负向施工,地平线下的曙光——铁军八局十二年磨一剑筑梦深坑酒店

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  摘要:上海西郊佘山有一处深达百米、周长千米足足有五个足球场大小的采石坑。经过中建八局12年的艰苦施工,11月15日,这家建造在采石坑上的全球人工海拔最低的超五星级深坑酒店正式开业。

  这里,原来是一处深达百米、周长千米足足有五个足球场大小的采石坑。如今,却变成一座青山相伴左右的超五星级酒店。

  11月15日,世界首家深坑酒店在上海西郊佘山正式开业。这家全球人工海拔最低的超五星级深坑酒店,就好像是镶嵌进佘山矿坑的“钻石”。而实施这项“外科整容手术”的首席医师便是中建八局的工程师。经过12年的精心“雕琢”,他们绝妙地展示了人类的技艺,化不毛之地为巧夺天工。

  剑起深坑

  深坑酒店从2006年工程立项开始,便备受各方关注。负向施工、坑内建筑的消防、防水、抗震等等都是建筑业所面临的前所未有的难题,光方案论证就长达七年。12年里,中建八局的“铁军”经历了漫长的等待,跨过了一道道障碍。

  “准确来说,这是全世界往下建造最深的一座建筑,全世界独一无二。初到深坑时,这里一片荒芜,坑内是20多米深的水,震撼之余更觉得这是一项挑战。”第一次来到这个项目,葛乃剑的肩上挑着沉甸甸的重担。“普通项目的正常操作放在深坑酒店就是特殊操作!”中建八局总承包公司董事长兼深坑酒店项目总指挥沈健从这个项目立项伊始,就自觉这个项目对自己,对中建八局来讲是一次巨大的科技考验。

  “仅仅是一项垂直运输就让我们伤透了脑筋。”上海的大部分地区地质结构不太稳定,土质比较松软,而由于在设计上,酒店是“挂在”坑壁上的,这对施工建设是极大的挑战,地质勘测的重点就集中在矿坑岩壁强度是否足够支撑整座酒店结构。所幸,深坑所在的松江佘山区域地质结构与上海市区有所不同,这里的安山岩比市区的地质结构坚固许多,在建筑设计和施工方面都有了很好的基础保障。

  “地利”条件充分,“人和”的问题接踵而至。

  由于坑内建设的原因,这个项目所需要的建筑材料必须由坑外运送进坑内。然而深达80米,坑内四壁都是陡峭的悬崖,如何搭设塔吊、电梯便是项目开工所面临的首要难题。“普通的升降电梯无法附着在陡峭的绝壁上面,也就是说,向外倾斜的岩壁无法为升降电梯提供附着依托。”那段时期,项目经理葛乃剑每天都碰到前所未见的新问题。“为此,我们大胆尝试在崖壁上寻找着力点,立起了80米高的立柱,在这个立柱上再搭载垂直运输电梯。这样一来,人员的上下运输难题迎刃而解。”

  

  一溜到底

  而这,只是矿坑给出的首次小测验,之后的“摸底测试”让项目更加为难。

  “工匠”就位,剩下的就是工匠需要精心雕刻的原材料——混凝土了。指望塔吊吊送混凝土无异于“蚂蚁搬家”,解决混凝土输送——这场摸底考试将决定了工程建设的质量和安全。

  当时全世界范围内混凝土向上输送技术已经相当成熟,但是远距离向下输送则是首例。“为了保证混凝土的输送量,项目组年轻人在开会时想到了‘一溜到底’,这是个大胆的想法,作为工程‘老工匠’的我第一反应就是‘一溜到底’靠谱吗?”沈健心里打了个问号。虽然存疑,但沈健非常支持这个想法,并带领团队展开第一次试验。没想到实验结果给大家泼了盆凉水。“混凝土从坑顶‘一溜到底’就变成了机关枪,石子飞溅与泥浆分崩离析。”第一次试验对沈健来讲就像上了战场,火光四溅,石子像子弹一样在钢板上一砸一个坑。

  中建八局混凝土专家王桂玲和中建八局的工程师危鼎博士在搅拌站实验室整整呆了三天一同研究配合比,进行了无数次的试验终于拿出配方——混凝土向下超深77米三级接力输送技术,解决了混凝土易离析、坍落度损失大、易堵管的问题,有效攻克了技术难题。

