上海中心大廈高632米，系目前中國第一、世界第二高樓，也是中國唯一超過600米高度的建筑。作為陸家嘴金融中心建筑群靚麗的收官之作，它于2008年底開工，歷時6年多建設(shè)竣工，創(chuàng)造了一系列建造工程歷史上的奇跡。

陸家嘴地基土質(zhì)松軟，如何支撐85萬噸的龐然大物？建筑高聳入云，如何降低大風(fēng)天氣下大樓的搖擺幅度？2萬多塊不同大小的曲面玻璃幕墻是如何安裝的？……近日，澎湃新聞（www.nxos.com.cn）記者走進(jìn)大樓，聽工程師們介紹這棟超級摩天大樓的硬核科技。

 上海中心大廈  視覺中國 資料圖

零噪音的打樁工藝

站在上海中心大廈最高層環(huán)顧四周，仿佛騰云駕霧一般。但是，上海中心大廈可不僅僅是因?yàn)楦卟疟皇廊瞬毮?，其建設(shè)難度也是前所未有的。

擺在工程建設(shè)單位面前的第一個難題就是上海的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

因?yàn)檫@里的陸地并不是由穩(wěn)定的土壤和結(jié)實(shí)的巖石組成的，建造在沖擊平原之上的上海，地下280多米的松軟土壤，尤其是上海中心大廈所在的陸家嘴地基土質(zhì)松軟，含有大量粘土。常規(guī)的建設(shè)方案根本不足以支撐預(yù)估重量達(dá)到85萬噸、接近85個埃菲爾鐵塔的龐然大物。

此外，要在此建立一座超級建筑，除了考慮復(fù)雜的地質(zhì)，還要將臺風(fēng)、地震因素全部考慮進(jìn)來，技術(shù)難度可想而知。

為此，上海建工集團(tuán)的工程師們建立了軟土地區(qū)超高層沉降計算本構(gòu)模型，突破了軟土地基沉降發(fā)展歷程精準(zhǔn)預(yù)測難題。為了穩(wěn)定地面以上的超高高度，工程師打了近1000個基樁，深度約達(dá)86米，而后澆筑結(jié)實(shí)的可以分?jǐn)偨ㄖ毫Φ匿摻罨炷嗤恋装?，再在上面建筑大樓便可以穩(wěn)如泰山。如此大體積的底板澆筑工程在世界建筑工程領(lǐng)域內(nèi)開創(chuàng)了先河。

澎湃新聞記者從項(xiàng)目第一完成人上海建工集團(tuán)總工程師龔劍處了解到，上海中心大廈的基樁工藝也別有講究：此次打樁突破了軟土地基的打入式鋼管樁傳統(tǒng)工藝，率先在350米以上超高層中采用鉆孔灌注樁。

“和打入式鋼管樁相比，鉆孔灌注樁的承載力達(dá)到了鋼管樁同樣級別，但它能節(jié)省60%以上的造價，而且沒有噪音污染?！鄙虾＝üぜ瘓F(tuán)總工程師龔劍指出，上海中心大廈建設(shè)之初，其地下周邊已經(jīng)分布了地鐵線路，商業(yè)建設(shè)已具規(guī)模，“如若仍是采用打入式鋼管樁工藝，不僅噪音擾民，而且打樁的震動非常大，會影響地鐵線路的正常運(yùn)營?！?/p>

龔劍透露，此次鉆孔灌注樁的嘗試系國內(nèi)最創(chuàng)新的打樁工藝，為此研發(fā)的新型成樁工藝體系及控制技術(shù)為后續(xù)超高層建筑建設(shè)采用鉆孔灌注樁奠定了基礎(chǔ)。

如何降低大樓搖擺幅度

上海中心大廈如此之高，遇到大風(fēng)天氣，大樓高層內(nèi)的人員會不會有搖搖晃晃的感覺？

據(jù)上海中心大廈建設(shè)發(fā)展有限公司工程總監(jiān)孫峻透露，如果不安裝阻尼器的話，在沒有任何干預(yù)的情況下，上海中心大廈在大風(fēng)天氣下?lián)u擺的幅度有可能會超過1米。

聽起來如此大幅度的擺幅，不免讓人心生擔(dān)憂。其實(shí)，并不需要這樣的擔(dān)心，因?yàn)樵?26層安放了一塊重達(dá)1000噸的電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器裝置，可大幅降低大樓的搖擺擺幅，提高大樓的舒適度，而這個裝置又頗具藝術(shù)性，被稱為“上?；垩邸?。

