上海中心大厦

上海中心大厦 这是一个关于上海的梦想，一个二十年前便开始的计划。这是工程师们关于垂直城市的大胆想象，第一次在超高层建筑中使用双层玻璃幕墙，打造东方“空中花园”，创造更为环保、舒适的未来空间。超级摩天大楼上海中心大厦，准备让世界震惊，也将面对最复杂的施工环境，和人们最挑剔的目光，上海浦东，陆家嘴最繁华的核心商务区，为中华人民共和国上海市计划中的综合物业发展计划。该项目位于小陆家嘴核心区Z3地块，东泰路、银城南路、花园石桥路交界处，地块东邻上海环球金融中心，北面为金茂大厦。上海中心大厦总高为632米，这是中国人第一次把建筑造到600米以上，结构高度为580米，由地上121层主楼、5层裙楼和5层地下室组成，其主体建筑结构高度为580米，总建筑面积57.6万平方米，用钢量约10万吨，原来预估的重量是80万吨，在软土地区的这个工程，相当难的。建筑造价148亿元。建成后将成为上海最高的摩天大楼，它也是世界最高的绿色超级摩天大楼。大楼第35层的混凝土结构，25层的钢结构，要运送近100吨的钢柱，长达50公里的钢筋，80车混凝土到达工地，并将它们全部安装到180米的高空，自重1000吨的钢平台要向上提升4米，4座世界上最巨型的民用塔吊要提升20米，这些仅仅是主楼工程的一百二十分之一，对于建设的上海第一高楼不是问题。改革开放后20年要把上海再次建设成为东方明珠，1993年上海浦东开发这座日新月异的城市彰显它的雄心，到2020年上海要建成足以媲美香港、东京的国际金融中心，随着旧时代的逝去，这个新生的现代化国际大都市，将需要一个崭新的城市形象，与外滩交相辉映，93年就计划陆家嘴有一个完整的城市轮廓线，构成一个中心最高的旁边外围矮一点最外面一圈再矮一点100多米、200多米，300米到400米以上这样三个层次，99年金茂大厦完工，高度420.5米，2008年上海环球金融中心完工，高度492米，人们心目中预想的完美天际线只剩下最后一座摩天大楼，2006年上海中心大厦向全世界征集设计，因为这栋大厦的设计难度将是世界级的，在中心大厦一街之隔的北面是88层的金茂大厦，外观借鉴了中国传统密檐宝塔的式样，将中西风格完美地结合，东面是更具个性的环球金融中心，像刀削的 雕塑体简洁硬朗。在第100层的观光天阁是世界上人们能到达的最高观景平台，在很长一段时间内，它们对上海来说是金融、贸易、现代、时尚的代名词;所以这第三栋，不能不考虑自己必须要和三栋建筑有一个协调的关系，除此以外还要让人们的目光从那里转向这里，世界级的设计理念竞争非常激烈，一直专长于室内设计的甘斯勒团队脱颖而出。在高楼林立的陆家嘴核心区域，有一块上海规模最大的开放式草坪，比金茂、环球和上海中心总面积还要大;在寸土寸金的陆家嘴中心，修建这样一片绿地背后的原因:是生活中有些事物值得我们花费金钱和时间;将这样的开放式公园搬进摩天大楼之中，就是甘斯勒设计师火花一现的创意，保证空中花园成功打造的是从未在超高层建筑中大规模使用的双层玻璃幕墙设计，两层玻璃幕墙之间，十多层才做一次隔断，形成一个高挑通透的中庭空间，将恶劣的天气隔离在中庭之外，这是一个冒险的计划，设计非常新颖，但也带来了很大的技术上的挑战，就外面这张外皮怎么做出来,设计师将外皮设计为旋转收缩上升的样式，让大楼更加具有动感;设计师继续偿试减少幕墙面积的消耗，他们将最初的设想两个立方体之间的旋转，修改为内圆外方，又调整为内圆外三角，并将尖角改为圆孤状，以减少风压的影响，圆润的角度能柔和地包容硬朗的金茂和环球，玻璃的消耗仅增加了18%。