被神秘的淡蓝色膜外衣覆盖着的国家游泳中心（即水立方）晶莹剔透，静静地坐落在北京奥林匹克公园B区，与位于其东侧的鸟巢交相辉映。她是北京市政府指定的唯一一个由海外华人华侨捐资建设的标志性奥运场馆，奥运会期间，将承担游泳、跳水、花样游泳等比赛，赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心，既可举办大型国际赛事，又能为公众提供休闲、健身等服务。国家游泳中心占地62828平方米，赛时建筑面积79532平方米，标准座席17000个。整个结构外形为立方体，地上高度约30米，是世界上唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的公共建筑，由中建一局集团建设发展有限公司施工。它独特的膜外衣共由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万平方米。
也许是机缘巧合，也许是命运使然，这一令世界瞩目柔情似水建筑的总工程师位置落在这位皮肤白皙，语音轻柔的女性身上。陈蕾就读于武汉工业大学工民建专业，走出校门后来到中建一局集团建设发展有限公司，开始在这个男人居多的领域里打拼人生。初到北京，陈蕾骑着单车往返于宿舍和工地之间，将精力全放在了学习与实践上。当时，她在建筑面积为16万平方米的北京城市广场项目部做技术员。三年后项目结束，工作认真、踏实肯干的陈蕾担纲国贸二期项目技术部经理，最终国贸二期荣获中国建筑业最高荣誉——鲁班奖。凭借在前两个大型项目上积累的施工经验，她开始了总工程师的生涯，先后在武警宿舍楼和北大生物城项目担任总工程师。33岁那年她被赋予神圣使命，从此四年多与水立方相伴，她攻克了这一特殊建筑道道技术难关，同时也拥有了令人艳羡的一位建设者的不凡经历。
不辱使命攻克技术难关
2004年7月，水立方正式开工。
陈蕾介绍说，水立方的设计理念是将存在于自然界的泡沫理论首次应用于建筑，也就是将水泡的结构放大到长177米、宽177米、高30米的建筑尺度。要实现这样的理论意味着，必须建设全世界第一座多面体空间刚架结构体系。同时，为这个由3065个多面体组成的钢结构覆盖上面积达10.5万平方米的ETFE膜，这些在世界建筑界内都没有成功的经验可以借鉴。深化设计，这是陈蕾面临的重大课题。水立方的钢结构被分解为9843个球和20670杆件。这些构件最大的特点是各具特性，大小、长短，甚至壁厚都不相同，没有统一的标准规格。这意味着，30513个构件都具有唯一的规格、唯一的位置，每个构件都要有唯一的编号和单独的一张加工图。为此，项目部进行深化设计制作的图纸达到3000多张，比最初设计方提供的图纸多了20倍，设计变更8套，而最后送到工厂的加工图达30000多张。然而，这仅仅是开始。如何能快速生产出30000多个高质量的钢构件，并将其准确安装到它应在的位置上成为新的难题。
安装过程中，球及杆件的每个节点均需进行三维定位。在安装初期，花费了大量的人工进行调整、校正，仍然无法保证设计要求的精度，而且施工进展缓慢。项目技术人员和安装工人每天都对安装过程的一道道工序进行研究，分析每一个影响进度的因素。他们经过深入探索施工，不断调整安装及测量方法，从一开始每天只能安装几个构件，到后来的几十个，直至每天达到250个。自钢结构开工后每天有经过严格考核挑选出来的200多名焊接高手现场作业，保证了焊接安装需要。凭借坚韧不拔的毅力和一丝不苟的钻研精神，陈蕾将难题在无数次的论证和实践中一一化解。她主持编制的《国家游泳中心钢结构施工质量验收规定》和《国家游泳中心膜结构技术及施工质量验收标准》，填补了国内钢架结构和ETFE膜结构技术施工标准的空白。
