中建集团始终坚持深入学习贯彻习近平总书记关于做好新时代人才工作的重要思想,认真落实中央人才工作会议精神,科学谋划、系统推进集团干部人才工作,为加快建设具有全球竞争力的世界一流企业提供坚强组织保证和人才支撑。
植人才之林,蓄“繁花”之势。本期为您推荐中国建筑科技研发序列首席专家、中建股份副总工程师、中建三局研发总监张琨。
从事建筑科技工作四十余载,4次摘得国家科技进步奖,先后获全国五一劳动奖章、全国劳动模范、全国创新争先奖章、光华工程科技奖、杰出工程师奖等荣誉……他就是中国建筑科技研发序列首席专家、中建股份副总工程师、中建三局研发总监张琨。
1977年,15岁的张琨考入重庆建筑工程学院(现重庆大学),从此与建筑结下一生的缘分。1982年毕业后,来到中建三局,性格内向的他醉心于技术工作,从最基层技术员干起,常年奋斗在施工一线,在超高层建筑、大跨复杂钢结构领域独创了多项核心技术。他主持建设的央视新台址大楼、主持研发的“施工作业集成平台”,都成为“中国建造”享誉世界的名片!
如今,63岁的张琨仍坚持每个月去至少5次施工现场,查看技术试点应用,改进研发思路。他说:“尽己所能推动中国建筑业的科技进步,这是我一生的热爱和追求。”
研发超高层建设“黑科技”
在很多人看来,技术工作是一项清苦、枯燥的工作,但张琨却乐此不疲。工作短短两年,凭借着刻苦钻研的劲头,他就成为技术系统的小有名气的“达人”。1983年,中建三局在时为华夏第一高楼的深圳国际贸易中心大厦建设中,创造了“三天一层楼”的“深圳速度”,成为改革开放的代名词。张琨被选派中途支援建设,在过程中学习了先进的滑模技术工艺,翻开了他在中国超高层建筑领域技术创新的第一篇。
△深圳国际贸易中心大厦滑模施工中
超高层建筑能够强化城市地标印象、集约利用土地资源、促进社会经济发展,是城市化发展的必然需求。但在数百米的高空施工,安全管理、设备管理、施工组织均与常规建筑截然不同,需要建筑科技方面“脱胎换骨”的创新。
“将塔机在内的各类施工设备设施集成在平台上,打造可移动的空中建造工厂,实现竖向水平同步流水施工”,这个念头在张琨的脑中不知转过多少遍。但从构想化为现实,需要有丰富的工程经验与研发能力。这也正是张琨的强项。
历经无数个日夜的研发,“高层建筑重载型施工作业集成平台”终于呈现在人们面前。它是一个庞然大物,足有七层楼高,把众多零散独立的设备机具进行整合,将以往交叉互扰的高空作业变成封闭空间内协同高效、井井有条的施工工序,被誉为“施工作业集成平台”。
央视《大国重器》栏目称赞:“其以安全、高效、绿色节能的绝对优势,领跑全球超高层建筑建造”。
△央视《大国重器》系列纪录片报道
经过多年提档升级,如今的“施工作业集成平台”承载力达数千吨,可抵抗17级飓风,最快可达到3天一个结构层的施工速度,极大提升建筑施工的标准化、集成化、智能化水平。以“施工作业集成平台”为原型研发的轻载型施工作业集成平台、桥梁施工作业集成平台、核岛反应堆厂房施工作业集成平台、现场工业化建造集成平台等,也覆盖了越来越广泛的应用场景。
△高耸建构筑物施工作业集成平台——宜昌伍家岗长江大桥项目
针对超高层施工时多部电梯布置空间受限、双梯笼运行工效差的问题,张琨从地铁运行中获取灵感,独创“单塔多笼循环运行施工电梯”,将单导轨垂直运输能力提升2到5倍,极大提升运力。
借鉴旋转餐厅思路,张琨在全球首创“多吊机廻转平台”,实现塔机吊装范围对超高层建筑的360度全覆盖,并可根据吊装需求进行合理配置,最大化发挥每台塔机的工作性能。
△北京中信大厦项目施工作业集成平台
一系列创新研发关键技术的攻克,成为中国建筑在超高层建筑市场中制胜的“杀手锏”。300米、400米、500米、600米……中国建筑不断刷新中国天际线,创造了一座座超高层奇迹。
△单塔多笼循环运行施工电梯
挑战全球“最强悍工程”
2005年,央视新台址大楼开工,胆大心细、经验丰富的张琨被指定担任项目总工程师。该工程颠覆了人们对建筑的习惯认知,其两栋234米高的塔楼双向倾斜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”,悬臂分14层、宽39.1米、高56米,用钢量1.4万吨,相当于将国内第一栋钢铁大厦深圳发展中心悬空建造!
