4天蓋起一層樓，她帶著『建樓怪獸』領(lǐng)跑全球

◎文／ 李傳云

這個(gè)中國首創(chuàng)的巨無霸『造樓怪獸』，能讓建筑施工在千米高空如履平地，在8 級大風(fēng)中平穩(wěn)進(jìn)行，尤其它4 天蓋起一層樓的『神』速度，更是驚艷了世界！

曾想跟父親做木工

37歲的李霞，是湖北黔江人。她對機(jī)械設(shè)計(jì)的喜歡或許源自父親。父親是當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)近聞名的木匠，李霞從小生活在各種工具和木料中，見證著父親將一塊塊木料，變成茶幾、書柜、小飯桌等一件件精美的家具。

那時(shí)，李霞幻想等自己長大后，也要像父親一樣做一名技藝精湛的木匠。父親聽后卻笑了起來，說：“女孩子哪有干木工活的，你應(yīng)該當(dāng)工程師、設(shè)計(jì)師什么的，工作環(huán)境好、收入又高，比學(xué)這門老手藝強(qiáng)百倍！”后來，愛美的李霞還真對做服裝設(shè)計(jì)師產(chǎn)生了濃厚興趣。不料讀中學(xué)時(shí)發(fā)生的一件事，卻徹底改變了她的想法。

一次，和李霞關(guān)系非常要好的一個(gè)女同學(xué)，忽然轉(zhuǎn)學(xué)了。后來她才知道，同學(xué)的父親是名建筑工人，施工時(shí)因?yàn)槟_手架搭建出了問題，竟意外墜樓身亡。同學(xué)的母親失去了經(jīng)濟(jì)來源，不得不帶著女兒遠(yuǎn)嫁他鄉(xiāng)。

這件事對李霞觸動(dòng)很大，她詢問一個(gè)在工地上干活的親戚，親戚告訴她，當(dāng)建筑工人的風(fēng)險(xiǎn)真的很大。因?yàn)槟_手架上的空間非常有限，又是高空作業(yè)，尤其遇到刮大風(fēng)的時(shí)候，就隱藏著很大的風(fēng)險(xiǎn)。李霞當(dāng)時(shí)就幻想著，如果能發(fā)明一種像迷你版“航母”一樣的平臺，圍在新建高樓的四周，讓工人能在上面如履平地地干活就好了。親戚聽了哈哈大笑說：“你是科幻小說看多了吧，這種龐然大物一樣的怪獸，誰能造出來？”

李霞聽了很不服氣，她想，如果把海上石油鉆井平臺和消防隊(duì)用的云梯結(jié)合起來，說不定還真能打造出這種“建樓神器”！

抱著這種想法，參加高考時(shí)看到機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)，李霞毫不猶豫地報(bào)了。班里30個(gè)同學(xué)中28個(gè)是男孩，只有她和另外一個(gè)女生。最逗的是，這個(gè)旁人覺得枯燥無味的專業(yè)，李霞學(xué)起來卻津津有味。

2007年，在武漢理工大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)取得碩士學(xué)位后，李霞進(jìn)入國內(nèi)一家重工龍頭企業(yè)，從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作。5年間，她作品不斷，積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

2012年，作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)人才，李霞被引進(jìn)中建三局工程技術(shù)研究院工作。第二年初，她便開始著手研究廻轉(zhuǎn)塔機(jī)課題。施工+重工，大多數(shù)人都會(huì)認(rèn)為這是女性毫無興趣甚至避之不及的領(lǐng)域，但李霞卻始終覺得“很有趣”，并為自己大膽選擇這么“剛硬”的領(lǐng)域而自豪。

“國之重器”橫空出世

李霞說，隨著300米以上的超高層建筑越來越多，急需一種科技含量更高的超大施工平臺。面對這種情況，2015年，中建三局工程技術(shù)研究院決定研發(fā)一種“造樓怪獸”——“整體自頂升廻轉(zhuǎn)式多吊機(jī)集成運(yùn)行平臺”，也就是如今大名鼎鼎的“空中造樓機(jī)”。

在這支研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，李霞是唯一一名女性設(shè)計(jì)師，負(fù)責(zé)這款造樓神器的關(guān)鍵技術(shù)，即大型施工機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析。它包括了空中造樓機(jī)的兩大創(chuàng)新點(diǎn)——廻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和支承頂升系統(tǒng)。

