高峰 龔劍

[口述前記]

龔劍，1960年11月生。曾任上海市第一建筑有限公司總工程師、上海建工集團股份有限公司常務副總工程師，現(xiàn)任上海建工集團股份有限公司總工程師職務。龔劍參加了上海商城、上海東方明珠電視塔、金茂大廈、上海環(huán)球金融中心、上海中心大廈等一系列中國標志性超高層建筑的建設工作。

從上海商城到上海中心，不斷超越的里程碑

1949年以前，上海的國際飯店一直是中國最高的樓，83.8米。直到1968年，國內才有了一棟比國際飯店高的樓，是86.5米的廣州賓館，它躍升為當時中國內地最高建筑。1976年，廣州又建了120米高的白云賓館，這是中國第一棟超過100米的樓。為什么100米是一個比較關鍵的數(shù)據(jù)呢？1972年，在美國召開的國際高層建筑會議上，專門討論并提出了高層建筑的分類和定義，100米是一個界限。40層以上，100米以上，就稱為超高層建筑。在這個高度之下稱為高層建筑和多層建筑。

我認為，上世紀80年代是國內高層、超高層建筑發(fā)展的一個小高潮。上海首棟超過國際飯店的樓，是1983年建成的上海賓館，由上海建工建造。后來，上海又出現(xiàn)了新錦江大酒店、海倫賓館、花園飯店、希爾頓酒店、華亭賓館等一批全國著名的高層建筑，這些建筑都是我們上海建工建造的。它們的出現(xiàn)，對于我們國家的高層和超高層建筑發(fā)展來說，意義重大。這批建筑中間，高度最高、規(guī)模最大的就是上海商城，工程建設時稱上海展覽中心北館，它是我們建筑施工行業(yè)技術發(fā)展過程中一個里程碑式的工程。

上海商城是改革開放以后上海最早引入外資的工程項目之一，它由美國建筑大師約翰·波特曼設計，故也被人稱為波特曼大樓，是一座大型的公共建筑。它主樓高168米，現(xiàn)在看來并不高，但當時從120米突然之間達到了160多米，還是一個非常有影響力的高度。上海建工下屬的一建集團傾注了三個工程管理部來建設這個項目，因為我們國家之前從來沒有建造過這么高的大樓，而且它又是有外國人參與投資的工程。由于當時國內的施工機械能力不足，上海商城建造所用的垂直運輸塔吊、混凝土固定泵、人貨兩用電梯等設備，全部都采用進口，不是德國的就是瑞典的。這個項目還有一點比較特殊，我們工程結算經(jīng)費用的是美金，這是比較少見的，現(xiàn)在國內都只能用人民幣結算。

上海商城是引進外資項目，所以施工時采用的是“項目管理”模式。我們原來的管理模式通常是“工地主任制”，是計劃經(jīng)濟時代的產物。建造房子的時候，我們派出去的人員只負責建樓，擔任這個項目的工地主任，其他經(jīng)濟等方面都和他沒有關系，這就是中國傳統(tǒng)的管理模式。我為什么說上海商城項目有意義，因為它徹底改變了我們原來的管理方式，采用了“項目經(jīng)理制”，就是由項目經(jīng)理來管理工程，經(jīng)濟、工期、成本等等，一攬子都是他負責?？梢哉f這是我們上海建工最早接觸到項目管理法的一個工程，這是我國工程項目管理轉型的一個開端。

所以說，上海商城是當時規(guī)模最大，高度最高，是上海建筑工程最早引進外資，同時又是采用先進的項目法管理的工程。不僅如此，這個項目當中的技術難點也非常多。上海商城對于我們集團開拓超高層建筑市場而言，是一個非常關鍵的工程項目，它代表了當時國內超高層建造技術的最高水平。20世紀80年代的工程項目群體當中，上海商城是最亮的一個，是經(jīng)典工程的代表。

