中国创新创业成果展

张琨:匠心造就中国建筑

2018-08-17 11:15    来源:科技日报    

总建筑面积43.7万平方米,建筑高度528米,设计像一个巨大的中国礼器“尊”(商周时代一种大中型盛酒器)。再过两个月,这座被誉为“中国尊”的建筑,将成为北京新地标。

“中国尊”刷新中国及世界民建多项纪录。国内基坑最深,40米;地下层数最多,8层;底板混凝土一次性浇筑方量最大,5.6万立方米;迄今为止中国建筑师主创设计的最高建筑。世界首个在8度抗震区建造的超500米摩天大楼;采用的智能顶升钢平台,为世界房建施工领域面积最大、承载力最高、大型塔机一体化的超高层建筑施工集成平台……

担纲“中国尊”项目建设的总工程师,也是中建三局总工程师张琨,从业36载,以匠心造就了一个又一个靓丽的“中国建筑”,曾4次摘得国家科技进步奖,85次获国家发明专利。

“黄金树”:拿下国内首个复杂钢结构

1982年,20岁的张琨从重庆建筑工程学院毕业,入职中建三局。酷爱钻研的张琨,一边参与各类新型建筑实践,一边不断用新知识装备自己。早在1996年,当手工绘图还是施工企业主力时,张琨就开始自学三维动画技术。

2000年,日本设计师为深圳文化中心项目赋予出巧妙的“黄金树”造型——67个铸钢节点无一相同,最复杂处接头多达10个。

当时树枝钢结构非常新颖,铸钢节点更是一个尖端课题,对尚处于起步发展阶段的中国建筑,被认为与这单“瓷器活”无缘。

面对粗放的国内钢结构加工企业,时任中建三局钢结构公司总工程师的张琨,肩负重托,四处查找信息,用刚学会的三维动画计算软件,带领团队硬是摸索出一整套关于多支点管结构铸钢节点的设计、验算、铸造技术,仅用一年,就把图纸上错综复杂的“树枝状”线条变成了“铁”的事实,使中国企业以低于外方十分之一的报价,成功拿下“黄金枝”。

新央视:挑战全球“最强悍工程”

两栋高234米的塔楼,双向倾斜6度,在160米高空由钢结构大悬臂连为一体,形成巨大而不规则的“门”字型“立体城市”。悬臂14层、宽39.1米、高56米,用钢量1.4万吨。

2004年,中央电视台新大楼被英国《泰晤士报》评选为全球十大“最强悍工程”之一;2013年,被世界高层建筑学会授予全球最佳高层建筑奖。

“两栋塔楼与悬臂自重产生的荷载,会令施工过程不断变形。”2004年,兼任央视新楼项目总工程师的张琨,经反复审阅设计图,谨慎地提出自己的观点,若只是简单地按设计位形制作与安装构件,楼身倾斜便会超过设定角度,悬臂结构无法合龙。

如何突破设计带来的缺陷?

艺高人胆大。张琨会同项目技术人员和有关专家反复论证,精心计算构件的精确偏移量,大胆提出“两塔悬臂分离、逐步阶梯延伸、空中阶段合龙”的安装方式。

“塔楼倾斜设计6度,施工可能会自然再倾斜2度,事先按倾斜4度施工,最终得以实现倾斜6度。”张琨如此解释这个大胆的方案。

2008年12月26日,主楼悬臂钢结构在合龙点上精确安装就位。

“造楼机”:超高建筑制胜的“杀手锏”

300米、400米、500米、600米……进入新世纪,超高层建筑越来越高、结构越来越复杂,承受的垂直和水平荷载日益增大。

如何在保证质量与安全的情况下提高施工速度,降低企业成本,成为业界亟待破解的难题。

历经数个项目实践,张琨于2005年大胆提出了“造楼机”的设想。“这好比‘蜘蛛侠’,在上边紧紧夹住楼的四周,把能想到的施工方式全部集中在一个平台上,完成在空中造楼。”张琨解释说。

经多个项目实践,“造楼机”功能越来越强大,一个平台集成了支撑顶升系统、回转驱动系统、基座平台和塔机组,可进行360°圆周移位,还可充分利用每台塔机的工作性能。

“造楼机”以节省30%至40%成本的骄人业绩,成为超高建筑市场制胜的“杀手锏”。

(科技日报北京8月16日电)

[责任编辑:宋石]

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