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李霞:让云端漫步成为可能

2020-01-01李传云

莫愁 2019年34期
关键词:李霞高楼怪兽

文/李传云

“全球300米以上的高楼,有将近70%是中国建造。在超高层建筑领域,中国高度、中国效率、绿色节能的建筑方式,以绝对优势领跑。”央视纪录片《大国重器》这样描述让中国建造领跑的幕后功臣——“空中造楼机”。在2019年全国科技活动周,它闪亮登场,以4天在500米高空盖起一层楼的实力惊艳了世界。

作为这个“建楼怪兽”的设计团队中唯一一名女设计师,李霞说,这一切都与她儿时在心底埋下的一个梦有关。

一步步向梦想靠近

今年37岁的李霞是湖北黔江人。父亲是当地远近闻名的木匠,小时候李霞玩的学步车、拨浪鼓、摇动木马等玩具,都是父亲凭着一双巧手做出来的。从小生活在各种工具和木料中,李霞亲眼看着父亲将一块块木料做成了精美的茶几、书柜、饭桌……

那时,李霞就想过:长大后,跟着父亲做一名技艺精湛的木匠。父亲听到笑了:“女孩子哪有干木工活的,你应该当工程师、设计师!”这句话在李霞的心里埋下了一颗小小的种子。

读中学时,和李霞要好的一位女同学忽然转学去了外地,李霞很难过。后来她才知道,同学的父亲是建筑工人,在建造一座30多层的大楼时,因脚手架搭建出了问题坠楼身亡。家庭失去经济来源,同学的母亲只得带着女儿远嫁他乡。

一位在工地上当钢筋工人的亲戚告诉过李霞,脚手架上的空间非常有限,加之高空作业,遇上刮大风更是危险。如果不慎发生意外,轻则受伤,重则摔断胳膊、腿,甚至会当场毙命。

李霞由此想到,如果能发明像迷你版航空母舰一样的平台,让工人在上面如履平地该多好。它可以围在高楼四周,随着楼层自动升高。亲戚听了她的想法后笑着说:“你是科幻小说看多了吧,这样的怪兽谁能造出来?”

李霞很不服气,她想,既然科学家发明了海上石油钻井平台、消防云梯,将它们结合起来,不就能打造出“建楼怪兽”吗?

抱着这样的梦想,李霞参加高考时毫不犹豫地选择了机械设计专业。2007年取得武汉理工大学机械电子工程专业硕士学位后,她进入国内一家知名重工企业,从事机械设计工作。5年间作品不断,她从中积累了丰富的设计经验。

2012年,李霞作为人才被引进到中建三局工程技术研究院工作。第二年年初,她便开始着手廻转塔机课题。施工加重工,李霞乐在其中。她觉得,离儿时打造“航母平台”的梦想越来越近了。

排除万难设计“建楼怪兽”

随着中国超高层建筑越来越多,急需一种科技含量更高的超大施工平台。李霞举例,建造一栋500米高楼,需要的物料装备总共有五六十万吨,是建造300米高楼的两倍,施工风险也多出四倍,对于施工平台的稳定性和承重力都有更高的要求。

面对这种情况,2015年,中建三局工程技术研究院决定研发“整体自动顶升廻转式多吊机集成运行平台”,也就是如今在国内外大名鼎鼎的“空中造楼机”。

李霞负责这款造楼神器的关键技术,需要承担全部机械结构的设计及试验工作:验证方案的可行性,确定如何实现多吊机360°换位、如何解决廻转平台高承载和自爬升问题。

最初的方案中,李霞将平台设计成环状,上面缀满五角星,虽然后来这个方案未被采用,但这份手稿李霞至今都细心地保存着。考虑各种现实因素,在兼具美观与实用性的前提下,李霞设计了一稿又一稿,历时1年才最终完成。

为了实现多吊机360°回转,李霞和团队成员翻阅了大量文献资料,考察了国内几十家回转支承生产厂家,与厂家数百次的沟通后,才最终找到解决方法。

设计需要扎实的专业基础,也需要丰富的想象力。“教科书中没有可以直接引用的方法,创新总是比较难的。”李霞和团队历经200余次反复验算、优化和分析,一一攻克了难关。

星光不负赶路人,2018年,外形酷似蝴蝶结的廻转平台系统横空出世。它总高40多米,自重近2000吨,位于建筑上端。它集成塔吊等装备和设施,营造出一个绿色安全的移动建造工厂,可以容纳二三百人同时施工。工人盖楼就像在工厂中一样,不必裸露在楼外,减少了受伤的可能性。平台还布满安全监控传感器,“比如倾角传感器,如果平台倾斜呈一定角度,传感器就会报警”。经过多年的努力,李霞儿时的梦想终于实现了。

超级速度惊艳世界

“空中造楼机”是中国首创,顶升力达4000多吨,能让建筑施工在千米高空如履平地,在极限情况下,甚至可以抵御14级大风。

高空中如何保持稳固?李霞说,平台装有像搓衣板一样的微凸支点,承力件像造楼机的手脚,紧扣在大楼核心墙体的支点上,由大楼外侧的液压油缸负责提供动力。依靠微凸支点,大楼变成了攀岩墙,造楼机驮着负重,像猴子爬树,一层层向上攀爬。即便液压机突发故障,12个钩爪也会牢牢抓扣在墙面上,为几百米高空中的造楼机护航。

在建筑业有句行话,建设300米以上的高楼是一道门槛,建设500米以上的高楼则是一个永久性的难题。现在这个难题被中国人破解了。

如今,“空中造楼机”已经应用到北京第一高楼“中国尊”、武汉绿地中心、沈阳宝能环球金融中心等重大项目。作为设计出这头“建楼怪兽”的主力成员,李霞为之骄傲和自豪。

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