决战申城天际线(2016年第2期)
鲍桂喜 / 文
2012年8月,正是上海一年中最热的时候,也是台风不时光顾的季节。8日一个名为“海葵”的台风如期而至。瓢泼大雨裹挟着7—8级的风力,倾泻而下。路上的行人弓着身、举着伞,伞和身子都尽量向前倾,力图尽量减小暴雨台风带来的行进阻力,努力前行。路面上的积水,让汽车如同水中行舟。
此时,位于陆家嘴的“中国第一高楼”--上海中心大厦工地,无论是中间的核心筒还是外围的钢结构,都正以一种“欲与天公试比高”的态势快速向上。两年不到的时间,核心筒已攀升至70层,330多米的高度。从地面上仰望,顶部在漂移的云层中忽隐忽现,给人以云里雾里的感觉。
也就在这个时候,上海中心大厦核心筒钢平台的变形改造正在紧张进行,尚未全部完成,而在300多米的高空,风力至少比地面高出3、4级。在巨大风力的作用下,上午10点半左右,东北角顶部钢平台下挂的一处脚手架底部出现较大变形,36米长、面积达100多平方米的金属网片被吹开并出现晃动,在风力的作用下如同推窗一般一开一合。这让所有在场的人惊出一身冷汗,更让负责核心筒结构施工的上海建工一建集团的建设者感到问题的严重性。
险情就是命令。经过总承包项目经理部的紧急商议,一支14人组成的抢险队伍开始登上狂风暴雨中的大楼,花力、孙海东、陈刚、徐磊、范明建、宋忠健……他们看着上海中心大厦在自己的手中一层层长高,更深知此次任务的险恶和意义的所在……
真所谓不经历风雨怎么见彩虹,上海中心大厦从最下面的大底板浇筑到跃出地面再不断地伸向空中,就像一个人在人生的每一个阶段都要面对各种不同的风险和考验,明的、暗的、有形的、无形的……而632米的上海中心大厦,挑战的不仅仅是建筑的高度,更是挑战技术的高度、管理的高度、创新的高度……
从一开始,上海建工一建集团建设者在上海中心大厦的经历,就注定了那将是一段不平凡的旅程,需要有决战的勇气和智慧。
一
万丈高楼平地起,而对于上海中心大厦这样的摩天大楼来说,建筑其实是从地下空间的建造开始的。尽管无法一探地面下的全貌,但坚如磐石的地下部分恰恰是这座摩天大楼最大、最关键的“主心骨”。
上海中心大厦基础大底板是一块直径121米,厚6米的圆形钢筋混凝土板块,1.12万平方米面积相当于1.6个标准足球场大小,厚度则达到两层楼高。所用6万立方米混凝土相当于环球金融中心基础大底板混凝土用量的2倍,金茂大厦的3倍,堪称是当今世界民用建筑底板体积之最。其施工难度之大,对混凝土的供应和浇筑工艺都是极大的挑战。作为632米高的摩天大楼的底板,它将和其下方的955根主楼桩基一起承载上海中心127层、总重量达85万吨主楼的负载,被施工人员形象地称为“定海神座”。
2010年3月26日,令人瞩目的上海中心大厦主楼大底板浇筑的大幕正式拉开。450辆运送混凝土的“橄榄车”在花园石桥路、银城中路等周边道路上穿梭,深褐色的混凝土不断地从安排在基坑周边的泵管中涌入地下30米的超大“足球场”内,机械轰鸣,人声鼎沸,一场“激战”如期上演。
按计划,要在60个小时内完成6万立方米的混凝土浇筑,平均每小时就要浇筑1000立方米。但在浇筑初期的10多个小时里,现场还是遇到了问题--每小时只能浇筑700—800立方米,这意味着按这个速度,整个浇筑时间会持续到3月29日(周一)才能完成,这必然会对周边交通带来很大影响,而且混凝土在车里的时间过长,也会影响质量。
“这么多运送混凝土的车辆,如果都要围着大底板绕行,需要费不少时间,进出的车辆间也会有矛盾,再加上有混凝土泵出现了堵管,甚至爆管,需要及时地处理或者更换。”项目施工经理孙海东说,对于浇筑像上海中心大厦这样的大底板,混凝土的流量控制和交通秩序维护是重要的保证因素,“如果不能按计划正常浇筑,混凝土供应、路面交通组织都会乱。”
在浇筑大底板的60个小时期间,孙海东合理安排作业人员,监控混凝土收头质量,督促混凝土养护措施的落实,3天时间里只睡了7个小时,平均每天只有2个多小时。嗓子哑了,眼睛布满了血丝,但这位青年突击队的队长,在举手投足间看不出任何的倦意。