共有19个方案参加竞标，来自世界顶尖的设计事务所，近一年时间3轮淘汰评审，最后由俄罗斯塔、北京T3航站楼和香港机场和英国福斯特设计方案，他们的设计取意于毛笔流畅的线条、晶莹剔透的楼体非常吸引眼球，甘斯勒环保绿色的设计方案通过了终审，终于可以看见上海中心大厦，所有人都满怀激情迫不及待地要将这个优美的设计变为现实，2008年11月29日上海中心大厦正式破土动工;软土地是噩梦般的存在，位于长江入海口，建造在冲积平原上的上海，下面有280多米的松软土壤，含水量高就象豆腐一样，解决这个问题的方法是在土壤中打入坚固的可以与土壤产生摩擦力承载建筑重量的基桩，然后浇筑结实的可以分摊压力的钢筋混凝土底板，再在上面建造大楼，便可以稳如泰山了，要在这样的地基上建造上海第一高楼，如果不采取一些合理的施工方法，后果是无法弥补的，管线会破裂，路面沉降，隧道毁掉、周边的建筑倒塌，后果是无法弥补的; 绝对要做到万无一失，什么样的基桩能承载重量达到80万吨，接近70个埃菲尔铁塔重量的庞然大物,在桩里面埋设3根注浆管，在混凝土基桩半干后，通过注浆管进行高压注浆，浆液可以从侧面挤出孔底的沉渣，填充基桩的缝隙，让承载力大大提高，同样的桩它的承载力可以达到3100吨，是设计要求的3倍，955根长达86米的基桩担负起主楼80万吨的重量，保证大厦的绝对安全，但还存在风险，2009年6月上海发生一起倒塌的事故，引起工程专家的警惕，如何保证这座超高层建筑的绝对安全，要将建筑的二十分之一埋在地表以下，要挖深达30米的巨大空间，直接开挖意味着埋住金茂大厦和环球金融中心的土壤，有一侧只剩下薄薄20多米，带来的风险谁也无法承担，最稳妥的方法是先开挖主楼的基坑，其它地方做好支撑后再进行挖掘，就这个基坑，直径121米，相当于1.6个标准足球场，深度33米，超高层建筑当中这也是规模最大的，也是最深的，基坑挖好在大底板没有浇筑之前，是整个地下结构施工中最危险的阶段，大底板厚度是6米，两层楼高，要用混凝土一次性浇筑完成，时间控制在60小时，6万立方米，在国内国外是没有先例的，混凝土水化热效果，在水泥与水化合时会放出热量，聚集在混凝土的内部，使中心的温度高达60度，内外温差能让混凝土产生膨胀的裂缝，危害建筑的安全，要严格控制减水剂，对运输又提出了新的要求，1小时的供应量要达到1000立方米，这个数量是非常巨大的，必须一次性完成任务，如果失败的话将没有机会再来一次，整个大楼的安全会受到严重威胁，2010年3月26日，500多名工人和18台混凝土泵开始工作，全上海80%的搅拌车忙碌着，将混凝土从全市各处搅拌站运送到工地，63个小时后，前所未有的大底板一次性浇筑成功。2010年9月上海中心大厦终于在开工两年后，从地下冒出了头，它被寄于了厚望，希望能成为未来城市的新地标;这幢大楼究竟要建多高,在摩天大楼世界里有很多前辈，381米的纽约帝国大厦、452米的双子塔、508米的台北101大楼、828米的迪拜塔，人类建筑的极限高度不断被刷新，对于上海中心大厦来说高度并不是重要的，世界或者中国第一高楼都不是它的目标，有一个数学逻辑关系，形成三栋建筑这个高度，有一个向上孤形的关系，从远处看有一个更好的城市天际线，经过几番修改之后确定 为632米。