上海商城之后，我們國家的超高層建筑發(fā)展又迎來了幾次高潮，我就講兩個關鍵時間節(jié)點。20世紀90年代，上海建工承建了兩個非常有名的建筑，它們在中國率先突破了400米高度。中國第一個超過400米高度的構筑物是上海東方明珠電視塔，它是浦東改革開放后率先建造的一個地標性工程，高468米，建成時是世界第三高塔；中國第一個超過400米高度的建筑物是金茂大廈，高420.5米，建成時是世界第三高樓。其實那個時候中國的高樓已經(jīng)可以跟世界上所有的樓相媲美了。2000年以來，上海建工又建造了中國首次突破600米的建筑物和構筑物。作為構筑物的廣州塔，610米高，建成時是世界第一高塔，現(xiàn)在是世界第二高塔；作為建筑物的上海中心大廈，632米高，現(xiàn)在是世界第二高樓，從目前國內建筑的發(fā)展情況來看，它會在比較長的一段時間內保持中國第一高度。從數(shù)量上來說，我們國家現(xiàn)在肯定可以算得上是超高層建筑大國。在目前眾多的工程項目中，我認為上海中心大廈在工程建造方面又將成為一個里程碑式的工程，它的技術難度等各個方面和以前相比達到了一個新的高度。

總之，無論是上世紀80年代、90年代，還是新世紀以來，各個階段里程碑式的超高層建筑項目，基本都出自上海建工集團?？梢哉f，上海建工超高層工程建造的發(fā)展史，就是三十多年來中國超高層建筑飛速發(fā)展的縮影。

從樁基到模架，不斷實現(xiàn)的技術創(chuàng)新

建造一座超高層建筑分為很多階段，每一階段都會有不同的技術難題。首先，地基要承載得起。上海是軟土地基，外行都會問，這么多的高樓建在那里，地面沉降怎么辦？其實不用擔心，它們都是通過樁支撐在深厚的地層中。超高層通常都是用鋼管樁或者鉆孔灌注樁打到地下80多米深，每一根樁承受的重量可以達到千噸甚至更大。金茂大廈和上海環(huán)球金融中心工程都采用了大直徑的鋼管樁，當時這也是一項非常關鍵的技術。但鋼管樁打設施噪音很大，建造金茂大廈和上海環(huán)球金融中心時浦東剛開發(fā)開放，打樁對周圍環(huán)境還不會產生大的影響；而在建造上海中心大廈的時候，陸家嘴金融中心都已經(jīng)形成，周圍有酒店也有住宅，打樁根本不可能實行。過去在軟土地基上建400米以上的大樓，尚無采用鉆孔灌注樁的先例，我們通過大量的研究和現(xiàn)場試驗，開發(fā)了很多新的施工工藝，證明了鉆孔灌注樁是能夠建造500米、600米級的超高層的。上海中心工程實踐的成功，說明我們樁基方面的技術在原來的基礎上又得到了發(fā)展。

接下來要做地下室。上海中心的地下室有5層，深33米，開發(fā)的基坑面積達3萬平方米。金茂大廈和上海環(huán)球金融中心都是地下3層，上海中心大廈深了這么多，采用什么樣的技術這又是一個大難題。后來我們用了一些比較巧妙的方式，比如以前地下基坑施工需要采用臨時結構進行支撐，等到做正式結構時，再將臨時支撐通過爆破或機械方法拆除。現(xiàn)在我們直接用樓層結構來代替臨時支撐，樓板與臨時支撐變成一體化，大大節(jié)省了投資，并且不會產生很多廢棄物的外排。采用這種方法還可以最大限度的保護基坑周邊的環(huán)境，減少因基坑變形導致的四周地面或管線的下沉。另外，原先陸家嘴中心區(qū)域開發(fā)的時候，所有的超高層建筑都是相對獨立建造的，地下空間沒有很好地利用。上海中心開建以后，為了充分利用地下空間，我們又做了很多互聯(lián)互通的地下空間拓建工程，把整個陸家嘴中心地區(qū)的地下室打通了，這個施工難度也是非常高的。拓建工程我們都是采用非開挖的施工方式，用頂管在地下掘進，做成一個個通道。所以說，地下工程的集成開發(fā)技術已經(jīng)成為上海建工核心競爭力的一部分。

