把 420 米高的大楼修在堪比豆腐的地基上有多难?
1. 它就是完工于上世纪末期的金茂大厦,地处上海陆家嘴金融贸易区的中心。当时的浦东新区开发与开放正处于初始阶段,为了响应号召,上海决定在陆家嘴建一栋中国第一高楼。
2. 可是上海坐落在长江千百年来冲积形成的泥滩上,这片地区一直在慢慢下陷,平均每 10 年就会下沉 10 厘米左右。因为这里的地质松软潮湿就像豆腐一样,只有挖到 300 米深才可能找到岩石层。在这样的软土层上建造摩天大楼,如果地基不够稳固很难支撑起如此庞大的重量。因此工程师决定向地下打入 429 根基桩。
3. 按照超高层建筑的设计标准,一般摩天大楼的地基相当于建筑物高度的 15 分之一。为了保障稳定性,金茂大厦打破了这一定律,将基桩的深度设计为 80 米以下,相当于把一栋 25 层楼的大楼埋在了地下。如此深的桩基穿过淤泥层到达坚硬的砂层,有效地保证了地基的稳固性。
4. 但是软土层还隐藏着另一个挑战,那就是浦东的地下水位距地表只有 1 米左右,因此地质学家一直在监视上海的地下水位。由于当土壤变干就会下沉,从而造成地上的建筑物移动。既然要造房子就肯定要把基坑的水抽干,所以工程师围绕基坑浇筑了一面环形连续墙。
5. 工人首先在地面挖出一道凹槽,然后向里放入一面钢筋笼并灌上混凝土,这样一来就能防止墙外面的水进入,最后就可以浇筑金茂大厦的筏式基础了。然而整个基础大约要使用 13500 方的混凝土。要想使地基足够结实,最合理的办法就是将基础底板一次浇筑完成。这不但需要大批的混凝土运输车,还会对市民的正常出行造成影响。
6. 况且金茂大厦还是浦东建设的标志性工程,因此上海政府和交通部门都表示全力配合,并于浇筑之前立即调配出一条运输专线,方便让车辆快速地到达工地。即便如此仍然用了两天时间才将基础浇筑完成,因此可见金茂大厦的体量真是不容小觑。