  同时,结合项目特点,中建八局运用基于三维激光扫描的 BIM 技术对多项施工方案进行优化,起到了缩短工期、节约成本的作用。基于扫描的精细点云生成坑内地貌的三维地形模型,再从三维地形模型中自动提取等高线,获取二维及三维数据资料,实现一次测量。同时,它所采集的三维激光点云数据还可进行测绘、仿真、模拟、监测、虚拟现实等后处理工作。边坡支护同样也是一道“超纲题”。由于边坡极不规则,通过BIM技术配合测量,有效防止锚索在深部相交。通过验算、局部加固,解决了不规则负角度边坡的挂网喷浆。据悉,酒店的土建、机电、幕墙、装饰建模等都用到了这一技术……

  

  此外,深坑酒店的周边是陡峭的岩石壁,确保施工以及保证工程建成后对于自然地震的防震同样挑战了中建八局的科技水平。“为了解决这个问题,我们将地质勘测结果和酒店的工程结构设计输入电脑,通过一系列模拟测试,反复检查建筑设计的强度和抗震性能,最终确保深坑酒店可抗9级以上地震。”地质勘测本不在工程师实际操作的范围之内,但为了确保项目抗震达标,葛乃剑可是结结实实当了回“地质勘测学家”。

  到目前为止,深坑项目已取得5项发明专利、14项实用新型专利,先后荣获2015年上海建筑施工行业第二届BIM技术应用大赛一等奖,以及2015年中国建设工程BIM大赛卓越工程一等奖。

  变废为宝

  2013年开工当年,深坑酒店就已入选美国国家地理“伟大工程巡礼”。不仅施工难度大,变废为宝、二次利用的“绿色理念”也在深坑酒店中得到生动诠释。

  “崖壁光秃秃的很不雅观,所以我们就在想能不能在崖壁上种些花花草草妆点一下呢?”葛乃剑介绍到,深坑酒店南北两段的崖壁采用了中国建筑首创同时也是世界首创的崖壁垂直绿化,当植被完全长成后整个深坑酒店四壁将“春意盎然”。

  其实在项目团队入驻深坑酒店以前就已经有一批特殊的“原住民”——在崖壁上筑巢的鸽子。“这个鸽子洞其实是当初日本矿场存放炸药的仓库,后来废弃了没有人用了便有鸽子筑巢。”即便作为项目收尾阶段的项目经理陈靖对于这些“深坑酒店秘闻”也是娓娓道来。“这个鸽子洞我们进行了二次处理,变废为宝让它变成了‘水帘洞’。”称之为水帘洞,就要提及深坑酒店落差达80米的垂直人造瀑布,而这个鸽子洞便承载着缓冲瀑布水流的重要作用。

  

  “变废为宝、二次利用”是葛乃剑经常用到的词汇,这一次葛乃剑又盯上了崖壁爆破时落下的岩石。2006年,项目对周围崖壁实施爆破,爆破后产生的岩石便堆积在了坑底。“当时看着这些爆破产生的岩石我就在想,如果把它们从坑底搬出去耗时且耗力,为什么不能二次利用成混凝土呢?”带着这个想法,葛乃剑又对这些矿坑石材进行了数次试验,令人可喜的是这些岩石完全符合深坑酒店项目所需混凝土原材料的标准,“吝啬”的葛乃剑不放过任何绿色施工的机会。

  而项目施工过程中采用的钢栈道也被二次开发成为了入住旅客的娱乐项目,崖壁上更是装上了攀岩装置,为运动爱好者提供健身场所。“深坑酒店,本身就是对于废弃矿坑再次利用,因此项目在施工过程中处处‘绿色’,我们要为中国历史废弃矿坑的二次利用开个好头。”项目总指挥沈健身为工程师目光长远。

  深坑酒店,是苍穹之下、矿坑之上的一线曙光。伟大的工程,从每一方混泥土的浇筑,每一块砖的砌筑,每一根钢筋的灌注一寸寸长大,离不开每一位员工在岗位上的辛劳付出。这其中渗进了中建八局铁军的辛勤汗水,融入了中建八局高端的科技水平。

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