第三是主體結構的施工。比如上海中心主樓的基礎，是一個很大的混凝土結構，厚6米，長121米，一次混凝土的澆筑量達到6萬立方米。上海建工在混凝土方面的研發(fā)上技術力量也非常強，屢創(chuàng)國內外建筑工程大體積混凝土一次連續(xù)澆筑的世界紀錄。上海環(huán)球金融中心，大體積混凝土一次澆筑2.89萬立方米，是當時建筑工程的世界紀錄。這個世界紀錄又被我們自己刷新，一次連續(xù)澆筑混凝土總量達到了6萬立方米。大體積混凝土澆筑難在哪里呢？體量大的話，水泥會在澆筑過程中溫升產生水化熱，溫度上升與下降過程中，一旦處理不當，收縮會不均勻，就有可能產生有害裂縫，這種情況是災難性的。所以裂縫控制至關重要，而體量越大，裂縫控制越難。1983年我剛進單位時，一個75立方米的基礎澆筑了近2天時間。上海中心大廈1個小時混凝土供應量達1000立方米，現(xiàn)在的技術力量和20世紀80年代初相比完全不是一個數(shù)量級的。建造上海中心的時候，我們調用了集團材料公司的6個攪拌站，來為這個工程供應混凝土，500多輛混凝土攪拌車在現(xiàn)場排隊等待澆筑，場面非常壯觀。這么大體量的混凝土，單個企業(yè)像這樣進行澆筑，現(xiàn)在也只有我們上海建工才做到過。我們不但創(chuàng)造了建筑工程大體積混凝土一次連續(xù)澆筑方量的世界紀錄，而且澆筑完成后的裂縫控制完全達到了預期目標。

地上的混凝土結構部分最關鍵的是模架技術。因為混凝土是流態(tài)的，它的硬化成型過程需要通過模架完成，將混凝土澆筑在模板中，等混凝土硬化后再把模板拆除形成結構，這就是模架的功能。從上海東方明珠電視塔到上海中心大廈，上海建工一代代的整體鋼平臺模架裝備技術也發(fā)展了近30年了。上海中心這個項目，我們開發(fā)出了國內外獨創(chuàng)的用液壓作為動力的整體鋼平臺模架裝備技術。這是世界范圍內的最新原創(chuàng)技術，我們有系統(tǒng)的發(fā)明專利體系，它是一套非?，F(xiàn)代化的智能控制模架裝備。我們的整體鋼平臺模架裝備有幾個特點，操控非常平穩(wěn)、全封閉式，恐高的人在這個平臺上也不會感到害怕。還有環(huán)保方面的揚塵問題、光污染和聲污染的問題，都可以在這個封閉的環(huán)境里得到解決。整體鋼平臺模架又非常工整，標準化程度很高，人在上面施工如同在平地上。運用這套工藝，施工一層、爬升一次，我們最快可以做到兩天施工一層，所以現(xiàn)在建造的速度已經(jīng)不是我們追求的目標了。我們的整體鋼平臺模架裝備還能夠堆放整層的鋼筋，重量可以達到上百噸，施工功效很高。整體鋼平臺模架由我們上海建工自行設計、制作、安裝、拆除，然后周轉使用，這是一套適用性非常強、技術達到國際領先水平的裝備。

混凝土方面還有一個問題，就是怎樣把混凝土輸送到需要的高空位置。大樓如果建造到600米，就要把混凝土輸送到600米，怎么進行呢？用混凝土泵車，把混凝土放在泵車斗中，泵車施加壓力，通過輸送管把混凝土送到澆筑位置。上海建工在混凝土的超高泵送方面也是屢創(chuàng)世界紀錄。原來全國最高的上海商城，混凝土泵送高度168米；楊浦大橋的泵送高度是208米；上海東方明珠電視塔的泵送高度是350米；金茂大廈混凝土的一次泵送高度達到了382.5米，創(chuàng)造了當時混凝土一次泵送高度的世界紀錄。建造上海商城時，我們購買了國外的泵車來滿足168米高的泵送需要。國產泵那時候沒有這樣的能力，所以只能購買國外進口的泵車。后來一直到建造金茂大廈，我們所有的大型施工機械設備清一色全是采用進口的，但在上海環(huán)球金融中心工程投標的時候這種情況發(fā)生了變化。當時我們面臨一個選擇，國外的泵車肯定能夠達到我們的要求，但是價格會比國內的泵車貴上許多，大約國產的三臺泵車價錢相當于國外進口的二臺泵車的價錢，怎么選擇？最后我們選擇了國內的三一重工泵車產品，三一重工是一家大型民營企業(yè)，他們也非常爭氣，為上海環(huán)球金融中心工程生產制造的混凝土泵車完成了任務，混凝土一次泵送高度達到了492米的國內最高紀錄，突破了建造金茂大廈時的高度。之后通過科研與系統(tǒng)試驗，三一重工又生產制造了新型泵車以及內徑150毫米的輸送管用于上海中心大廈建設，我們把混凝土泵送到了610米的實體結構高度，創(chuàng)造了新的世界紀錄。我們聯(lián)合三一還進一步開發(fā)了能夠將混凝土泵送到1000米高度的混凝土泵車。當然，現(xiàn)在國內還沒有千米級的高樓，但是研究必須先行一步，技術上我們要有前瞻性，要有系統(tǒng)的儲備技術。

