——中建五局三公司湘江欢乐城项目建设纪实
这可能是地球上最难完成的建筑之一,因为它诞生在地平线下。
在长沙南郊、湘江之滨,20世纪50年代,曾集聚30多家水泥化工企业,长年开采留下一个深达100多米的巨大矿坑,敞口面积相当于25个足球场,宛如大地上一块深深的“伤疤”。
“伤口”该如何愈合?废弃?填埋?中建五局给出的“答案”是:利用深坑的“保温蓄水”特点,建设一个大型室内滑雪场并在上方建设室外水乐园,打造深坑里的“湘江欢乐城”——长沙深坑冰雪世界!
乐于挑战 世界九大不可能项目我们接手!
这是建设团队2014年拍摄的照片,矿坑底部千沟万壑、杂草丛生。一潭发绿浑浊的死水,回荡着大自然的痛苦呻吟。
在政府“退二进三”产业转型升级政策的推动下,矿坑改造刻不容缓。世界顶尖建筑设计师对矿坑进行了“大胆的构想”,要将3万平方米的“鸟巢”悬挂于深坑上、隐匿于崖壁间,以生态修复的方式打造一个“两型”主题乐园。按照设计,“悬浮”于矿坑内的主体建筑长200米、宽160米、高38米,总面积3万平方米、总重量20多万吨。矿坑深达100米,四周的岩壁又很脆弱,怎样撑得住如此大而重的“房子”?这么脑洞大开想法靠谱吗?
果然,消息一经传出,就引来了美国探索频道的记者,她在现场采访后,惊呼这就是“世界九大不可能完成项目”之一:钢结构工程国内罕见,施工难度堪比“鸟巢”。在深坑建筑领域,这个深度比世界海拔最低酒店——上海佘山世茂深坑酒店足足深了20米。设计师汪大绥告诉记者,“即使方案拥有一个正确的方向,但根据实际开挖的情况,建设过程中的难度仍然不可想象。”
决战“百米深坑”的战役在湘江畔打响,中建五局建设者抱着挑战的勇气、突破的信念,在矿坑开始了一场长达6年的建设历程。
勇于突破 攀登世界级难题“高峰”
3万平米的主体平台,叠加屋顶水乐园和冰雪世界,总重量20万吨,这相当于4艘辽宁舰的重量!岩壁上如何固定?高强度混凝土如何输送坑底?生态如何修复?没有经验可复制,只能靠自己。
项目迅速成立由10名技术骨干组成的“百米深坑建筑技术创新工作室”,很快,工作室就面临了第一个难题!矿坑垂直高度100余米,路窄且有多道急弯,施工所需6万方混凝土,依靠传统长距离向下泵送根本不能满足大方量连续浇筑要求。是否能采用溜管向下输送呢?工作室提出就“坑”取材的创意,依据深坑大落差与陡峭崖壁地形,沿崖壁竖向布置管道,采用多段溜管输送混凝土。溜管高差达60米,总长度为72米,溜管设置3段,溜管间采用承接料斗相连。面对混凝土输送过程极易产生离析的问题,项目部将常规的C60或C40混凝土进行优化,通过改进配合比、二次搅拌、管道保温等措施有效确保了溜管的稳定性和安全性,缓解了向下溜送的冲击力,同时也解决了长距离大落差向下输送混凝土堵管爆管问题。
2015年12月,“一溜到底”方案大获成功,并一举刷新全国混凝土向下输送“新深度”,为冰雪世界主体施工创造了有利条件。
技术团队发现,要解决问题,就必须利用自然环境因地制宜想对策。第二个难题接踵而至,现场深坑急需排水!矿坑地势最低洼处,汇水面积达到100万平方米,每日渗水量达500多立方米,遇上大雨坑底就一片汪洋,基础施工根本无从下手。技术人员看着湘江边上导航航标,突然获得灵感,创造出一种悬浮于水面上的浮动式水泵工作平台。果然,这不仅完美解决了水泵受到泥浆及杂物包裹电机发热烧损以及后期检修困难的难题,更有效的提高了施工效率。
随着时间推移,技术团队终于面临了最大的难题,离地60米要搭建钢结构—混凝土混合结构平台,这个重达万吨的庞然大物,对支撑体系的选择提出非常高的要求。国内没有先例,如果仅靠柱子与贝雷架支撑,巨大的压力之下,任何形变,都会给施工带来灭顶之灾。
怎么办?一连多个实验方案在验算中都被证明有缺陷,任务一时陷入僵局,寻求合适的监测施工方案就如同坑底捞针。
接连几个月,工作室的技术人员做测量、验数据、改方案,郭朋鑫博士提出,“剥开复杂的布置形式,整个贝雷架的受力体系完全可以用简支梁和多跨的连续梁模型来模拟!”按照这个思路,项目最终确定使用钢管柱+贝雷架支撑体系,贝雷架的监测方案很快完成。每天,传感器收集上百组数据进行复核计算,直到60米平台顺利施工完成,监测方案没有出现一丝失误。
在6年的施工过程中,百米深坑建筑技术创新工作室结合工矿区地势地质特征,形成了一整套可行的且能移植的工矿区改造、生态修复、环境保护的施工技术,包括百米深坑向下输送混凝土技术、陡峭岩壁复杂地质岩壁加固技术、百米深坑建筑节能关键技术、百万立方米空间保温建造关键技术,百米深坑复杂建筑BIM等具有世界性意义技术,共产出92项技术方案、15项专利、13项工法、5篇核心期刊论文,为陆续攻克世界级技术难题提供了坚强支撑。
“长沙深坑冰雪世界项目施工难度世界罕见,运用了大量先进技术和绿色施工技术,破解了大量世界级施工难题,是中国建筑绿色建造、智慧建造的典范。”重庆大学教授、英国皇家特许建造学会资深会员张希黔这样评价中建五局建设团队。
敢于担当 用青春谱写“信仰之歌”
历时6年,上万名建设者用48根墩柱和18道剪力墙、2.3万吨钢材组成的钢结构,最终造就了“超级矿坑建筑”。凭借着“不破楼兰终不还”的决心,“一张蓝图绘到底”的信念,建设者们践行承诺,将“不可能”一步步变成了现实,长沙深坑冰雪世界项目也成为了企业高质量发展转型发展的有力见证。
“我宣布,湘江欢乐城,正式开园!”2020年7月11日上午,湖南省委常委、长沙市委书记胡衡华宣布,湖南首个世界级大型综合旅游产业项目——湘江欢乐城开园。台下,中建五局三公司项目建设团队泪湿了眼眶,来时满目苍凉,去时万家烟火。昔日深坑中那些钢筋塔吊声渐渐远去,取而代之的是游客们的欢声笑语。如今的青山崖壁间,建设者们的铮铮誓言,五局人执信仰之笔,将坚持绿色发展的承诺写在了祖国的青山绿水间。
大王山下,六年坚守;斗转星移,“建证”美好,这是人与自然和谐相处奏响的最美“旋律”,而“敢于突破、勇于担当”的“深坑精神”,正在这片土地上开出一路芬芳。(赵悦)