李霞：讓云端漫步成為可能

文/李傳云

“全球300米以上的高樓，有將近70%是中國建造。在超高層建筑領域，中國高度、中國效率、綠色節(jié)能的建筑方式，以絕對優(yōu)勢領跑。”央視紀錄片《大國重器》這樣描述讓中國建造領跑的幕后功臣——“空中造樓機”。在2019年全國科技活動周，它閃亮登場，以4天在500米高空蓋起一層樓的實力驚艷了世界。

作為這個“建樓怪獸”的設計團隊中唯一一名女設計師，李霞說，這一切都與她兒時在心底埋下的一個夢有關。

一步步向夢想靠近

今年37歲的李霞是湖北黔江人。父親是當?shù)剡h近聞名的木匠，小時候李霞玩的學步車、撥浪鼓、搖動木馬等玩具，都是父親憑著一雙巧手做出來的。從小生活在各種工具和木料中，李霞親眼看著父親將一塊塊木料做成了精美的茶幾、書柜、飯桌……

那時，李霞就想過：長大后，跟著父親做一名技藝精湛的木匠。父親聽到笑了：“女孩子哪有干木工活的，你應該當工程師、設計師！”這句話在李霞的心里埋下了一顆小小的種子。

讀中學時，和李霞要好的一位女同學忽然轉學去了外地，李霞很難過。后來她才知道，同學的父親是建筑工人，在建造一座30多層的大樓時，因腳手架搭建出了問題墜樓身亡。家庭失去經濟來源，同學的母親只得帶著女兒遠嫁他鄉(xiāng)。

一位在工地上當鋼筋工人的親戚告訴過李霞，腳手架上的空間非常有限，加之高空作業(yè)，遇上刮大風更是危險。如果不慎發(fā)生意外，輕則受傷，重則摔斷胳膊、腿，甚至會當場斃命。

李霞由此想到，如果能發(fā)明像迷你版航空母艦一樣的平臺，讓工人在上面如履平地該多好。它可以圍在高樓四周，隨著樓層自動升高。親戚聽了她的想法后笑著說：“你是科幻小說看多了吧，這樣的怪獸誰能造出來？”

李霞很不服氣，她想，既然科學家發(fā)明了海上石油鉆井平臺、消防云梯，將它們結合起來，不就能打造出“建樓怪獸”嗎？

抱著這樣的夢想，李霞參加高考時毫不猶豫地選擇了機械設計專業(yè)。2007年取得武漢理工大學機械電子工程專業(yè)碩士學位后，她進入國內一家知名重工企業(yè)，從事機械設計工作。5年間作品不斷，她從中積累了豐富的設計經驗。

2012年，李霞作為人才被引進到中建三局工程技術研究院工作。第二年年初，她便開始著手廻轉塔機課題。施工加重工，李霞樂在其中。她覺得，離兒時打造“航母平臺”的夢想越來越近了。

排除萬難設計“建樓怪獸”

隨著中國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。李霞舉例，建造一棟500米高樓，需要的物料裝備總共有五六十萬噸，是建造300米高樓的兩倍，施工風險也多出四倍，對于施工平臺的穩(wěn)定性和承重力都有更高的要求。

面對這種情況，2015年，中建三局工程技術研究院決定研發(fā)“整體自動頂升廻轉式多吊機集成運行平臺”，也就是如今在國內外大名鼎鼎的“空中造樓機”。

李霞負責這款造樓神器的關鍵技術，需要承擔全部機械結構的設計及試驗工作：驗證方案的可行性，確定如何實現(xiàn)多吊機360°換位、如何解決廻轉平臺高承載和自爬升問題。

最初的方案中，李霞將平臺設計成環(huán)狀，上面綴滿五角星，雖然后來這個方案未被采用，但這份手稿李霞至今都細心地保存著。考慮各種現(xiàn)實因素，在兼具美觀與實用性的前提下，李霞設計了一稿又一稿，歷時1年才最終完成。

為了實現(xiàn)多吊機360°回轉，李霞和團隊成員翻閱了大量文獻資料，考察了國內幾十家回轉支承生產廠家，與廠家數(shù)百次的溝通后，才最終找到解決方法。

設計需要扎實的專業(yè)基礎，也需要豐富的想象力。“教科書中沒有可以直接引用的方法，創(chuàng)新總是比較難的。”李霞和團隊歷經200余次反復驗算、優(yōu)化和分析，一一攻克了難關。

星光不負趕路人，2018年，外形酷似蝴蝶結的廻轉平臺系統(tǒng)橫空出世。它總高40多米，自重近2000噸，位于建筑上端。它集成塔吊等裝備和設施，營造出一個綠色安全的移動建造工廠，可以容納二三百人同時施工。工人蓋樓就像在工廠中一樣，不必裸露在樓外，減少了受傷的可能性。平臺還布滿安全監(jiān)控傳感器，“比如傾角傳感器，如果平臺傾斜呈一定角度，傳感器就會報警”。經過多年的努力，李霞兒時的夢想終于實現(xiàn)了。

超級速度驚艷世界

“空中造樓機”是中國首創(chuàng)，頂升力達4000多噸，能讓建筑施工在千米高空如履平地，在極限情況下，甚至可以抵御14級大風。

高空中如何保持穩(wěn)固？李霞說，平臺裝有像搓衣板一樣的微凸支點，承力件像造樓機的手腳，緊扣在大樓核心墻體的支點上，由大樓外側的液壓油缸負責提供動力。依靠微凸支點，大樓變成了攀巖墻，造樓機馱著負重，像猴子爬樹，一層層向上攀爬。即便液壓機突發(fā)故障，12個鉤爪也會牢牢抓扣在墻面上，為幾百米高空中的造樓機護航。

在建筑業(yè)有句行話，建設300米以上的高樓是一道門檻，建設500米以上的高樓則是一個永久性的難題。現(xiàn)在這個難題被中國人破解了。

如今，“空中造樓機”已經應用到北京第一高樓“中國尊”、武漢綠地中心、沈陽寶能環(huán)球金融中心等重大項目。作為設計出這頭“建樓怪獸”的主力成員，李霞為之驕傲和自豪。