從理念到實踐，超高層也能創(chuàng)造綠色品牌

我們超高層行業(yè)和橋梁行業(yè)不太一樣，大家通常認為建造橋梁是為老百姓出行創(chuàng)造便利的，所以一般不會有負面反映。對于超高層一直是有兩種不同的聲音，一種認為超高層該建，另一種認為超高層不綠色、浪費，因此不該建，爭論始終沒有停止。但不論是從世界范圍還是中國范圍來看，超高層始終在發(fā)展，國內外大量的城市不斷涌現(xiàn)超高層建筑，這從一個側面也說明了它們的存在是有現(xiàn)實價值的。比如上海中心大廈整個一棟樓，約58萬平方米，它的建筑面積比上海外灘從外白渡橋一直到延安路這一段所有建筑面積的總和還要大，而它的占地面積卻只有2萬平方米。所以這樣一個垂直建筑，對于上海這座用地緊張、追求效率的現(xiàn)代化國際大都市來說，一定是適用的。

上海中心跟其他的大樓相比，有一個顯著的創(chuàng)新點，它的目標是成為世界上最高的綠色超高層建筑。綠色是指什么呢？四個節(jié)約和一個環(huán)保，也就是節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地以及環(huán)境保護。比如上海中心大廈的玻璃幕墻有內外兩層，這在國內的超高層建筑中是獨一無二的，這樣的結構不完全是為了造型美觀，它的節(jié)能指標也是相當出色的。不論是運行過程中的能源、綜合水資源節(jié)約，還是延展式網(wǎng)絡深層地下空間開發(fā)與利用等方面，上海中心的各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)都指向它是一個綠色的建筑。這棟樓一天消耗的能量，比原來預想的大幅度減少，這就是綠色建筑所產生的效應。高樓通常是層疊式的，一層層疊加上去，到了樓里面就會感到空間壓抑與拘束。上海中心大廈在雙層玻璃幕墻立面間設計了分段開放式的中庭，樓內不同高度的中庭區(qū)域形成了獨立的生物氣候區(qū)，改善了大廈空氣質量，提供了人們相互交流的公共空間，消除了大樓空間的緊張感，所有這些設計成就了上海中心綠色垂直城市的理念。上海中心大廈經(jīng)過嚴格的認證，達到了美國綠色建筑最高等級的鉑金級認證以及中國綠色建筑最高等級的三星級認證。這棟大樓已經(jīng)成為了世界上唯一一棟超過400米的雙認證綠色建筑，它證明了超高層建筑也是能夠創(chuàng)造綠色品牌的?！笆澜绺邔咏ㄖc都市人居學會”每年會評選一個世界最佳建筑，上海中心大廈獲得了2016年的世界最佳高層建筑獎。在芝加哥召開的高層建筑會議上，評委會在總結中這樣說：不要認為上海中心大廈是這一年度規(guī)模最大的、高度最高的，因此才拿到這個獎，主要是它融合了大量先進的綠色建筑理念，是這些因素讓它成為了世界最佳。上海中心大廈綠色建筑的成效在國際上得到了充分的肯定，它已經(jīng)成為世界綠色超高層建筑的典范。

上海建工之所以能不斷刷新建筑新高度、打造綠色品牌，主要是源于持續(xù)的技術攻關和科技創(chuàng)新。上海建工歷來十分重視科技創(chuàng)新工作，我們在建造大樓的過程中，同時還承擔著大量的科研工作，以此支持重大工程建設。超高層建筑工程建造是我們的傳統(tǒng)強項，獲得了大量的科技成果。上海東方明珠電視塔、上海環(huán)球金融中心都先后獲得過國家科技進步二等獎；金茂大廈獲得了國家科技進步一等獎，直到現(xiàn)在這個獎項還是我們國家超高層建筑工程唯一的國家科技進步一等獎。我們還率先承擔了國家科技部的“千米級超高層”支撐計劃項目，這也說明上海建工在國內超高層建筑工程建造方面走在了行業(yè)的前列。國家千米級超高層科技支撐計劃項目的研究成果在上海中心大廈得到了全方位的應用，整體鋼平臺模架裝備技術還獲得了國家技術發(fā)明二等獎，項目驗收評審時專家給予了高度評價，項目研究成果被科技部指定到北京展覽館參加五年一度的國家科技成果展。

