最近网上出现了一种说法,让上海著名的地标建筑“上海中心大厦”躺了枪。有发帖人宣称:耗资148亿建设的上海中心大厦,地基并不牢固,使用寿命只有50年,也就是说再过不到50年就得拆除了。
这一言论让不少人惊掉了下巴,上海中心大厦可是中国第一高楼,也曾经是仅次于828米迪拜塔的世界第二高楼(今年刚刚被马来西亚吉隆坡的默迪卡118大厦取代)。如果这么宏伟巨大的建筑只能使用50年,那可真是说不过去。那么这到底是不是真的呢?
上述说法还提供了所谓的论据:“浦东是冲积平原,土壤松软,同时上海中心大厦在建设时地下水抽得太狠,导致现在陆家嘴出现下沉,因此在50年后,上海中心可能会面临被拆除的风险。”听上去有模有样,还挺像那么回事的。
浦东的确是冲积平原,整个上海市绝大部分都位于冲积平原上,平均海拔只有4米,而且软土层的厚度比较大,基岩的埋藏深度比香港、深圳这些多山的城市要深得多。
在这样一个本不太适宜建设摩天大楼的地方,却兴起了许多超高层建筑,上海中心大厦就是其中之一。它位于中国上海浦东陆家嘴金融贸易区核心区,是一幢集商务、办公、酒店、商业、娱乐、观光、会展等功能于一体的超高层建筑。它的高度达到了632米,共有地上127层和地下5层,总建筑面积为57.8万平方米。站在大厦的顶端,可以俯瞰整个上海市的美景,十分壮观。
上海中心大厦以混凝土为主体,外部则是组建的主体钢结构,表面使用防火材料。大厦的形状是一个三角椭圆形,每上升一层,便往右旋转一个角度,最后旋成一个360度。这种设计使得大厦在外观上呈现出一种动态的美感,同时也增强了其结构稳定性。
在大厦的顶端,有一个巨大的“弧形桥梁”,这是上海中心大厦的标志性设计之一。这个弧形桥梁不仅具有美观的外观,也为大厦提供了一定的支撑作用。它还是一座观景台,可以让游客欣赏到上海市的美丽景色。上海中心大厦还拥有世界上最快的电梯之一,其速度可以达到每秒20.5米。这种超高速电梯可以让游客和市民快速地到达大厦的顶部,提高了大厦的交通便利性。
上海中心大厦还采用了大量的玻璃幕墙,整个建筑外观呈现出一个宏伟的“玻璃钻石”形象,还可以提高建筑的节能性能,减少建筑的能耗。玻璃幕墙的设计也使得室内光线充足,为在此工作和生活的人们提供一个舒适的环境。
这些结构都很壮观,但也造成建筑本身的重量非常大,达到了85万吨,这么沉重又是细长造型的摩天大楼,能建在松软的冲积平原上吗?不得不说,这确实是个问题。上海特有的深厚软土地基成为建造超高层建筑的最大障碍,如何在“豆腐土上建高楼”,成为了上海中心大厦建设者必须攻克的难题。
经过勘测,上海中心大厦地下的基岩深度非常深,使用了30多根钻杆连起来,一直挖到地下288米才找到岩体,这是一层历史长达1.1亿年的花岗岩层,钻机取出来的花岗岩层样本正陈列在上海中心大厦B1层观光展区。众所周知,花岗岩是非常结实的,如果能把大厦的基础打到这个位置,那当然是最好。
但288米这个深度实在是太大了,超高层建筑需要采用桩基,如果用288米长的桩,就太不可思议了。于是工程师选择了地下80米以下的含砾粗砂层作为持力层。持力层就是承受大厦和上方土层重量的那一层,非常重要。上海中心大厦的持力层上部粗沙砾含量较高,中、下部黏性土较多,比较适合承受重量,深度也没有288米那么夸张。
在选定持力层后,上海中心大厦的桩基打到了86米的深度,共使用了980根基桩,桩型选用的是钻孔灌注桩,为什么不用钢管桩呢?此前建设的金茂大厦和上海环球金融中心,是先在土壤中打入钢管桩基,接着浇筑能帮助分摊建筑压力的钢筋混凝土底板,再在其上建造摩天大楼。
但钢管桩在施工过程中存在着噪音、振动和土体挤压等难以克服的“副作用”,而且上海中心大厦位于浦东金融城小陆家嘴核心区,周围车水马龙、高楼林立,钢管桩不能适应工程的要求。因此,工程师们选择了钻孔灌注桩来形成桩基。
但常规的钻孔灌注桩单桩设计承载力一般在600吨左右,极限承载力不超过800吨。上海中心主楼是一个细高个,地基的覆盖面积有限,最多只能布置1000根左右的基桩,这样一来,每根桩的承载能力大大增加,至少要达到1000吨。因此,传统的钻孔桩无法承受85万吨的上海中心大厦。
为了克服这一难题,工程中采用了经过试验证明的“钻孔灌注桩+桩底注浆”技术。具体来说,就是预先在钢筋笼的侧面埋设钢管直至桩底,其中两根为注浆管,一根用于桩身超声波检测。混凝土浇筑成桩达到预定强度后,在地面通过注浆管向桩底高压注入水泥浆,以达到加固地基的效果。
这种技术不仅具有施工噪音小、对周围环境影响小等优点,而且单根基桩的承载力达到了3100吨,承受1000吨的承载力是绰绰有余,有效提高了桩基的承载力和稳定性。在这样强悍的基础承托之下,上海中心大厦非常有底气矗立在浦东的平原之上,所谓“地基不牢固,只能使用50年”的说法,根本就是一则谣言。
说它是谣言,还有个证据,那就是我国的建筑寿命规范。根据GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》,普通房屋和构筑物的设计使用年限是50年,但纪念性建筑和特别重要的建筑结构的设计使用年限至少是100年,上海中心大厦当然属于后者,设计寿命不可能低于100年。就算是到了设计寿命,如果检查评估没有问题,也还可以继续使用。所谓50年后就要拆除的说法,根本就是无稽之谈。