△央视新台址大楼悬挑施工
由于倾斜塔楼与悬臂自重产生的荷载,两栋塔楼在施工过程中会不断变形。一旦楼身倾斜便会超过设定角度,悬臂结构无法合龙。
在无先例可循的情况下,张琨会同项目技术人员和有关专家反复论证,运用自己潜心探索研究的施工全过程计算机模拟分析,精心计算构件的精确偏移量。
整座工程有4万多根构件,每根构件的加工尺寸都要根据后续变形的预测略微加长或缩短,每层结构安装时的位置都需要根据后续变形测算提前调整。尤其是空中悬挑施工,两栋塔楼上悬挑出来的结构必须以毫米级的精度准确合龙。张琨大胆提出“精确预调、悬臂安装、高空合拢”的安装方式,即采用预先把塔楼倾斜设计角度向反方向扳一定角度的“反变形”方法进行施工,以确保结构最后施工完成后,通过自身变形落回至设计位置,保证建筑完成后的几何形状为图纸给定的最终尺寸。
△央视新台址大厦
2008年12月26日,随着最后一根合龙杆件拧上螺栓,央视新台址大楼悬臂钢结构在合龙点上精确安装就位。在新闻发布会上,张琨自豪地向世人宣布:我们严格按照国际一流的标准,完成了不可能完成的任务,达到国际钢结构的最高水准。2013年,项目被世界高层建筑学会授予全球最佳高层建筑奖。
拓展人民生活幸福空间
张琨的父亲是一位在西藏工作多年的地质工程师,曾向他讲述进藏人群高原反应的痛苦,这在张琨心中留下深刻印象。随着西部大开发战略推进,一批重大工程在青藏高原陆续启动,中建三局也开始涉足高原地区的工程建设任务。国家的需要、儿时的誓言,企业的技术创新方向在张琨脑海中碰撞出火花——研发高海拔增压建筑,为高原反应提供解决方案!
△极地增压建筑在高原开展测试
中建集团和中建三局对张琨的想法给予了大力支持。2018年课题立项,张琨组建了专门研发团队并担任课题负责人。当时年近六十的他带领团队多次前往西藏,顶风冒雪在海拔4500多米的试验场地测试,深夜的加工厂也常常出现他的身影。
经过几年的努力,被称作“零海拔屋”的高海拔增压建筑成功研发,并应用在工程、旅居、科考等多种场景,被誉为舒适、健康、绿色、宜居的“高原好房子”。
△张琨亲身参与极地增压建筑在高原的测试
在珠峰大本营,“零海拔屋”让一百多名游客脱离严重高原反应,更帮助一位血氧低于50%安全线的游客快速脱离生命危险;在南极昆仑站,在“零海拔屋”基础上研发的“极地科考增压建筑”,极大改善了科考人员的工作、居住条件;在5000米海拔,“乘用型高原增压车”路试成功,为高海拔地区长距离、长时间通行提供了新的解决方案。
△在珠峰大本营投用的“零海拔屋”
△极地科考增压建筑服务中国南极科考队
2020年初,面对突如其来的新冠肺炎疫情,党中央紧急部署,举全国之力开展生命大救援和疫情阻击战。响应党中央号召,在火神山医院和雷神山医院建设中,中建集团党组扎在一线、靠前指挥,在汉子企业中建三局担纲主力。张琨负责两座医院的施工技术组织工作,提出采用模块化建造方法。10多天,两座医院先后建成,创造举世瞩目的“中国速度”。
△武汉火神山医院、雷神山医
当前,张琨正带领中建三局技术团队,依托湖北省智能建造试点项目——中建壹品·汉韵公馆,探索智能建造与新型建筑工业化协同发展的新范式,以数据驱动生产和施工,将房屋建造精度从厘米级提升到毫米级,更好满足人民群众的高品质居住需求。
△中建壹品汉韵公馆项目的工业化建造集成平台
追求极致,精益求精,对科技创新事业永远心怀敬畏。四十余年扎根基层,张琨恪守着“奉献不言苦,追求无止境”的人生格言,用实际行动诠释共产党人的理想和责任,不断攀登科技高峰,书写着一个中国人、一个中建人的光荣与梦想。(人力资源部,企业文化部,科技与设计管理部,中建三局供稿)