挑戰深坑酒店

文‖《上海國資》記者 王錚

挑戰深坑酒店

文‖《上海國資》記者 王錚

從單純的施工難度來說，這是一個中等偏上的建筑，但因為沒有先例，每一個施工方案都要通過數據計算、專家評審，推進的過程很漫長

2016年末，被謂為世界建筑奇跡的佘山世茂深坑酒店實現鋼結構封頂，將于 2017年底竣工。建成后這家酒店包括地上3層、地下14層、水下2層，能為1000名客人提供會務和休閑服務。

這家世界海拔最低的深坑酒店地點位于上海佘山一座深達80米的廢棄大坑，該深坑原系采石場，經過幾十年的采石，形成了一個周長千米、深百米的深坑。

早在2006年，開發商上海世茂決定利用深坑的自然環境建造一座五星級酒店，整個酒店與深坑融為一體。上海世茂并有意將此項目打造成世界建筑奇跡，特聘請設計迪拜帆船酒店設計師Martin Jochman帶領的阿特金斯團隊擔任建筑設計，由中建八局負責建筑施工。

要建造上下高度落差如此巨大的深坑酒店，將是一個極其復雜、浩大的工程。它的“深度”，也會帶來無數的技術難題，尤其包括消防、防水、抗震等。

中建八局在2008年中標入場，2013年3月始正式動工。

“在這幾年中，項目經歷了設計方案一次次的調整，再一次次報批，反復洽談，斟酌細節，考究規劃，不斷去完善與優化。從單純的施工難度來說，這是一個中等偏上的建筑，但因為沒有先例，我們每一個施工方案都要通過數據計算、公司專家評審、政府機構專家評審等再實施，推進的過程很漫長?！敝薪ò司挚偝邪菊憬止窘浝砀鹉藙Α渡虾Y》表示。

據了解，這項工程建設中因攻破諸多工程難關，受理38項專利。授權19項專利。

進場

施工團隊要解決的第一個難題是，混凝土和人員如何進入深坑施工現場。

在地質、地形復雜的礦坑內，棧道曾是連結坑頂與坑底的唯一途徑，“之”字形的窄小通道，僅供兩人并排行走，一個單程約需15分鐘。

總計要將約55000立方米混凝土、3700噸鋼筋、6900噸鋼結構、6000平方米模板、1萬米鋼管等大件物品運送現場，棧道顯然難以承擔，常規方法也行不通。

“比如說混凝土，一般的方法是施工單位先到攪拌站采購好，然后通過橄欖車運送到施工現場?！备鹉藙榻B。

但這種方法顯然不適合深坑作業?！爱斎灰部梢杂脗魉蛶?，將混凝土從地上輸送到地下，但是采購這種傳送帶的價格很昂貴，且運到地下深坑再安裝，時間和施工成本無法估計?！备鹉藙Ρ硎?。

實際上，混凝土向下超深輸送，存在混凝土易離析、坍落度損失大、易堵管等問題，一直是施工技術上的一大難點。

中建八局采取的方法是，“一溜到底”和“三級泵送”。這兩種方法亦是根據南北兩面巖壁地勢不同而發明。

“如何既不突破資金預算又要保證安全質量，一直是這項工程最大的挑戰?！备鹉藙Ρ硎?。

所謂“一溜到底”，即在地面上將調試出來的混凝土每天通過直立的大金屬管直接溜到施工現場作業平臺。中建八局在現場設立了兩根金屬管運送混凝土。

“三級泵送”即通過混凝土汽車泵、溜槽、混凝土固定泵再到各個工作面上?！叭壉盟蛣t相當于兒童樂園的滑滑梯，地面的混凝土經過3次緩沖后達到工作面，為什么要3段緩沖？是要釋放其沖擊力。在這個過程中要設計好角度、緩沖阻尼、汽車泵、溜槽和固定泵的最佳位置以及混凝土的配合比等?！备鹉藙榻B。

在這其中，混凝土的配合比極具技術含金量。

“制造混凝土就好像和面粉一樣，這項工程要求的混凝土強度很高，要防滲水。那么制造高強度的混凝土，比如水多少、石子多少、黃沙多少、各類添加劑多少，規格和比例要嚴格控制，并且要必須確保往下輸送的時候不產生離析?！备鹉藙榻B。

據了解，為制造混凝土的配合比，施工團隊特聘請中建八局享受國務院特殊津貼的工程師專門研制。

在施工時，這兩套方案通常是同時使用。

解決了混凝土的輸送問題，施工團隊還面臨著這么多施工人員如何在落差近80米的現場上下。

“建筑工地一般都有傳統的施工升降機輸送，但這種升降機因大多適用于地面高樓，運行方式是直上直下，地面施工時通常是將升降機固定在混凝土墻面或者鋼筋柱上，地下作業當然也有專用的電梯，稱為傾斜電梯，但如果我們深坑作業采用這種電梯，面臨的問題一是要去廠家專門定制，成本較高，施工時間也會相應拖長，另外，這種傾斜電梯每次上下的人很少，不適合施工作業?！备鹉藙Ρ硎?。

