金茂大廈是怎么蓋的?!

立于灘上

為什么我們稱上海為上海灘呢，因?yàn)樯虾Ｕ娴氖菫?，上海位于長(zhǎng)江三角洲沖積平原，簡(jiǎn)單說，是由滾滾長(zhǎng)江攜帶的泥沙堆積而成的。

這地方地表以下 40 米都是淤泥，地下 300 米才有基巖 。且地下水很淺，土質(zhì)松軟，往下挖半米就可能「咕咕」冒水了。

而且離潛在 8 級(jí)地震源也不過 400 公里(郯廬地震帶)。就這地質(zhì)條件，上世紀(jì)中期外國(guó)老師就說了，這里不適合建高樓，也不適合修地鐵。

但我們的遠(yuǎn)東第一大城市還是得發(fā)展，克服困難也得上。比如打地基，按照超高層建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般摩天大樓的地基深度相當(dāng)于建筑物高度的 1/15 左右，金茂 421 米高，28 米也就夠了。

那金茂的地基有多深呢，地下 80 米。它直接穿過了柔軟的淤泥層，扎扎實(shí)實(shí)地杵在了堅(jiān)硬的砂層里。

打地基，簡(jiǎn)單說可以理解為用樁支撐起建筑。

不過對(duì)于金茂大廈這樣的龐然大物，就不是幾根樁的問題了，那是樁的矩陣。簡(jiǎn)單地算術(shù)題，我們測(cè)算得出金茂大廈有 30 萬(wàn)噸重，又算出每根樁可承重 750 噸，那 30 萬(wàn)除以 750，400 根柱子均勻平布在建筑下方就可以了。事實(shí)上，金茂用了 429 根，每根樁直徑就有 1 米。

為了穩(wěn)固，這些樁上還得戴一個(gè)帽子，把它們連在一起，學(xué)名「筏式基礎(chǔ)」。這名字挺形象，當(dāng)遇到地震時(shí)，戴著帽子的柱子們就不會(huì)東倒西歪了，而是像小木筏一樣隨風(fēng)搖擺。我舉個(gè)更形象的例子，就是把一個(gè)大釘板倒插在地上。

金茂大廈夠大，這個(gè)樁的帽子也很大，4 米厚，長(zhǎng)寬各 64 米，總共 13500 立方米。需要先編好鋼筋，再通過澆筑混凝土的方式把它做成一個(gè)整體。

問題來(lái)了，這么大的體積，該怎么澆筑呢。我舉個(gè)例子，假設(shè)我們凍一塊冰，一次性凍住一整塊結(jié)實(shí)呢，還是分若干次一小塊一小塊地凍起來(lái)結(jié)實(shí)。

當(dāng)然是前者，一次澆筑最能保證整塊混凝土的強(qiáng)度。但正常情況下，大多是分次澆筑的，因?yàn)殛噭?shì)太大，不現(xiàn)實(shí)，一次性澆筑 135000 立方米，光是混凝土澆灌車排起來(lái)，陸家嘴的路就全堵了。因?yàn)槟闵w一座樓，整片地區(qū)都封了，這不靠譜，SOM 的工程師給出了一個(gè)分 8 次澆筑的方案。

這時(shí)候，中國(guó)特色社會(huì)主義的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)了，集中力量辦大事。

在金茂地基工程最關(guān)鍵的時(shí)刻，黨和人民緊密團(tuán)結(jié)，對(duì)該地區(qū)實(shí)行了交通管制?；A(chǔ)底板 44 小時(shí)一次性澆筑完成。美國(guó)建筑師說，「這在我們美國(guó)是不可能的事情」。

編織于空中

地基打好，我們開始蓋樓。首先是核心筒，這是建筑的核心，8 邊形，混凝土澆筑而成，又厚又重。如果看過我之前的文章( 421 Park Avenue )，就明白它不光是地震和臺(tái)風(fēng)的第一道防線，也有實(shí)用功能，電梯啊，樓梯啊，廁所就集中在里面。把寶貴的靠窗空間留給辦公室或酒店客房。

為了結(jié)實(shí)，里面還有井字形的內(nèi)墻。

但 56 層以上因?yàn)榫频甑男枰?，被做成了空心筒，這也是金茂凱悅酒店的奢華大中庭。

從下往上看。

從上往下看。

從中間往兩邊看。

這個(gè)中庭高達(dá) 31 層，被人們稱為「時(shí)光隧道」，下面是一個(gè)咖啡吧，很神奇的體驗(yàn)。不過我不敢在那喝咖啡，我有被害妄想，怕有人把手機(jī)掉下來(lái)。

核心筒外圍，四個(gè)方向各有兩根的鋼筋混凝土巨柱，為啥叫巨柱，因?yàn)楹芫?，底部長(zhǎng)寬足有 1.5 x 5 米，隨高度逐漸變?yōu)?1 x 3 米。四個(gè)角還各有 2 根角柱。