随着高度提升的是建筑工人面临的危险，最终要提升到600米以上，往下看一眼，就足以让头晕目眩，更不用说在这种环境下工作，掉下一个小螺丝砸到人都是致命的，最先建造的是支撑整个大楼的钢筋混凝土核心筒，为了能让电梯通过，面积达900平方米的九宫格楼体在建造时是完全中空的，核心筒必须以5天一层的速度施工，大风、雨雾天气则让工人的境况雪上加霜，确保施工万无一失，是搭建在核心筒顶部的超级工具，是钢平台，这个平台主要为超高层建筑服务的，乘坐升降梯工人可以直接到达平台顶部，钢平台边缘近两米高的围护栏将施工空间完全封闭起来，恐高症不再是问题，上百吨的钢筋在夜晚被吊运到钢平台的顶部，堆放在工人伸手可及的地方，也不用担心有坠物从楼顶落下，在一层的施工完成后，重达1000吨的平台怎样到达下一层施工区域,平台把刚做好的混凝土墙当做岩壁自己爬升上去;充当钢平台两手两脚的是内外两个支架，它们被牛腿固定在墙壁的着力孔中，外架提高两公分把牛腿收回来以后通过大油缸顶升，一直顶升到那个行程，然后把这个牛腿伸出，作为承重，需要内外架交替两次，6个小时之后钢平台完成顶升到35层。50公里的钢筋搭建起来，接点用钢丝扎好并进行焊接，所有工作必须在两天内完成，安装模板，将混凝土从那里通过管道以及架设在钢平台顶部的布料机，在以后这个高度将是600多米，要将这些混凝土一次泵送到顶，常规的混凝土不再适用，需要高压泵推动，在管道拐弯的地方产生剧烈的震动，如果使用普通的混凝土，可能会出现管道阻塞，主要是尖锐针片状石子，需要给沙石整形，粒径是圆的棱角少的，被称为自密实混凝土，可以不用传统的震捣方式可以自动流淌，达到密实的效果。上海中心大厦以每5天一层的速度成长。大厦的主体结构，中心是九宫格式的混凝土核心筒，外部用8根巨柱4根角柱支撑，双层玻璃幕墙的外幕墙直接悬挂在钢结构上，让建筑变得柔和和轻盈，这些钢结构由两家工厂合作完成，40里以外的大型钢构工厂，制作这些巨大的钢构件，三区桁架里的构件，结构特点形状怪异，钢板特厚，制作后运到工地要严丝合缝地对上，所以要预拼装，一个分区的桁架就有3000多吨，直径60米、高30米，如果将这些实体预拼装，耗时要一个多月，这样的代价太大，BIM是建筑信息模型的简称， 它可以将设计施工设备材料等所有信息用计算机平台进行整合，让不同的团队共同工作，团结协作，所有信息形成了一个非常直观的三维模型，不仅包括整个大楼建成后的模样，可以细化到一面墙一扇窗、一根管线的安装位置，以往的平面图纸无法表现这样复杂的空间关系，人脑也无法想象，通过BIM模型可以直观地看到这些东西，就能及时发现问题，这样可以在系统上发现问题进行调整，不用担心脱离施工的实际情况变得面目全非;工厂里那些巨大的钢构件完全可以通过全站仪进行实测后，将数据输入到BIM系统上完成预拼装，所有的钢构件准备就绪，可以发往工地了，巨大的钢构件要穿过上海的闹市区就只能晚上运输，还要连夜开工将它们稳妥地堆放在工地指定位置，97吨的钢构件被运进来的时候位置出现了偏差根本吊不起来，工地有限空间让平板车很难辗转腾挪，轻松拎起这些大家伙的是4台M1280D型塔吊，每台自重500吨，最大起吊重量达100吨，是国内民用建筑领域最大型的塔吊，高空作业充满了风险，在美国光是起重机的意外平均每年就夺走82个生命，当4台塔吊一起工作的时候风险将成倍增加，如果塔吊之间发生碰撞后果将不堪设想，他们有自己的解决之道，液晶显示器主要是起到监视的作用安全，在工作的时候能看到后面吊车的工作状况，遇到下雨湿滑大型的就不吊装了;也并非都停，钢平台顶部钢骨梁安装，地面指挥作用更加重要，驾驶员什么都看不到，玻璃上全是水。钢骨梁安装到位。核心筒主外围钢结构是同时施工;5天一爬的钢平台很快就要碰到塔吊了，必须要马上增加塔吊的高度，让人难以想象的是塔吊的爬升，依靠的仅仅是两根细长的吊带，60米长的塔身重达500吨的庞然大物就在这两根吊带上犹如撑双杠一样灵巧地爬了上去，整个工期每台塔吊要爬升27次，需要未雨绸缪的是在完成工程后要怎样将这些大家伙从600米的高空运下来，最后一台塔吊是通过上面的电梯运送到地面，就是工人上下班使用的普通电梯，就是用外挂塔吊在大楼封顶后会先拆卸3座，然后中拆大小拆中最后剩下一个五六百公斤的小吊臂，直接通过人工拆卸送进电梯。