施工團隊仍然決定采用傳統的施工升降機運送，但附著在什么地方？“不規則、傾斜的崖壁上很難固定電梯，我們想的辦法是將一臺塔吊的大手臂拆掉，將升降機固定在塔吊的標準節上，便于人員上下?！备鹉藙榻B。

塔吊的組成包括起重臂、平衡臂和標準節等，所謂塔吊標準節，在塔式起重機中起著支撐和穩定的重要作用。

目前已被列為專利的異形斷面施工升降機，原理其實很簡單，其利用塔吊標準節作為施工升降機的附著結構，將兩臺四輪移動式施工升降機附著于塔吊標準節的兩側，這樣很好地解決了向下超深80米施工升降機的安裝問題。

“對于新的方法，我們是通過各種力學測算，比如在極端情況下，按照標準節的承載力進行了模擬運行，再邀請專家討論認證，最后才付諸實施，運行2年，應該說達到了效果，隨著主體結構完工，馬上就可以將升降機安裝在主體結構上?！备鹉藙Ρ硎?。

事后回想，葛乃劍仍感慨，“雖然通過論證，但實際運送時仍時時警惕，因為畢竟是附著在高達55米的標準節上，上下運輸過程中是時時搖晃的?！?/p>

梯田式底板

“掛”在懸崖上的酒店如何澆筑底板？在澆筑底板之前是打下樁基，這是建筑施工第一步。峭壁上如何打下樁基？且深坑酒店的周邊是陡峭的巖石壁，防震是極其重要的問題，樁基和底板又將如何設計？

為了解決這個最重要的問題，設計團隊將地質勘測結果和酒店的工程結構設計輸入計算機，通過一系列模擬測試反復檢查建筑設計的強度和抗震性能，最終確保深坑酒店可抗9級以上地震。

“巖石崖壁表面一層是強風化層，而深坑酒店的主體結構大面積與坑壁圍巖碰撞，所以工程樁必須打至巖石持力層到中風化層?，F場情況復雜，巖石風化程度不同，工程樁為一樁一探施工難度高?！备鹉藙Ρ硎?。

施工團隊首先要做的是將巖石表面的強風化層進行剝離，抽水。

“剝離的方法主要是爆破，讓巖石表面露出中風化層，中風化層的強度很大，可以立樁?！备鹉藙Ρ硎?。

但爆破的工作量大，精度要求也很高?！耙蚩由钇露?、作業困難，且爆破時不允許對保留巖體及坑頂已施工結構產生擾動，因此對爆破施工安全質量要求高，需經周密計算和驗證?！备鹉藙Ρ硎?。

事實上，在全部施工過程中，中建八局熟練地運用了BIM技術?！氨热鐚碗s節點進行鋼筋排布，通過BIM技術三維可視化、協同性和信息可提取性的特點，構建實體模型，對復雜節點按照設計圖紙配筋，對鋼筋穿插、定位進行模擬，解決鋼筋、大預埋件、錨索相互沖突問題，指導現場施工。效果很好?！备鹉藙Ρ硎?。

爆破也采用了BIM技術?！爸黧w結構與崖壁雖然是大面積碰撞，但到底哪些點會發生碰撞？碰撞到什么多深的程度？通過BIM技術我們能精確掌握，那么能不爆破的我們盡量不爆破，保持原貌?！?/p>

在崖壁露出中風化層之后，因為崖壁不規則，施工團隊亦利用BIM三維模擬技術，對回填混凝土根據不同標高進行了分層。

“最后形成的面貌并不是一塊平整的底板，而是梯田式的分層底板?！痹谶@些梯田式的底板上，施工團隊在各個分層表面上開出一條一條的凹槽，又將在建筑物主體結構上用混凝土鋼筋澆筑成一個一個的“榫”，將這些榫按照位置嵌進凹槽中。

“類似于中國傳統的木匠技術?！备鹉藙榻B。

在“榫”與凹槽相嵌之后，施工團隊再抹平地表。

“事實上，每個難點的解決，我們所用的并不是很尖端的科技，而是將已有的成熟技術與現狀結合起來，一一制定解決方案。施工團隊集思廣益，每天都是頭腦風暴，我也鼓勵大家盡情發揮想象力，無論多么大膽或者幼稚?！备鹉藙Ρ硎?。

他們的目標是，千方百計讓現場與設計師的要求一致。

目前，主體結構雖然圓滿完成，但挑戰猶在。

“一是屋頂的設計是綠化園，那么意味著要將土石堆積在混凝土鋼筋上，最大承載力需要詳盡計算。另外，屋頂最后要呈現出圓弧形，如何達到設計要求也將考驗我們?！备鹉藙Ρ硎?。

事實上，未來的考驗還有酒店內部空間分割和裝修?！熬频陜炔坑泻芏噤摻钪?，空間的分割和裝修很有難度?！?/p>

更重要的是，地處深坑，消防安全如何顧及?葛乃劍介紹，酒店的消防逃生將是立體型的，住在深坑中的住客，可以往上向地面疏散，也可以向地下平臺逃生，在平臺各方位還設立若干水炮，可以直接打進樓層。

“在無先例參考的情況下，每一道工序，任何一個環節都需要反復論證?！备鹉藙Ρ硎?。