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用创新勾勒城市天际线

时间:2016-11-26 18:10 点击:
        【每日科技网】

  东方明珠、金茂大厦、环球金融中心、上海中心大厦……站在上海外滩临江远眺,一幢幢高楼耸入云霄,勾勒出一条错落有致的天际线,蔚为壮观,引人侧目。而这四座超高建筑背后有一位共同的建设者——上海建工集团总工程师龚剑,一个被戏称为与上海一起“长高”的造楼人,一位从技术员起步的总工程师,一位屡克技术难关攀登中国建筑高峰的领衔人。

  “密集城市中心土地集约化利用对于上海这样的大城市已经迫在眉睫,超高层建筑在这其中作用突出。”龚剑谈到自己从事了30多年的超高层建筑领域,言语中便多了自豪感,“我们就是要放眼全球,通过不断创新,走可持续发展之路,打造时代感的超高层建筑。”

  持续创新层层拔高

  1986年,168米的上海商城开建,龚剑作为行业新人,便成为了这座当时高楼的施工技术负责人,淘到高层建筑建造技术和经验的“第一桶金”。1990年,上海地标性建筑东方明珠塔正式动工,龚剑担任施工方案设计组主任,面对建设中如何在高空进行安全高效作业的难题,在没有任何先例可鉴的情况下,他同团队其他成员一起采用创新技术,提出并研制出国内外首创的整体钢平台模架技术方法,不仅保证了结构异常复杂的东方明珠塔的顺利建造,而且开创了国内外整体钢平台模架技术的先河。

  在30多年的锤炼中,龚剑一步一个脚印,屡建战功,420.5米的金茂大厦,492米的上海环球金融中心,610米的“小蛮腰”广州塔……在他的指导下,依次拔地而起,其自主研发的整体钢平台模架技术也在一次次创新实践中不断取得突破。

  然而聪者听于无声,明者见于未形。鉴于对国内外超高层建造技术发展趋势的敏锐观察,龚剑通过研究发现,尽管整体钢平台技术先后在多项超高建筑建造中成功应用,但传统整体作业模架平台尚存在部件驱动方式陈旧、智能化控制技术不足、标准模块化周转使用率低等技术问题,于是龚剑带领团队走上了自我否定的道路。

  已经是博士生导师的他,重新过起了“研究生”生活,经过反复研究并通过创新,最后拿出了一套集钢平台系统、脚手架系统、模板系统、支撑系统、液压动力爬升系统于一体,适用于各类超高建筑工程建造的新型整体钢平台模架装备技术。有效提高了施工工效和作业安全度,同时减少了环境影响,模架装备综合周转使用率可达90%以上,综合性能指标国际。新型模架装备体现了绿色施工的工业化建造理念,在打造中国模架装备新品牌的同时,提升了国际影响力和国际竞争力。

  不惧挑战技术为先

  1994年,高420.5米的金茂大厦开工,当龚剑带领的技术团队拿出主楼核心筒结构建造方案时,有外国专家认为“很难想象中国人的模架能升到88层”。面对质疑,龚剑带领团队研制出基于钢柱支撑的分体组合式整体钢平台模架技术,保证安全的同时,提前完成了主体结构建造任务,用实际行动给予质疑的反击。

  但挑战还在继续,2008年,632米新的高楼上海中心大厦工程带来了前所未有的困难。这是次建造超过600米的建筑,世界上第一次在软土地基上建造重达80余万吨的单体建筑。面对上海中心大厦工程的诸多难题,依托国家“十二五”科技支撑计划项目《千米级超高层建造整体钢平台模架及输送泵装备研发与示范》以及课题《绿色建造虚拟技术研究与示范》,龚剑带领团队迎难而上,在超高层工程建造关键技术方面取得了新的突破。

  针对超高层结构混凝土开裂及泵送高度等技术难题,经过研究与实践建立了高强超大体积低水化热、低收缩混凝土裂缝控制技术体系以及综合性能指标协同控制的超高泵送混凝土技术体系。建筑工程大体积混凝土一次连续浇筑体量及一次连续泵送实体高度屡创国内外新纪录,基础底板强度等级C50、超长121m、超厚6m、体量6万m3一次连续浇筑;C60混凝土泵送实体高度580m,C100混凝土泵送实体高度547m,C35混凝土泵送实体高度610m,验证性的将120MPa超高强混凝土泵送至620m高度,新编及修编国家标准系统采纳了相关新技术。针对密集中心城区深大基坑工程施工和环境微扰动控制技术难题,经过研究与实践建立了基于软土流变特性的深大基坑分区顺作与逆作结合技术体系以及钢支撑轴力伺服系统的微变形控制技术体系,基坑变形较传统工艺减小70%以上,达到了毫米级控制要求。超高层工程建造综合技术达到国际水平。

  登高望远引领行业

  “我们是幸运的,赶上了我国城市发展的大好机遇,才有了施展才华的舞台。”龚剑团队在超高层和高层建筑工程建造方面取得了多层次综合性能指标居国际的大量创新成果,并在我国许多城市的工程建设中得到成功应用,推动了我国建筑行业的技术进步。在引领行业技术发展的过程中,龚剑团队始终有着清晰的目标:“对于上海建工来说,比建造上海中心大厦更为重要的是在市场上营造绿色建筑的理念及品牌; 对于我和我的团队来说,比创新发明更重要的是践行绿色化、工业化、信息化的建造理念。”

  据龚剑介绍,上海中心大厦建设并未刻意追求建筑高度,而是基于陆家嘴中心区域三足鼎立超高层的空间美感与和谐,打造了具有全球影响力的绿色超高层经典建筑,体现了“可持续发展”和“以人为本”的理念,为建筑业树立了一个绿色建筑国际标杆。因在节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、地下空间高效利用、室内外环境舒适度、减少碳排放量等方面的突出成效,于2015年获得影响力的美国等级绿色建筑LEED铂金级认证,同时也获得中国等级三星级绿色建筑设计标识,为我国绿色建筑创新作出了突出贡献。上海中心大厦因其在建设中取得的突出成绩,2016年被美国世界高层都市建筑与人居学会授予世界高层建筑奖。

  日前,在我国科技界享有盛誉的何梁何利基金科学与技术奖颁发,龚剑获得2016年度“科学与技术创新奖”,成为我国建筑施工领域首位获得此项殊荣的科技工作者。22年来,我国共有1198名科学家获得过该奖项,其中两院院士超过800名,如科学家钱学森、钱伟长、袁隆平、林元培等。(本版撰文 迟腾)

  龚剑

  上海建工集团总工程师、工程研究总院院长,工学博士,教授级高工,享受国务院特殊津贴。曾主持完成200余项高大结构工程建设技术攻关,作为主要技术负责人参加了我国不同时期建筑物及构筑物工程建设,主持完成了16项国家和省部级科研项目课题研究。累计获得国家技术发明二等奖1项,国家科技进步一等奖1项、二等奖3项;省部级科学技术奖18项,其中一等奖9项;授权发明专利22项;发表论文60余篇;主编参编国家标准6部,获得工法6项。曾荣获全国科技工作者、全国总工程师、上海市科技精英、上海十大杰出青年等荣誉称号。日前,获2016年度何梁何利基金“科学与技术创新奖”,为我国建筑施工领域首位获得此项殊荣的科技工作者。

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