期缩短二分之一。随后几年,这种质优价廉的国产高钒密闭索就在我国建筑领域迅速推广,并成功走向世界,织就了2022年卡塔尔世界杯主体育场的天幕。

创新应用二氧化碳跨临界直冷制冰技术,打造“最快的冰”;应用数字孪生技术,建设实体建筑的同时,以数字模型和传感器同步“建设”一座数字建筑,实现运行智慧化……追求创新不停步,仅用36个月,“冰丝带”顺利建成,成为世界首个全智慧冬奥场馆。

对此,李久林说:“我们就是要通过由内而外的创新,打造经得起历史检验的‘中国建筑’。”

从业30年,主持重大工程数十项,李久林带领团队首创的诸多工程技术成果已广泛应用于上海世博会、广州亚运会、新首钢大桥、北京大兴国际机场等百余项国内重点工程,很多技术还走出国门,在巴西、俄罗斯、科威特等国家的一大批海外工程中大放异彩。

今年1月,“国家工程师奖”表彰大会在北京举行,李久林走上了“国家卓越工程师”的领奖台,获得我国工程技术领域的最高荣誉。

在他看来,长期专注于某一领域的工作和研究是成为卓越工程师的基础,既然是“卓越”,就绝不能仅仅满足于“合格”的标准,而要坚持追求极致,并拥有解决重大复杂科技问题的能力和创新精神。

虽已成为建筑界熟知的“双奥”总工,李久林仍奋斗不止:“技术发展是我们永恒的追求,期待将来有更好的项目交给我们去完成。”如今,他把更多的寄望给予了青年工程师们——“一个‘冰丝带’就造就了近10位教授级高工。要相信年轻人,给他们机会在干中学,在重大工程中锻炼、成长,为国家的发展作出贡献。”

责任编辑:杜亚雯

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