1997年3月初,建设中的上海浦东新区金茂大厦高度突破了400米,自此成为神州第一高楼。
这时,从巴黎飞来了几位外国专家。他们是法国西宝营建集团的技术权威。专家们不远万里匆匆赶来工地,只是为了寻找一位年轻人,打消心中的疑问:究竟是什么神奇技术,让只有很少的建造摩天大楼经验的中国人,创造出月升13层这样的速度奇迹?
金茂大厦主楼结构施工的高度和速度,都是中国建筑史上前所未有的。奇迹的出现主要应归功于外国专家们要寻找的这位年轻人,他的名字叫龚剑,当时是上海第一建筑有限公司副总工程师、金茂大厦项目经理部技术经理。
龚剑自1983年同济大学毕业进公司以来,就与上海最高楼有缘,常被戏称为跟上海一起“长高”的人:25岁,建造当时的上海第一高楼“上海商城”;32岁,构筑468米的东方明珠电视塔,挑起项目施工方案设计主任的重担;如今,“中华第一高楼”金茂大厦又成了他履历上的最新墨迹。
法国专家们聆听了龚剑的介绍,十分惊讶,其中的一位紧紧握住他的手赞叹:真想不到你们能创造出如此奇迹!
金茂大厦88层,高达420米,居世界第三,且造型独特,结构新颖。当上海确定建设的消息发布后,吸引了国内外众多建筑专家的注意。负责总体设计的美国SOM设计师等都担心:世界第一、第二的高楼,都建筑在岩石地基上,而金茂大厦要建在软土地基上,你们的施工技术能行吗?
确实,我们的建筑施工队伍还是第一次造这样高的摩天大楼,困难是非常多的。然而,龚剑等一批技术骨干却坚决表示:
金茂大厦是中国人负责深化设计,中国人投资,在中国的土地上,由中国国有建筑企业总承包的。作为中国人,我们一定要争这口气,把它建造好!
龚剑当众立下军令状,要完全用中国人自己的技术,攀上中华第一高楼的顶峰。他说,“如果不抓住这千载难逢的机遇,创造出自己的先进施工技术,那将会留下终身的遗憾。”他白天施工,夜晚研究方案。16本厚如词典、大如报纸的工程设计图纸,几乎被他翻烂了。
在众多亟待解决的技术难题中,第一道难题就是深基础施工。金茂大厦的基坑开挖面积达2万多平方米,相当于两个足球场大;塔楼挖土深达地下20米,相当于七层楼高;挖出来的泥土可堆成一座58米见方、比国际饭店还高出20多米的小山。其施工难度世界少见。
美国设计师提出,大厦的基础承台应该用从美国引进的低/水化热水泥,以保证质量;基础要分8块浇捣施工;在混凝土搅拌过程中要不断投入冰块,以减少水化热的负面影响,防止大体积混凝土承台产生结构性裂缝。
这一方案不仅造价高,工期长,而且也不现实。
龚剑他们经过反复精确的研究计算,创造性地提高了自己的质优、造价低、工期短的方案:
一不引进美国水泥,而是采用国产水泥配置高标号混凝土。高标号混凝土施工技术,是检验一个建筑技术人员技术水平的重要标志。在上海商城、东方明珠电视塔施工中,龚剑就对高标号混凝土进行研究,已逐步掌握了它的技术特点和施工要领。
二是改8次为一次连续施工,科学地用冷却水管循环冷却降温、电脑测量控制温差。使大体积混凝土在整个养护过程中内外温差均控制在25℃以内。
龚剑详细阐述了提出上述方案的依据,他们还在工地上做了一个4米见方的混凝土大试块,成功地进行了模拟试验,终于使美国设计师点头采纳。
这一方案实施的结果,奇迹产生了!大厦的基础承台质量好,且13650立方米高标号混凝土浇捣只用了64小时;养护只用了2周时间,金茂大厦主楼的基础施工,比美国设计师原先设想的工期大大提前了。
初战告捷,龚剑的心情并不轻松。因为按照设计,相当于5个国际饭店高的金茂大厦,其中间的混凝土筒体犹如参天大树的主干,四周是钢结构。筒体的施工必须先于钢结构,两者得保持10层左右的高差。同时,在几百米的高空,怎样把建筑材料运上去,怎样确保施工人员安全、抵抗大风等外界影响,怎样控制筒体的垂直度等等,在这些方面模板技术都起重要作用。美国设计师在100米、200米、300米结构处,设计配置了三道国际上最新运用的、高8米的巨型外伸钢桁架,要求模板体系在这三处进行三次空中解体及组装,这在世界超高层建筑史上也是没有过的。
于是,设计师坚持要使用发达国家的模板技术。
一位法国专家还写信给投资方和龚剑他们说:“很难想像中国人的模板能升到88层顶端。”
还预言,若不使用外国的模板技术,不出3个月,金茂大厦将处于停工状态!
外国人行,中国人为什么不行?龚剑怀着高度的民族自尊心和进取心,带领大家研制出一套由电脑控制的分体组合式模板技术。巧妙地把钢平台“化整为零”,一分为十,各部分用螺栓连杆连接;在高空中两分两合“顺利过关”。
于是,金茂大厦主楼节节上升,最快时创下一个月施工13层的国内施工新记录,质量完全达到设计标准,被人称之为“中国造楼史上的奇迹”。那位预言不出3个月金茂大厦就会停工的法国专家也诚恳地说:“我低估了你们,你们的模板技术已达到世界一流水平。”
泵送混凝土技术,是国外超高层建筑施工的难关之一。龚剑与有关专家一起组织攻关,创造了一次泵送混凝土达382米高度的世界记录。
为确保质量,龚剑还通过研究,尝试应用新的测量技术控制。他组织青年测量队,配备了测量仪器设备,并建立了“四级控制法”。从而保证了大厦4205米结构的垂直度误差控制在二万分之一内,创造了世界建筑史上一项新的质量记录。美国设计师说:“中国施工技术了不起!中国技术人员了不起!”
龚剑虽然年轻,但已是教授级高工、国家一级项目经理、上海市建设系统专业技术带头人;曾获上海市建筑工程最高奖“白玉兰”奖、国家建筑工程最高奖“鲁班”奖、国家土木工程最高奖“詹天佑”大奖;被评为“上海十大杰出青年”“上海市建筑功臣”“上海市科技精英”等,但他永不停止前进。他那刻苦学习、勇于创新、努力实践、为国争光的精神,使他屡攀建筑技术高峰。