本網訊(王璐)2月11日,中國男子冰壺隊以5比4戰勝實力相近的丹麥隊,迎來北京冬奧會首勝。
北京冬奧會開幕后,從“水立方”變身為“冰立方”的國家游泳中心,成為全球冰壺運動員巔峰對決的絕佳舞臺。昔日“水立方”中波光粼粼的藍色泳道“變身”為4條晶瑩剔透的冰壺賽道,“水立方”變為“冰立方”,融入了大量高科技元素,也蘊含了當年參建人員的奇思妙想和辛苦付出,見證著三峽與奧運的緣分。
時間回到本世紀初。冰立方所在的奧林匹克公園區域還只是一片面積不到20平方公里的平房聚集區。緊接著,這里成為工地,成為賽場,成為景區,最終成為這座城市的新地標。
當年全過程參加“水立方”建設管理的工程師王武斌見證了這里的改變。
用現代科技造“泡泡”
有人說,水立方是世界上最令人嘆為觀止的“泡泡”,看起來又像組裝玩具一樣輕盈脆弱。
它并不脆弱——“泡沫結構”,這種由空間多面體構成的多次超靜定結構是自然界最為穩固的結構。一個多世紀來,眾多科學家一再向這大自然中最為尋常又神秘的“完美空間”逼近,卻至今沒有找到終極答案。
在水立方建成之前,泡沫結構也未有在工程中被使用的先例。全國工程勘察設計大師傅學怡稱其為“第34種結構”,因為它完全違背了傳統的直線設計,在工程界已有的33種結構型式中難覓其影。
2003年6月,這個晶瑩剔透的“泡泡集”一經亮相,便吸引多方關注。加之水立方和鳥巢共同體現出的“天圓地方”理念,也更符合東方哲學觀。
走出圖紙的方寸之間,挑戰接踵而至。工程師要考慮鋼構件的排布,考慮機電、水暖、消防,考慮風霜雨雪和地震等極端工況。一通考慮下來,王武斌發現,“為了讓水立方藍圖變為奧運精品工程,每個毛孔都要創新。”
水立方采用的威爾―弗蘭氣泡(Weaire-Phelan bubbles)模型,由12面體單元和14面體單元兩種多面體單元組成,雖然可以減少鋼材數量,但復雜的結構卻帶來裝配的困難。設計階段,為產出藍圖,大家加班加點已成常態。
王武斌在工程與科研之間“穿針引線”。南至浙江大學,北到哈爾濱工業大學,從項目現場結構系統電腦屏幕的監測數據,到清華大學1:3的局部結構模型加載試驗,國內最頂尖的院士專家帶隊組織研究一個個分解的課題,限時拿到一個個科研數據,去復核設計建模計算結果。
當“泡泡集”從實驗室轉向工地后,問題又出現了:沒有設計規范、沒有施工標準,鋼結構專業隊伍拿到圖紙,沒有人告訴他們該怎么安裝。
滯后的工程進度,拖得大家吃不香、睡不著,也迫使王武斌對施工組織進行了反思,“鋼結構容許幾十厘米的卸載變形,安裝時是否有必要按照毫米級誤差控制?”
通過謹慎調研與大量計算,科研、設計與施工團隊一致為水立方量身定制出“嚴格控制外墻節點,在內部按照泡沫結構讓構件自然對接,預留焊接變形量,逐個排布鋼結構”的安裝思路。
安裝方案一經調整,老師傅的經驗便起了關鍵作用,工程推進速度成倍增長。多少個深夜,王武斌看著幾十米高的架子上焊花四濺,“照亮北京夜空滿天星辰”。
直到現在,20670根桿件、9830個節點等數據,王武斌還能脫口而出。
2006年4月10日,這座近似埃菲爾鐵塔金屬框架重量的巨型場館封頂成功。看著最后一根鋼梁緩緩升起,王武斌不由掉下了眼淚,“太多人都不計回報投入水立方建設當中。每一根桿件、每一個框架是怎么搭建的、怎么焊接的,歷歷在目,一輩子都忘不了”。
水立方的錘煉
水立方是一個龐大而復雜的系統工程,它所凝聚起的不僅僅是眾多的學科和行業,還有一群來自四面八方的人。
時間回到2001年。
北京申奧成功后,北京市確定了“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”的理念,并確定要有兩個可以體現這一理念的精品工程,國家游泳中心自然成為其中之一。
彼時,建筑藍圖尚為一張“白紙”。國家游泳中心項目業主——北京市國有資產經營有限公司(以下簡稱“北京市國資公司”)亟待找到一支具備工程建設管理經驗,又能經得起市場考驗、具有國內一流管理水平的隊伍,統籌各方將“白紙”變為現實。
與此同時,三峽工程“蓄水、通航、發電”目標即將實現。在另一個舞臺上證明自己,也是三峽人的使命與夙愿。
2003年1月15日,國家游泳中心建筑設計方案面向全球招標。大約10天之后,作為項目管理團隊成員之一,王武斌從三峽工地來到北京,以極高的熱情承擔起新的角色,了解政府和業主需求、摸排市政規劃接口,超常規開展各項工作。