上海浦东陆家嘴最后一栋超级摩天大楼正拔地而起，将与金茂大厦环球金融中心一起成为上海最醒目的地标，建设者用他们的辛勤汗水将20年的梦想变为现实，相对于同行他们具有忧患意识， 因为关于摩天大楼的争议正愈演愈烈，摩天大楼的弊端逐渐暴露出来。造价高能耗大，人与自然太过远离，白天人气兴旺，晚上死气沉沉，这些负面效应引起人们的关注，上海中心大厦的建造者必须找到一条新的道路来解决那些负面问题，要用最新的绿色技术将大楼建造为绿色环保的经典之作，首先是水循环，大厦的塔顶有一个巨大的雨水收集槽，将雨水收集储存在蓄水池里，处理后作为大楼的中水使用，一年就可以节省250个标准游泳池的水量;然后是风力发电，在大厦顶部的风洞口，安装3组共15台风力发电机，利用600米高处每秒6米的风能可以提供大厦的照明用电;一共19种绿色技术可以让大厦每年节省25%的能源费用，这是最高的绿色建筑，最大的绿色变革是大厦的双层玻璃幕墙，随着全球升温和碳排放问题日益严重，广泛使用在摩天大楼中的玻璃幕墙因为巨大的热损失为人们所诟病，双层玻璃幕墙缓解了这种困境，象热水瓶一样，双层幕墙之间的空腔能形成一个温度缓冲区，避免室内和外界进行热量交换，起到冬暖夏凉的作用，使采暖和制冷的能耗比单层幕墙降低50%左右，这样的幕墙结构从未出现在350米以上的超高层建筑中;世界排名第一和第五的两家中国幕墙公司，将合力完成这个史无前例的幕墙方案，实现的难度仍然让经验丰富的幕墙设计师感到非常棘手，经过3年的实验，解决了上千个技术难题后，整个方案初步成型，其实结构建造和幕墙安装同步进行，中间是人们聚会的空中中庭，将来这里有室内公园，休闲吧、阅读室，人们在几百米的高空享受温暖的阳光，这个巨大的空间没有一点钢筋水泥结构，钢结构臂架从内幕墙板块中穿出来，支撑起悬挑的环梁，整个外幕墙板块就依附在环梁上，加工这些板块的是最先进的生产线和3年以上工作经验的成熟技工，这些板块必须经得起重重考验，一是消防安全，在632米的高度上，外部的救援很难起到作用，必须从内部消除隐患，在特殊实验实里，内幕墙玻璃板块正接受严格的防火测试，不到2分钟普通钢化玻璃全部破裂，半小时后铝制框架逐渐融化，防火玻璃脱落，而中间这块在1000摄氏度的炉火炙烤了1小时后仍能保持完整，给予人们足够的逃生时间;为了避免大厦发生任何灾难，内幕墙的玻璃还要接受各种匪夷所思的测试，吊锤冲打，车辆辗压等等;还要进行防脱落测试，玻璃从边缘受到 了剧烈的锤击，慢慢出现裂纹却没有解体，这就是整个夹胶玻璃的优点，对于外幕墙板块来说，重要的是密封性，必须在狂风暴雨高压的恶劣条件下为上海中心大厦提供严密的保护，测试模拟风量每秒40米的风速相当于13级台风，在整个现实生活中很严格的现象，实验结果所有数据都很正常，二是排水，下面排水台积水过大不利于排水，这要求将排水台加大，增加铺台外倾的角度，让排水更加流畅;项目的难度就是这样逐步被发现，又一步步解决的，通过设计施工觉得越做问题越多，越做越难，2011年大厦项目已经开始5年，近2000人为这个项目付出汗水和青春。 在2013年8月3日，上海中心大厦580米主体结构封顶。上海中心大厦将有两个玻璃正面，一内一外，形象地说，就是一个管子外面套着另一个管子。玻璃正面之间的空间在3英尺到33英尺之间，为空中大厅提供空间，同时充当一个类似热水瓶的隔热层，降低整座大楼的供暖和冷气需求。