李霞打造“造楼怪兽”

李传云

空中造楼机

我国首创的巨无霸“造楼怪兽”，以顶升力达到4000多吨的最牛实力，让千米高空的建筑施工如履平地。它的设计者李霞是一位80后奇女子。如今，她已发表相关技术学术论文5篇，获国家专利8项。

学习机械设计

今年38岁的李霞，湖北黔江人。父亲有一双巧手，能用一块块木料像变魔术般的装置成了茶几、书柜、小饭桌等精美家具。这让她羡慕不已，表示自己长大后，也跟着父亲做一名技艺精湛的木匠。后来，父亲在建一座30多层大楼时，因为脚手架搭建时出意外事故而坠楼身亡。母亲带着女儿远嫁他乡。

父亲去世给李霞带来悲伤，也带来思考。当时梦想着，如果科学家能发明一种像迷你版“航母”一样的平台，围在新建高楼的四周，而且随着楼层的升高也可以自动升高，让工人能在上面如履平地的干活就好了。然而，这种庞然大物谁能造出来？

有梦想就有动力。李霞参加高考，毫不犹豫地报了机械设计专业，成了班上30个同学中仅有的2名女生之一。机械设计枯燥无味，李霞学起来却津津有味，觉得机械设计很有创造性和挑战性。2007年，她在武汉理工大学机械电子工程专业取得硕士学位，毕业后进入国内一家知名重工龙头企业，从事机械设计工作，且一干就是5年。2012年，作为专业人才，李霞被引进中建三局工程技术研究院工作。第二年初，便开始着手廻转塔机课题研究。这时，她觉得，自己为造楼设计“航母平台”的梦想越来越近了！

设计建造“怪兽”

随着科技进步，国内外300米以上的超高层建筑越来越多，甚至要求建造500米高楼。这就需要一种科技含量更高的超大施工平台。要建造一栋500米高楼的物料和装备，大约需要五六十万吨，是300米高建筑用量的两倍，施工风险更是比300米高楼大了4倍，同时，对施工平台的稳定性和承重力的要求也更高。为此，2015年，中建三局技术研究院决定研发一种“造楼怪兽”，即“整体自顶升廻转式多吊机集成运行平台”。它的外形酷似“蝴蝶结”，号称“空中造楼机”。

李霞负责其中关键技术，即大型施工机械的结构设计与分析。这项技术包括空中造楼机的两大创新点——廻转驱动系统和支撑顶升系统。怎样实现多吊机360°换位，怎样解决廻转平台高承载和自爬升问题，成了李霞设计与验证方案可行性的关键点。

这项研发工作历时3年多，验证方案又花了一年。开始时，李霞依据旋转餐厅的原理，设计外环转动来实现吊机360°覆盖超高层建筑，因“跨距比较大”而被推翻。接着，她又设计出像“三个花瓣”的廻转平台，也因多种因素未能实现。李霞并不气馁，她和团队成员翻阅大量文献资料，考察国内几十家廻转支承厂家，在产品安全使用的技术、环境影响因素、安全系数等方面严格要求，刻苦攻关，最终找到了解决360°换位方法。然而，问题解决后，另一个难点又出现，即廻转平台高承载和自爬升。为了解决承载课题，李霞和她的团队经历了不少于200次反复验算、优化和分析，攻克了技术难关后，完成了设想方案的可行性验证，成功设计出了“蝴蝶结”廻转平台系统，技术人员称之“空中造楼机”。

2018年，“空中造楼机”终于横空出世。它总高40多米，自重近2000吨，可位于建筑上端运作。从技术层面上说，它集成了塔吊等装备和设施，营造了一个绿色安全的“移动建造工厂”，高峰时可以容纳200至300人同时施工。

“空中造楼机”犹如一头庞大的“怪兽”，平台上布满安全监控传感器，监视着工程质量。比如，倾角传感器，如果平台出现倾斜呈一定角度时，传感器就会报警。有了“空中造楼机”，建筑工人盖楼就像在工厂中制造普通商品一样，尽量避免工人裸露在楼外，减少受伤的可能性。当这头庞大的“怪兽”出现在施工现场时，很多人都惊讶得说不出话来了，一个个仰望高空惊叹连连。

4天盖起一层楼

“空中造楼机”是中国首创，最牛的实力就在于，它的顶升力达4000多吨，能让建筑施工在千米高空如履平地，在8级大风中平稳进行，甚至可以抵御14级大风。仔细观察，它装有像搓衣板一样的“微凸支点”。依靠微凸支点，大楼的墙体就变成了攀岩墙。造楼机驮着负重，像猴子爬树，一层层向上攀爬。有了它，实现了施工电梯直达平台，实现卸料平台、混凝土布料机、临建设施、物料堆场等与模架的集成，可缩短20%的工期。依靠它，迄今为止，全球300米以上的高楼，有将近70%是中国建造。此前，建造500米以上的高楼是世界难题，也因“空中造楼机”的出现，这个难题也被中国轻而易举的破解了。

“空中造楼机”4天可以盖一层楼，施工速度惊艳了世界！这是因为，它的廻转驱动系统，实现了塔机（用于建筑施工中的起重设备）吊装范围对超高层建筑的360°全覆盖，比以往建筑施工方式可节省30%~40%的费用支出。支撑顶升系统，简化了各塔机附着、爬升工艺，相比以往建筑施工方式，每层可节省五分之一的工期。

“空中造楼机”有两大创新点的核心技术，均由李霞带队设计完成。前年，中央电视台《大国重器》节目，专门对“空中造楼机”进行了报道，称：“这是中国高度、中国效率、绿色节能的建筑方式，以绝对的优势领跑世界”。李霞为之感到骄傲和自豪。

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