豎向?yàn)橹?，橫向?yàn)榱海汉蛢A斜的支撐再組成桁架，橫橫豎豎斜斜編織在一起，外框架就好了。

如圖，紅色的是核心筒，紫色的雙層環(huán)帶桁架把柱子都編在了一起。綠色的叫「外伸臂桁架」，這東西很好，它不是普通的梁，它把核心筒和外圍的框架相連，是側(cè)力(水平力，臺(tái)風(fēng)或地震)的主要受力結(jié)構(gòu)。

我之前說過，超高層最怕是風(fēng)，人們?cè)诘孛娓杏X清風(fēng)拂面時(shí)，高空已是狂風(fēng)呼嘯了。很多大樓為了減少擺動(dòng)，會(huì)在樓頂安裝阻尼器，比如臺(tái)北 101 大廈就在樓頂安裝了 660 公噸的大鐵球。

金茂大廈沒有安阻尼器。特殊的外伸臂桁架發(fā)揮了這個(gè)功能。大家看圖：

假設(shè)左邊的部分是核心筒，右邊是框架，注意右邊，傾斜支撐與橫梁銜接的地方有一個(gè)小槽，特殊情況下，當(dāng)建筑的受很大的側(cè)力時(shí)，螺釘在槽里的小范圍活動(dòng)可以大大把側(cè)力分散。

外伸臂桁架很巨大，一般占用2層，位于金茂的 24-26，51-53，85-87 層。然后，因?yàn)橹型ナ侵锌盏?，所以一些設(shè)備放在了樓頂，為了穩(wěn)固，頂層的結(jié)構(gòu)又復(fù)雜地編織了一下。

如此這般，大樓就蓋好了。1997 年 8 月 28 日結(jié)構(gòu)封頂，1999 年 3 月 18 日部分營(yíng)業(yè)，1999 年 8 月 28 日全面營(yíng)業(yè)。我們的領(lǐng)導(dǎo)真是很喜歡 8。

垂直交通

對(duì)于超高層，電梯太重要了，電梯成了我們幾乎唯一的出入口，除了抽煙，很多人從來(lái)不去樓梯間。金茂大樓每天大約 1.3 萬(wàn)人次進(jìn)出大廈，假設(shè)早高峰，要把 5000 人送上樓，如何做到不排隊(duì)呢，或者少排一會(huì)。

再比如，如果我們要去88樓看個(gè)風(fēng)景，3 樓上來(lái)一個(gè)人，5 樓下去一個(gè)，15 樓再上來(lái)兩，23 再樓下去一個(gè)，30 上來(lái)幾個(gè)，33 下幾個(gè)，34 上，52 下，如此反復(fù)，大家內(nèi)心肯定是奔潰的。

解決的方法就是分區(qū)，分區(qū)再分區(qū)。

對(duì)于想去樓頂觀景的，兩部高速電梯直達(dá)觀光層，45 秒直接把顧客送到頂層。(也有人 45 分鐘從外面爬上去的。)

對(duì)于酒店的客人，先通過酒店專用 6 臺(tái)高速電梯直達(dá) 54 層酒店前臺(tái)，然后再乘專用電梯進(jìn)入各層客房。酒店的專用電梯系統(tǒng)共 21 臺(tái)。

對(duì)于上班族，53 層以下的辦公區(qū)分為 5 個(gè)區(qū)，共有 28 臺(tái)電梯。

每個(gè)區(qū)域平均5臺(tái)，見表。

看下刨面圖，不同顏色的圓點(diǎn)代表去往不同區(qū)域的電梯，長(zhǎng)方形是裙樓。

再看截面圖。

為了配合分區(qū)，金茂有 3 個(gè)入口，兩個(gè)辦公區(qū)，一個(gè)酒店專用，其次是裙樓。

近看。

那么在金茂上班啥感受呢。就我看到的信息，評(píng)價(jià)還不錯(cuò)，好像大家都在廁所抽煙，不在樓道里。據(jù)說空氣爆表時(shí)，樓內(nèi)空氣質(zhì)量也保持在 50 以下。還有，衛(wèi)生間廁紙是雙份的，避免了打電話讓同事送紙的尷尬。據(jù)說還有食堂，要是好吃不貴的話，我覺得管理也就很到位了。

只是時(shí)至今日。金茂大廈已經(jīng)是陸家嘴三兄弟最矮的一座了。

2008 年，旁邊的環(huán)球金融中心超越了金茂。2016年，上海中心又把環(huán)球金融中心超了，上海中心是世界第二高樓，僅次于迪拜塔。

它們也被叫做注射器、開瓶器、打蛋器，合稱「廚房三件套」。

《新民晚報(bào)》說：金茂大廈代表著中國(guó)的過去，蘊(yùn)含著歷史意義;環(huán)球金融中心則代表著現(xiàn)在，也就是打開大門引進(jìn)外資的現(xiàn)代中國(guó);而上海中心大廈則代表著未來(lái)，那是一種充滿活力的形象。

我以為我給大家介紹的是一個(gè)多么現(xiàn)代化高大上的東西，原來(lái)已成為一段歷史。