2003年早春,北京。
“非典”肆虐。街道車輛稀少,人們口罩遮面,平日里繁忙的一棟棟寫字樓群幾乎成為空樓。從辦公室到會議室,從上午到后半夜,王武斌和水立方項目管理團隊的同事們從進入工地的那一天起,就幾乎沒有出去過。一晃半年,北京和初到一樣遙遠而陌生,病毒的威脅也泯然不覺。
日后,王武斌將水立方建設形容成“蹚路”——這是三峽修大壩的工程師們參與的第一個公共建筑,又要以最快的推進速度承擔起為其他奧運場館和配套設施“打前站”的重任。
重擔之下,無論是建設條件和程序,還是接口單位的規劃,在程序上具有很強的探索性。
千頭萬緒之際,三峽總公司的領導來到建設現場,與團隊過了一個中秋。平日里連睡眠也要壓縮的一群人,“奢侈”地看了一場電影。長久重壓下歡樂的體驗讓王武斌難以忘懷,“我們也開始從封閉的自我環境中跳出來,以更開放的心態看待各種問題”。
萬事開頭難。隨著各方組織優化調整,工作機制逐步完善,管理團隊摸索出了更加清晰的工作脈絡,多方合作也越來越順利。
完成水立方建設任務后,王武斌帶領團隊,向市場化程度更高的新能源領域開疆拓土。從此,面對再復雜的局面,他也不缺底氣,“還要感謝當年水立方的錘煉” 。
一代代人接力的故事
水立方和三峽工程都秉承著與水共生的理念。可在現實中,兩個工程卻隔著工民建和水電的專業知識壁壘。
一開始,人們甚至很難摸清壁壘的邊界。比如水電工程常說的術語“金結”(金屬結構),對方聽著很新鮮。即便如此,三峽人還是堅定傳承了三峽工程、大水電的經驗。
事實證明,這步路,走對了。
在基礎設計施工中,團隊大膽采用三峽工程防滲墻“振沖”工藝,大幅減小了灌注樁樁徑,有效節省了投資,提高了工效。
三峽工程創新土建與機電交面、建設與運行“無縫交接”的做法,也被用于水立方招標文件編制當中,保障了有關界面責任劃分、暫估價招標等內容的詳細與全面。
水立方熱身池上布設8條預應力大梁,因嚴格遵守三峽工程混凝土溫控措施,成為無裂縫混凝土……
項目管理團隊20多個人,既要負責策劃管理,又要承擔具體操作的工作,還要進行奧運會功能、北京市政功能的對接,有時候因為過于“較真”,被合作方形容“比業主還業主”。
這份投入與執著,結出了最實在的果實。監測數據表明,水立方實際結構的穩定性、生存力比模型試驗結果更加可靠。此后十多年的運行更加證明,水立方結構在各方面遠遠好于常規鋼結構和鋼筋混凝土結構。英國《衛報》發表文章,贊譽其為“理論物理學的杰作”;而更讓建設者驕傲的是,在世界建筑領域內,從此有了中國人創造的標準。
2011年,國家游泳中心水立方關鍵技術研究課題獲得國家科技進步一等獎,王武斌是15名獲獎者之一。
提起榮譽,他很平靜。對他來說,更大的成就感來自于水立方作為建筑物本身的價值:被看見、被使用、被記得。
截至目前,水立方已經接待了2700萬名游客,舉辦了超過1600場活動,“很多我們看起來的理所當然,背后是一代代人艱辛的求索。”王武斌說。
在更大的時間跨度中,這是一個“接力”的故事。從自然現象到物理命題再到數學求解,從建筑方案到工程實體,一代又一代人在古老的學科與現代科技中相互激勵啟迪,打破學科的壁壘,跨越工程的極限,架起了全世界最大的“泡泡”,讓這一抹藍色與我們如此接近。
2021年10月20日,在冰立方不遠處的北京奧林匹克塔,中國再迎奧運火種。作為北京冬奧會和冬殘奧會官方合作伙伴,三峽集團累計與冬奧場館達成5100萬千瓦時綠色電能交易,助力北京冬奧場館實現奧運史上首次100%綠電供應。
作為三峽集團新能源業務實施主體,王武斌任職董事長、黨委書記的三峽能源,第一時間積極擔起綠電供應之責。
夏秋時節,壩上草原。三峽能源石井風電場、康保風電場提前進入“冬奧時間”,加強設備巡檢、精益運行管理、增加人員配置,確保綠色風電源源不斷,涌向張北柔性直流工程。
在王武斌看來,三峽人雖是以新的角色續寫與奧運的“緣分”,初衷卻與19年前一脈相承。“我們是和水打交道的水電工程師,對水的建筑有種發自內心的親近感。冰雪是水的另一種形式,也是三峽工程的根與源。我們以風的能量激揚冰雪,正是善用大自然的力量,為綠色生活賦能的體現。”
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