大胆抉择钢结构成功屹立
在水立方的施工中，让陈蕾感到非常欣慰和自豪的是主钢结构支撑体系的选择。
水立方主钢结构屋盖的施工全部采用高空散拼法，需要大量的脚手架作为承重及操作平台。如果租用传统的扣件式钢管脚手架，不仅租用费用高，而且安装用量巨大。经过预测，如果施工现场全部采用这种传统脚手架，其总量将达到16000吨，而主钢结构的总重量才6700吨。此时北京建筑市场脚手架资源短缺，影响到了水立方的正常施工。这时，一种采用法国技术，在国外应用广泛的新型模块式脚手架进入陈蕾的视野。它不仅质量轻，而且强度高，搭拆速度快，十分适合水立方。然而，因为它在国内没有大量应用的先例，也没有国内相关技术及验收标准，“用”还是“不用”成为饱受争议的问题。陈蕾决定通过理论计算和现场实验来验证它的可行性。为此，她一方面通过大量的理论计算来复核法国的标准，一方面在实验室和施工现场进行反复实验，同时又请来北京市的顶级专家进行多次专题论证。在计算数据和实验结果面前，她冲破重重阻力，毅然决定“用！”
在全体建设者的共同努力下，水立方主体钢结构于2006年4月10日提前一个月实现封顶，并在6月成功进行了第二次（大跨屋面）卸载，各项实测数据再次验证了主体钢结构完全达到了设计要求，世界上第一座多面体空间钢架结构建筑从此诞生！在长达三个半小时的卸载过程中，陈蕾绷紧了身体每一处的神经。当最后一个千斤顶退出工作，水分子的钢筋铁骨成功屹立时，陈蕾抑制不住内心的喜悦，留下了激动的眼泪。
顽强拼搏水立方披上膜外衣
成功打造水立方的钢筋铁骨后，建设者又投入了新一轮的战斗，为水立方披上蓝色的膜外衣，攻坚世界上规模最大的膜结构安装工程。
ETFE膜是塑料家族中的一员。它轻而薄，一般厚度仅有0.25毫米，但承受力却很强。用这种膜制成的气枕，耐候性很好，可以经受长年的雨雪侵袭。此外，它的透光度相当好，有97%的透光率，能让游泳馆接收更多的光线和热量，帮助游泳池保暖，比一般节能建筑节省9％的能源成本。
在这个近乎透明的馆内，要求光线都是散射光，不能出现影响运动员比赛的炫光，如何安装膜结构？如何保证游泳馆内声光热各方面的平衡，达到奥运会比赛要求？建设者凭借艰苦求索的科学精神和一丝不苟的工作作风找到了答案。他们先后针对膜结构进行声学、光学、热工学等方面的原型测试，填补了国内ETFE膜结构应用的空白；他们深入开展技术攻关，广泛听取专家意见，确定了膜材选型及膜结构深化设计，编制了《膜结构工程施工质量验收标准》，成为国内第一部有关ETFE膜技术及施工的项目标准。作为一个大型室内水上竞技场馆，对装修面完成后的泳池、跳台所达到的防水性、精度、环保性、比赛设施安装等要求均高于普通建筑，必须符合国际比赛的赛时功能需要。竞赛池完工后，10条泳道的贴砖完成面误差值均达到0～5毫米以内，远小于国际泳联的限值。跳台平面误差允许值为0～50毫米，实际为0～2毫米。2006年8月1日，水立方成功安装第一块气枕，12月26日，水立方外层膜结构完工，一座蓝色的水晶体赫然屹立。今年1月28日水立方顺利通过竣工验收，并已成功举办测试赛即2008年中国游泳公开赛。
水立方的奇妙和完美，让国际奥委会主席罗格赞不绝口：“我仿佛走进了一个‘水分子’的世界，水立方将成为与悉尼歌剧院一样的世界建筑杰作！”
人物档案陈蕾，女，36岁，中建一局集团建设发展有限公司高级工程师，奥运重点工程国家游泳中心总工程师，先后荣获“奥运工程建设劳动竞赛优秀建设者”、中建总公司“巾帼标兵”、北京市“五四奖章”标兵、“中国青年五四奖章”、“全国三八红旗手”等多项荣誉称号。 记者 白秀喜 通讯员 张琼
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