就在主楼大底板浇筑之前的3月13日,是孙海东结婚的大喜日子,而在结婚前一天的3月12日,本应早早回去准备自己的终身大事,但因为要准备大底板的浇筑,当天一直忙到很晚才回家。婚礼后,他又放弃了蜜月旅行,推辞了单位安排的疗休养,投入到了大底板的会战中。“感谢组织对自己的信任,把这么重大的任务交给自己,就一定要把工程做好。”
在基坑内,还有一支质量监督小分队坚守一线,密切跟踪作业人员的浇筑质量,他们8人一班、12个小时连续在现场监控,针对10多个泵点分区域实行网格化、实施旁站式管理,不留盲区,不断提醒作业人员提高质量意识,快插慢拔、保证间距不漏振,切实保障混凝土浇筑密实。由于底板钢筋间距为25—32厘米,行走在上面必须小心翼翼,一不当心就会陷入其中,时间长了,脚底板生疼,腿脚酸痛,但是大家知道职守在混凝土浇筑质量的第一线,必须坚持、坚持、再坚持。
九层之台,起于垒土。建设者众志成城、顾全大局、通力协作,在60个小时内拿下了上海中心大厦主楼大底板浇筑这一难关,他们似乎已经看到了2010年9月25日主楼基础出土,上海中心大厦这座摩天大楼将从地面向632米顶端节节升高。
二
上海中心大厦核心筒结构高度为580米,如同在云端的高度,如果想采用搭设脚手架的传统方式施工根本不可能。就工程施工安排来说,核心筒施工进度犹如主体结构建设进程的“标杆”和支撑,只有核心筒不断升高,整个大厦才能不断升高。能否拿出一种合适的脚手体系,并随着大厦高度的攀升而提升的施工平台,让施工人员有站立的地方,成为大厦不断攀高的一个关键。
于是,在建工集团总工程师龚剑的指导下,一建集团会同建工集团工程研究总院的工程科技人员,对原来先后在金茂大厦和环球金融中心核心筒施工中使用的钢平台体系进行了改革和创新,成功研制了跳爬式液压整体自升钢平台脚手体系。个“庞然大物”平面足足有2个篮球场面积大小,自重950吨,犹如一艘多功能空中“施工运输舰”。钢平台集大模板、脚手架及材料集散功能于一体,利用36个?压油缸实现提升、位移等多个高难度动作,达到了国内外同类建筑施工大型设备先进水平,更成为快速施工的“助推器”。2011年1月6日进入现场后,经过安装调试,在主楼升到8层的高度时,这艘空中“施工运输舰”开始逐渐发挥威力,上海中心大厦主体结构实现了从开始的7天一层攀至到了最快3天一层的速度。
上海中心大厦核心筒结构复杂,而操纵承载核心筒主体结构由地面向580米攀升的钢平台技术含量也很高。因此,善于钻研的项目工程师徐磊对钢平台体系反复研究了然于胸。“钢平台先后在空中提升了119次,期间先后进行三次变形‘手术’,从最初的一个正方形的模样最后变成了一个十字形的式样。”项目工程师徐磊一边说,一边在纸上画出了3次变形的样子--在52层实施第一次变形,在空中裁去四个角,使钢平台的4个角向内凹;在69层,实施第二次变形,四个角再向内凹;在84层,钢平台实现了最后一次变形,4个向内凹的角又一次向内收,钢平台的形状也变成了一个十字形。
“为越过特殊的桁架层钢结构,钢平台必须先行提升,后吊装的钢结构,因为部分钢结构单个体量巨大,钢平台所留的施工空间难以满足吊装要求,如不及时协调,势必会造成钢平台大量的承载钢梁要暂时拆分或割除,对钢平台的整体性和安全性影响极大,也将造成工程成本的上升和工期的延误。”
为此,徐磊主动与钢结构施工单位进行磋商,共同研讨桁架层大体量钢结构的吊装方案,通过合理的吊装方案的运用,做到了钢平台承载钢梁能不拆分的尽量不拆分,实现了土建施工和钢结构施工共赢的局面。当钢平台在进入高空变形改造时,徐磊更是严格审核各项技术参数,对拟采取的措施进行最为苛刻的评估,并以合理的技术手段及时解决施工中的问题……他也赢得了“钢平台改造优秀技术保护者”的美誉。
2011年7月首次成功穿越桁架层、2011年8月首次高空滑移、2012年4月首次进行空中变形改造……钢平台的每一次“高、难、险”的“乾坤大挪移”,总是少不了工程技术人员聚焦的目光。