“上?；垩邸? IC 資料圖

“上?；垩邸庇傻跛?、質(zhì)量塊、阻尼系統(tǒng)和主體結(jié)構(gòu)保護(hù)系統(tǒng)四部分組成，是目前世界上最重的擺式阻尼器質(zhì)量塊。質(zhì)量塊和吊索構(gòu)成一個巨型復(fù)擺，它與主體結(jié)構(gòu)的共振，能消減大樓晃動。

孫峻說：“和以往阻尼器利用機(jī)械原理不同，上海中心大廈首創(chuàng)了世界上第一個引入電磁原理的阻尼器，由上海材料研究所和上海市機(jī)械施工集團(tuán)有限公司共同研發(fā)，填補(bǔ)了世界空白?！边@一技術(shù)上的提升，可以有效提高大樓中人員的舒適度感受。

據(jù)孫峻稱，因?yàn)橛辛恕吧虾；垩邸?，即使上海?3-14級的大風(fēng)，樓內(nèi)高層區(qū)域的人員也不會有很明顯的晃動眩暈感。

另外，考慮到風(fēng)速問題，上海中心大廈建筑設(shè)計采用螺旋上升的方式，隨著高度的升高每層扭曲近1度，這種設(shè)計有效延緩風(fēng)流，避免大廈產(chǎn)生劇烈晃動。

世界頂級幕墻工程

令人瞠目的，還有那2萬多塊不同大小的曲面玻璃幕墻。

歷時2年多，上海中心大廈總面積達(dá)14萬平方米的主樓玻璃幕墻于全部安裝到位。談起玻璃幕墻的奧秘，上海建工集團(tuán)的工程師們無不透露著自豪。

據(jù)上海建工集團(tuán)技術(shù)總監(jiān)朱毅敏透露，上海中心大廈外幕墻玻璃于2012年8月2日開始安裝，其墻鋼結(jié)構(gòu)支撐體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以主體結(jié)構(gòu)八道桁架層為界，共分為9區(qū)，每區(qū)幕墻自我體系相對獨(dú)立，是世界上首次在超高層安裝14萬平方米柔性幕墻，被業(yè)界定義為“世界頂級幕墻工程”。

2013年1月1日，施工中的上海中心大廈。 IC 資料圖

上海建工集團(tuán)總工程師龔劍透露，玻璃幕墻的安裝要求極高，施工誤差僅為1.5毫米。為了準(zhǔn)確安裝玻璃幕墻，建造團(tuán)隊(duì)發(fā)明了模塊化集成智能控制的幕墻支撐結(jié)構(gòu)安裝升降作業(yè)裝備，解決了懸、扭、空懸掛支撐結(jié)構(gòu)及幕墻安裝難題，實(shí)現(xiàn)2萬多塊、約76種不同類型的玻璃幕墻、懸掛支撐結(jié)構(gòu)及主體結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作目標(biāo)。

記者了解到，整個玻璃幕墻體系，不僅需要克服上下跨度大、支撐玻璃幕墻鋼環(huán)梁構(gòu)建超長等難題，更要綜合考量如何在臺風(fēng)、地震、高低溫、幕墻玻璃版塊自重加載等各種環(huán)境因素影響下，對幕墻變形及結(jié)構(gòu)安全實(shí)施有效的控制。

另外，上海中心大廈的幕墻玻璃，與一般樓宇的鋼化玻璃不一樣，采用的是國際上最新的超白玻璃，雜質(zhì)少，自爆率接近零。同時，為了以防萬一，雙層玻璃中還加了膠片，這種膠片承載力大、耐久性強(qiáng)，即使玻璃在劇烈的錘擊試驗(yàn)下慢慢破裂，所有碎片也能牢牢附著在膠片上，不會有一星半點(diǎn)碎片落地。

上海中心大廈已成為世界矚目的國際一流精品工程，也是我國改革開放40年城市建設(shè)成果的典范，其先進(jìn)的建設(shè)理念、創(chuàng)新的設(shè)計和施工技術(shù)以及高效的運(yùn)維管理，彰顯了我國超高層建造技術(shù)國際領(lǐng)先的綜合實(shí)力，引領(lǐng)了世界超高層技術(shù)發(fā)展。