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校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

2023-01-10由 澎湃新聞客戶端 發表于 林業

斜腹杆是什麼

鄒劍強,重慶大學1985級土木工程學院結構專業校友。

校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

今年50歲的鄒劍強,是航空工業規劃動力院的一名建築結構工程師。從業以來,他一直在工程實踐中不懈地對建築“骨架”進本研究和探索。“剛柔相濟”是他的網名,這源於一種道家哲學——剛強與柔韌相輔相成,才能真正地強大久遠。這個詞語也完美地詮釋了鄒劍強其人。從上大學算起,他至今已與鋼筋混凝土打了32年交道,如何將承重柱設計得更加堅強,使房屋更加結實,是他始終如一的追求。同時,他也需要有一顆細膩柔軟的心,以“惟精惟一”的工匠態度去解決實際工程中的挑戰和難點,為人們提供最安全的生活環境。

工匠之道——天道酬勤,業道酬精

儘管結構師和其他工匠扮演的角色不同,可是在鄒劍強眼中,他們有一個共同點——天道酬勤,業道酬精。“沒有對技術的深度鑽研,就不能稱之為‘工匠’,沒有對職業的高度忠誠,就不能稱之為‘精神’。”當談起結構工程師如何做到工匠精神時,他提出四個詞:“知識、追求、責任、奉獻”。

“知識”包括專業基礎理論、行業規範、計算機及軟體操作等,擁有紮實的基礎知識是成為結構師的基本前提。但鄒工認為建築設計更是一個綜合勞動,不單是結構專業的知識,還要充分發揮各個專業、不同人的知識特長,成為跨專業人才,才能完成一個優秀的建築設計專案。

“追求”是對技術的追求,現代建築中新材料、新技術、新結構不斷湧現,作為結構工程師,就需要不斷學習這些新的本領。“追求”更是對完美的追求,結構方案一般都需要反覆比較,仔細琢磨,才能逐漸達到滿意。

“責任”是敢於擔當。“一提到終身負責制,有人就感到心裡有壓力,害怕採用自己沒有設計經驗的結構形式,只會生搬硬套標準圖進行結構設計,”他說,“靈活運用知識和經驗,為社會設計出安全、適用、經濟的建築,是我們結構工程師應盡的職責。”而說到“大國工匠”時,鄒工謙虛地笑了:“不要說得那麼‘高大上’,我們只是平凡的建設者,但我們必須意識到,我們受過國家的高等教育,承擔的社會責任也大得多。”

在鄒工的字典裡,“奉獻”是工匠的最基本素質。設計是一種辛苦的工作,尤其是結構專業,前期方案比較、設計畫圖加班加點、後期配合與修改,哪個也不能少。“而即使建成了最出名的建築,結構工程師也一定是那位默默無聞的人。”鄒劍強的語氣裡讀不出功利心和浮躁心 。

校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

工匠之術——如切如磋,如琢如磨

結構設計是一門需要關注細節的工作,工匠精神要求設計師把每一個工作步驟做到極致。“對工作精益求精,幹起活來兢兢業業、樂此不疲。對業主恭恭敬敬、不卑不亢,交出來的活永遠都是對得起自己良心的活。”鄒劍強如數家珍地談起自己的作品。

對建築功能性的追求:創造發明空腹式格構鋼柱

2008年,天津航天某總裝測試廠房工程是新一代運載火箭產業化專案中一個極為重要的廠房。鄒劍強和團隊首先參觀了現有的總裝廠房,發現過去的設計形式結構上雖然安全可靠,但受力不太合理,佔用的空間過大。“結構設計的目的不僅僅是安全,經濟合理同樣是非常重要的,”鄒劍強的“匠心”使他左思右想,“有沒有更好的解決辦法呢?”鄒工帶領團隊對廠房柱一步一步進行最佳化,從實腹式柱、斜腹杆式格構柱到空腹式格構柱,將柱腹板逐步減少,最終將風管和走廊都放在了柱子內。建築和裝置專業都滿意了,但結構能不能實現呢?會面臨什麼問題呢?這麼高大的空腹式格構鋼柱廠房從來沒有工程先例,完全超出了現有規範的要求。他和團隊從整體到節點,一步一步進行仔細計算,保證結構內力計算和構造上都是可行的;同時諮詢多位鋼結構專家,向前輩請教,得到高手的指點,是設計不留任何瑕疵;然後進行模型試驗,證實了方案的安全可靠,最終完成了這一創新設計,向業主提交了一份滿意的答卷。

該工程建成後,廠房內非常整齊、簡潔,成為現代工業高大廠房的一個典範。每逢對大運載火箭進行報道或者領導視察,該廠房常常會出現在記者的鏡頭之中,人們讚美的是現代火箭的雄偉氣派,鄒劍強專注的卻是廠房鋼柱的整潔秀美。據測算,對比於原有總裝廠房的懸挑設計,採用空腹鋼柱總體上要節省造價近兩千萬元。

對於這一巧妙構思,他還獲得了國家專利,將工業廠房的設計水平提升到了一個新的高度,是對單層鋼結構廠房設計理論是一種補充和完善,填補了國家現行規範在該領域的空白。

校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

對建築美觀通透的追求:大膽採用單層索網幕牆

“優秀建築千古流芳”,將最先進的設計理念、最現代的材料、最優良的建造技術融入到建築之中,是優秀建築之所以優秀的一個重要因素。

“不管是建築、還是別的受力體系,只要有關結構受力的,或感覺巧妙、以前沒有見過的,我都感興趣,常留心,多思考。”這是鄒劍強作為結構工程師養成的職業習慣。有一次在中關村圖書大廈買書,他第一次看到單層拉索幕牆,將玻璃直接掛在單層預應力索上,非常通透漂亮,“這既不是梁、也不是桁架,就這麼一根索,怎麼承受水平風荷載呀?”這片幕牆雖然跨度不大,卻深深地把他吸引和震撼了,這種嶄新的幕牆形式在他腦海裡留下了深深的印象。