2013年8月3日,上海中心大厦核心筒主体结构达到580米,创下了中国超高层建筑的新高。“核心筒主体结构提前47天就达到了预定高度目标,钢平台发挥了至关重要的作用。”花力说:“在钢平台100多次的提升中,无论是技术、施工还是安全方面,我们事先都做了精心的准备和详尽的考虑,过程中又不断完善,最终安全拆除,钢平台可谓功成身退。”
三
超大体积基础大底板、580米高度核心筒,加上国际先进水平的钢平台装备,这些大场面和高新技术其实是上海建工一建集团承担着上海中心大厦建设的最主要部分,还有很多不为人注意、熟知的施工场景、创新细节,同样演绎着一建集团建设者精湛的技术和辛勤的付出。
“掏耳朵”。在上海中心大厦裙房“地下空间”施工中,上海建工一建集团建设者创新应用“独门秘笈”--逆作法,采取分块、分步、分阶段施工,组织施工人员仿照煤矿工人“掏耳朵”一样,从上至下一层层挖土、浇筑,将3.8万立方米的裙房底板提前一个多月成功筑底,跨越了一道道极为艰难的“坎”,将不可能变成了可能,完成了地下车库里一根根、一块块、一片片的立柱、墙体和楼板。
“千里眼”。在上海中心大厦主体结构施工中,上海建工一建集团在建工集团总承包项目经理部和有关专家的指导下开始运用建筑信息模型(BIM)技术。技术人员应用BIM技术在电脑上模拟出上海中心大厦核心筒主体结构和裙房地下结构施工的全过程,而且如同千里眼,准确判断出施工中可能出现的各种问题--核心筒结构密集钢筋和钢结构情况下混凝土浇筑质量保证模拟操作;核心筒结构密集钢筋和钢结构施工节点碰撞模拟处理;钢平台提升过桁架层模拟施工;钢平台提升加变形改造模拟施工;钢平台在580米高空拆除模拟施工等等。这在以往的二维图纸上很难辨别,而现场施工操作时很大的技术难题,通过三维模拟施工和数据参数的分析,加上一建集团技术人员的创造性工作,却能起到精确解决施工难题的作用。
“战炎热”。在上海中心大厦主楼大底板浇筑完成后,必须要在半年不到的时间里完成5层地下室的施工。从2010年5月至9月,施工人员绑扎完一层的钢筋和搭设好一层模板,就浇筑一层混凝土结构。最深处超过地下30米的基坑内,每浇筑一层混凝土产生的热量要半个月才能散尽。在夏季高温下,难以消散的热气使基坑中的温度达到了摄氏40多度,施工人员在基坑中作业一干就是半天,再加上基坑内还有蚊虫叮咬,大家都非常疲劳。中午时分,借着现场钢板房遮挡火辣辣的阳光,不少施工人员在地面上铺设七夹板坐着或躺着,以积蓄一点体力,继续完成下午的施工任务。
花力说:“从2010年的10月13日开始至2013年的8月3日结构封顶为止,上海中心大厦主楼地面以上部分总共243次浇筑混凝土,每星期浇筑2至3次,浇筑混凝土方量达到16万立方米,而且都是安排在晚上进行,每次大约在10个小时左右。”
从300米、400米到500米,建设者的努力拼搏使得混凝土泵送的高度不断提升。能否一次泵送攀上600米,尤其是将高标号C100混凝土泵送到620米的高度,又是一个巨大的难题。这种超高强度混凝土粘稠度极大,泵送阻力远大于普通混凝土,被业界称作“糯米团子”,这是摆在一建集团项目部管理团队面前的一道坎。要知道,在国际上,能够将混凝土一次泵送至600米以上的高度,只有阿联酋的迪拜塔在建造时实现过。
2014年6月18日,随着现场指挥的一声令下,由上海建工集团联合相关单位研制的2150D混凝土超高压输送泵开动,高达120MPa的输送压力将C100高强混凝土通过高压泵管扶摇直上数百米,经过近30分钟的“旅行”冲到620米高度的预定高度,一举打破了阿联酋迪拜塔610米的高度记录,创造了同等级强度混凝土一次泵送高度的世界新记录。
上海中心大厦只是一建人挑战更高目标的一个起点。他们深知,在建筑施工技术的制高点上,没有最高,只有更高!
(作者单位:上海建工一建集团有限公司)
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