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)中，李霞想在實(shí)現(xiàn)其功能的同時(shí)，美觀性也要展現(xiàn)出來。所以，她最初的一個(gè)方案是環(huán)形的，上面綴滿了五角星，相當(dāng)漂亮。在“五角星”方案中，為了實(shí)現(xiàn)多吊機(jī)360°換位，她設(shè)想讓塔機(jī)自行在平臺上移動(dòng)，但每個(gè)塔機(jī)自重三四百噸，轉(zhuǎn)彎的半徑比較大，自行移動(dòng)不太靠譜。接著李霞依據(jù)旋轉(zhuǎn)餐廳的原理，設(shè)計(jì)外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)吊機(jī)360°覆蓋超高層建筑，也因跨距較大而被推翻。后來，她又根據(jù)中建三局在沈陽的一個(gè)建筑項(xiàng)目，設(shè)計(jì)出像“三個(gè)花瓣”的廻轉(zhuǎn)平臺，也因多種因素未能實(shí)現(xiàn)。

此外，技術(shù)上的攻關(guān)同樣是前所未有。多吊機(jī)平臺體型龐大，這種大型回轉(zhuǎn)技術(shù)，國內(nèi)外從未出現(xiàn)過。為了解決難題，李霞和團(tuán)隊(duì)成員翻閱了大量資料，考察了國內(nèi)幾十家回轉(zhuǎn)支承廠家。在精準(zhǔn)提出產(chǎn)品安全使用的技術(shù)、環(huán)境影響因素、安全系數(shù)等要求，與廠家上百次反復(fù)溝通后，他們最終找到了解決360°換位問題的方法。

而解決廻轉(zhuǎn)平臺高承載和自爬升，也是一個(gè)難關(guān)。為了解決承載問題，李霞經(jīng)歷了不少于200次的反復(fù)驗(yàn)算、優(yōu)化和分析。最終，他們成功設(shè)計(jì)出了“蝴蝶結(jié)”廻轉(zhuǎn)平臺系統(tǒng)。

“研發(fā)初期階段，考驗(yàn)的是專業(yè)功底，教科書中沒有可直接引用的方法，創(chuàng)新總是比較難的。”李霞說，試驗(yàn)階段的苦，只是環(huán)境上的苦，算不上什么。在她看來，無論是對待研究的困難，還是對抗艱苦環(huán)境，女性的韌性其實(shí)往往更強(qiáng)。

2018年，這個(gè)“國之重器”終于橫空出世。它采用智能控制、機(jī)械工作的方式，來實(shí)現(xiàn)高層建筑的智能建造，又因?yàn)樗鼘⑷康墓に囘^程集中，并且一層一層在空中完成，因此也被稱為“空中造樓機(jī)”。這個(gè)平臺猶如一頭龐大的“怪獸”，位于建筑上端，營造了一個(gè)綠色安全的“移動(dòng)建造工廠”，高峰時(shí)可以容納200～300人同時(shí)施工。

中國首創(chuàng)驚艷世界

作為中國首創(chuàng)，“空中造樓機(jī)”最牛的實(shí)力就在于，它的頂升力達(dá)4000多噸，能讓建筑施工在千米高空如履平地，在8級大風(fēng)中平穩(wěn)進(jìn)行，甚至可以抵御14級大風(fēng)。

李霞說，這個(gè)超大施工平臺，裝有像搓衣板一樣的“微凸支點(diǎn)”，這是工程師們的獨(dú)有發(fā)明。依靠微凸支點(diǎn)，大樓的墻體就變成了攀巖墻，造樓機(jī)馱著負(fù)重，像猴子爬樹，一層層向上攀爬。

建筑行業(yè)有句行話，建設(shè)300米以上的高樓是一道門檻，建設(shè)500米以上的高樓，是一個(gè)永久性的難題。但是這個(gè)難題隨著“空中造樓機(jī)”的出現(xiàn)，被中國攻破了。而這個(gè)“基建怪獸”的投入和使用，還大大節(jié)省了人力、物力。尤其是4天就可以蓋一層樓的施工速度，更是驚艷了世界！

李霞驕傲地說，廻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以做到比以往建筑施工方式節(jié)省30%～40%的費(fèi)用支出。支承頂升系統(tǒng)，簡化了各塔機(jī)附著、爬升工藝，相比以往建筑施工方式，每層可節(jié)省五分之一的工期。這兩大創(chuàng)新點(diǎn)的核心技術(shù)，均主要由李霞帶隊(duì)設(shè)計(jì)完成。她還發(fā)表了相關(guān)技術(shù)學(xué)術(shù)論文5篇，獲國家專利8項(xiàng)。

“全球300米以上的高樓，有將近70%是中國建造。超高層建筑領(lǐng)域，中國高度、中國效率、綠色節(jié)能的建筑方式，以絕對的優(yōu)勢領(lǐng)跑。”這是中央電視臺《大國重器》節(jié)目中，對“空中造樓機(jī)”主旨意義的總結(jié)。而作為設(shè)計(jì)這頭“巨型怪獸”的主力成員，李霞謙虛地表示，為了做一個(gè)稱職的專業(yè)人士，她還要繼續(xù)在自己的專業(yè)上不斷深造、不懈奮斗。