降低摩天楼的能耗不仅有利于保护环境，同时也让这种大型建筑项目更具有经济可行性。上海处在一个地震带，大厦的建造地点位于一个河流三角洲，土质松软，含有大量粘土。在竖起钢梁前，打了980个基桩，深度达到86米，浇筑60881立方米混凝土进行加固，形成一个6米厚的基础底板。从顶部看，上海塔的外形好似一个吉他拨片，随着高度的升高，每层扭曲近1度。这种设计能够延缓风流。风环绕建筑时会形成涡旋脱落效应，导致摩天楼剧烈摇晃。对按比例缩小的模型进行风洞测试后发现，这种外形设计能够将侧力减少24%，这对于经常经受台风考验的上海建筑来说至关重要。上海中心大厦主楼61000立方米，大底板混凝土浇筑工作将于2010年3月29日凌晨完成，如此大体积的底板浇筑工程在世界民用建筑领域内开创了先河。上海中心大厦基础大底板浇筑施工的难点在于，主楼深基坑是全球少见的超深、超大、无横梁支撑的单体建筑基坑，其大底板是一块直径121米，厚6米的圆形钢筋混凝土平台，11200平方米的面积相当于1.6个标准足球场大小，厚度则达到两层楼高，是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。底板浇筑:400余辆水泥车轮番往来，500多名工人轮班不间断工作，60多个小时连续作业;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121层主楼的负载，被施工人员形象地称为“定海神座”。 设计方案此前就表示大楼将采用多项最新的可持续发展技术，达到绿色环保的要求。此次环评公示显示，在主楼顶层计划布置72台10千瓦的风力发电设备，对冷却塔进行围护以降低噪音，而绿化率将达到31.1%。主要的技术指标包括:室内环境达标率100%;综合节能率大于60%;有效利用建筑雨污水资源，实现非传统水源利用率不低于40%;可再循环材料利用率超过10%;实现绿色施工;实现建筑节能减排目标。 电梯速度:上海塔的快速电梯由三菱公司设计，负责将乘坐者送上空中大厅。这种电梯采用加压舱设计和可以发电的转换器，能耗减少30%。上海塔的快速电梯最大速度超过每小时40英里，正常情况下为这一速度的一半，是世界上速度最快的电梯。这座摩天楼将安装106部电梯，其中有7部为双层电梯。 建造技巧:上海塔依靠3个相互连接的系统保持直立。第一个系统是27米×27米的钢筋混凝土芯柱，提供垂直支撑力。第二个是钢材料“超级柱”构成的一个环，围绕钢筋混凝土芯柱，通过钢承力支架与之相连。这些钢柱负责支撑大楼，抵御侧力。最后一个是每14层采用一个2层高的带状桁架，环抱整座大楼，每一个桁架带标志着一个新区域的开始。19项绿色环保技术得到应用，其中整幢大楼为了保温而特别设计的双层玻璃幕墙，利用两层幕墙之间的空气，隔绝室内外的热量交换，就像热水瓶胆的原理一般简单，但是要在600多米高的摩天楼上多“套”一层玻璃，就必须面对重量、风阻、材料强度、成本等诸多挑战。“最终上海中心大厦只增加了30%的工程量，而工程完成的双层玻璃幕墙，采暖和制冷的能耗却比单层幕墙降低50%左右。 让每个为之骄傲的梦想就在前方，2015年上海中心大厦将全部竣工，来自各地的人们可以在这个垂直城市中办公、购物、休闲、娱乐，24个空中花园让你在高空中也能自由地交流和休憩，世界上最快的电梯以每秒18米的速度把客人从地面送到119层，在大厦顶层的观光大厅中畅快地呼吸上海最高处的迷人空气，感受独一无二无与伦比的惬意，而上海将拥有一道崭新的完整的城市天际线。