上海建工與其他企業(yè)相比，在科技創(chuàng)新方面成績突出，很大原因在于我們擁有獨立從事科研的集團工程研究總院。研究總院設在上海浦江鎮(zhèn)，有專職員工約180名，碩士研究生和博士研究生居多。工程研究總院的主要工作就是負責集團重大科研項目課題的研發(fā)以及集團重大工程項目的科技支撐。上海建工集團下屬許多獨立法人的子公司，他們都先后成立了研究院，因此我們集團工程研究總院是按兩級研發(fā)機構進行建設的。一級研發(fā)機構包括總院的咨詢機構、綜合機構、研發(fā)機構、產業(yè)化機構；二級研發(fā)機構就是集團下屬子公司的研究院，上下兩級研發(fā)機構各有所長，都有所為有所不為，采用聯(lián)動發(fā)展的合作模式。這一模式開創(chuàng)了科技創(chuàng)新的新局面，預示著上海建工科技創(chuàng)新發(fā)展進入到了一個嶄新時期。集團有工程研究總院技術助力，大幅提升了科研水平及工程支撐能力；通過不斷的技術交流活動顯著提升了社會影響力和學術影響力。上海建工科技創(chuàng)新工作為行業(yè)的科技進步做出了顯著的貢獻。

從建造大國到建造強國，數(shù)字化提升軟實力

建筑行業(yè)的數(shù)字化建造技術已越來越得到人們的重視，上海建工在業(yè)內也率先致力于數(shù)字化建造技術的研究，并將其放在了集團科技發(fā)展戰(zhàn)略層面，我們集團在這方面應該是走在了全行業(yè)的前列。一系列重大工程的建設，數(shù)字化建造技術起到了很大的作用，它可以解決幾個方面問題。第一，理論研究的問題。數(shù)字化建造技術產生的大量數(shù)據(jù)，可以幫助我們了解工程建設是否在可控的范圍內。比如在大體積混凝土澆筑方面，通過專門的虛擬仿真軟件對混凝土裂縫進行分析后，分析結果可以用于澆筑過程中的裂縫控制。第二，數(shù)字化建造技術可以改變傳統(tǒng)建造方式。舉個例子，要保證金茂大廈伸臂桁架層大型鋼結構現(xiàn)場一次拼裝順利進行，我們原來是先在工廠進行足尺預拼裝，然后編號、拆除，最后再運到現(xiàn)場進行安裝，這個方法不會出現(xiàn)問題，但功效很低?，F(xiàn)在我們可以通過數(shù)字化方法，運用BIM系統(tǒng)建立構件三維模型，通過計算機進行模型拼配來解決問題，功效大幅提升。上海中心大廈建造時已經(jīng)完全舍棄了足尺構件預拼裝的方式。第三，數(shù)字化建造技術還可以解決工程管理問題。現(xiàn)在我國超高層建造技術已經(jīng)非常發(fā)達了，但我們的工程管理還有許多方面需要提升，特別是安全管理方面，人工干預居多，信息化程度還比較落后。“十三五”期間，我們申請了國家科技部的重點研發(fā)計劃項目，針對超高層安全施工風險控制技術進行研究，希望通過數(shù)字化的技術方法來控制施工現(xiàn)場人員的安全行為、機械設施的安全運行、現(xiàn)場施工過程對環(huán)境的影響等。舉個例子，我們國內的安全施工措施有的比國外的還要嚴密，但作業(yè)人員的傷亡還是經(jīng)常發(fā)生，主要原因就是自我安全意識不夠。針對這種情況，我們希望開發(fā)出相應的安全控制平臺系統(tǒng)來輔助管理，對作業(yè)人員的行為進行監(jiān)控，當作業(yè)人員處于不安全狀態(tài)時通過智能穿戴裝置進行提醒，避免安全事故的發(fā)生。

大家都知道，中國已經(jīng)成為一個超高層建造的大國，但還不能說是一個建造強國。我認為從大國到強國，工程技術理論水平還要提高，管理方式還要革新，而數(shù)字化建造技術應該是一個很好的抓手，這也正是我們上海建工目前的戰(zhàn)略所在。我相信，不久的將來，我們的軟實力和硬技術都會大幅提升。建工集團將不懈努力，為中國成為建造強國做出我們的貢獻。

責任編輯：劉 捷