2010年,鄒劍強接到中航商發總部及研發大樓的設計任務,作為我國商用航空飛機發動機總部大樓,該工程不單是上海市的地標建築,更是航空工業一個非常重要的對外形象展示視窗。航空發動機是現代工業最璀璨的明珠,總部大樓也應該是最現代、最氣派的才能與之匹配。拿到任務,鄒劍強一下就想起了曾經見過的單層索網幕牆,馬上向建築師建言獻策,一起到中關村文化商廈、北京新保利大廈、中國石油大廈等工程實地考察。大家一致認為,索網幕牆集建築、結構、功能、藝術為一體,結構輕巧、承載力強、空間通透、造型美觀,極富時代感和生命力,此工程非常適合採用。於是他帶領團隊連夜蒐集資料,討論方案,建立模型,著手計算。

該專案建成後,對於這個近30m高的敞亮氣派的大廳,建築師們和業主都非常滿意。2015年還獲得了全國優秀工程獎。

校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

2013年貴州黎陽某科研樓中庭設計中,他再次運用了單層索網幕牆,該幕牆跨度25。2m、高度41。2m,更高更大更亮了,為航空發動機工業又建成了一個敞亮的現代建築。

作為“工匠”,任何一個人都無法精通行業內的每門技術。但只要善於學習,不畏艱辛,透過團結協作,集各家之所長,將最先進的、最合適的方案運用到工程專案中去,盡心盡力地為業主服務,也就體現了“工匠精神”的要求。

對建築抗震環保的追求:探索推廣預製框架建築

對於現代建築,現在有兩大熱點,或者說難點:一是抗震,二是預製。地震給人類帶來了巨大的災難和痛苦的回憶,為人們建造結實耐震的房子,是所有結構“工匠”永恆的追求。國家目前大力推廣預製建築、綠色建築,這主要是基於環境汙染日益嚴重和勞動力成本快速上升兩大因素而提出的迫切要求。但一說到預製建築,人們就會認為它抗震效能不行,遠比現澆結構差。“有沒有既方便預製又耐震的辦法呢?”鄒劍強不畏難、不信邪的工匠精神又使他開始思考,“目前沒有解決的辦法並不意味著就永遠沒有辦法解決,‘工匠’要敢於探索和創新。”

就像與敵人搏鬥,“預製”要打敗“現澆”,首先就要發揮“預製”的特長,設計一個“預製”柱能做而“現澆”柱不能做、“預製”柱強度又比“現澆”柱高很多的方案,這樣預製建築推廣就有希望了。

校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”

在查詢各種預製工程例項、對比各種預製方法優缺點後,鄒工終於找到一種滿意的方案:在鋼筋混凝土中增加了一根小截面預製鋼管混凝土芯柱,並2~3層樓高或者更長做為一整節的長柱,稱為“預製鋼管混凝土疊合長柱”。可別小看這根小截面預製鋼管混凝土芯柱,它的承載力卻是同等截面混凝土的近5~10倍,好比在鋼筋混凝土柱中央插入了一根堅強的鋼棒,豎向承載力棒極了,這樣柱就有了一個“剛強的心”。舉重運動員在比賽前都會繫上一個又寬又緊的腰帶,對提高成績很有作用。鋼管就像運動員的腰帶一樣,緊緊地握住核芯混凝土,極大地提高混凝土的強度。疊合柱的承載能力可以達到混凝土柱的2~4倍,這樣“預製”柱就能以一抵四,誰還能說“預製”建築抗震效能不如“現澆”建築呢?另外,將多層柱預製成一整節長柱,施工方便快捷,經濟性好。該技術方案抗震及經濟效果都非常顯著,已獲得國家發明專利。

2015年,鄒劍強成功將該技術應用到某3層橡膠製品廠房, 該廠房是預製鋼管混凝土疊合長柱發明專利技術在多層廠房中的首次應用,不但開創了預製建築發展的新模式,也為多層廠房設計提供了新思路。2016年他和同事們再次將小截面鋼管混凝土疊合柱應用到某3層航空材料試驗廠房,更可喜的是,相對於常規鋼柱,該廠房節省用鋼量約1300噸,經濟效益非常顯著。

預製混凝土柱終於變得“剛強”,價格也不“貴”了。鄒劍強堅信,隨著“預製鋼管混凝土疊合長柱”的推廣使用,未來預製建築發展大有作為。

工匠之魂——格物致知,砥礪前行

古人講究“格物”,以身觀物,以物正身。對一名結構師而言,打造一座建築,會將自己的智慧和汗水溶化到建築中去,外行看的只是外殼,而內行看的卻是內涵。要將一堆鋼筋混凝土鑄造成為一個藝術精品,離不開結構師反覆琢磨,規劃大局,構築細節。

王陽明用竹子思考人生,結構師用規矩丈量世界。擇一事,終一生,鄒劍強心無旁騖地鑽研思考,格物致知,這就是他的“工匠精神”。時代到處是驚濤駭浪,他埋下頭,甘心做沉默的砥柱,他的人生,猶如建築中的堅強骨架,無聲,但有無窮的力量。

文章來源:重慶大學北京校友會

原標題:《校友鄒劍強:剛柔相濟的“建築骨架工匠”》