山高人为峰——“上海中心”建造纪实

总有新的高度在前方。新的高度，就是新的未知领域，渴望到达，是人的天性。

史界有言：任何历史首先都是地理史。上海中心大厦海拔632米，在2014年之前，这个高度在上海，还没有“出现”。创造这个高度，抵达这个高度，成为一次世纪探索，探索成就了一部新的历史。

在工地采访，无数次撞进耳膜的建筑专业用词，张口就是上海中心大厦的“高、深、挑、转”，双幕墙钢结构空间的无比复杂，闭嘴是“地下桩基大底板不比地上施工容易”，总包管理层说，“我真是相当相当地痛苦”，分包施工者说，“夜里困觉都困不着”。眼前闪动的是一张张经历了“艰难困苦”的面孔，说的是惊心动魄的过去和当下，但所有人透出的同一是豪迈心情：632米超高的摩天大厦，上海中心大厦的所有难题，统统摆平，我就是把它笔直地立起来了。

从“最高”到新的最高，八十年幡然而过

2008年11月30日，上海市政府新闻办公室发布网络消息，标题是：“上海中心大厦”静静开工。短文写道：上海城市新高度———上海中心大厦于11月29日正式开工，开始了总高632米的攀登。到2014年，上海陆家嘴金融贸易区将矗立起一座全新的绿色“垂直城市”。时任市委副书记、市长韩正发来贺信，时任市委常委、浦东新区区委书记徐麟、副市长沈骏出席开工仪式。

在这一派的“静静”中，是否有人会想到，将2014年向后倒退80年，即上世纪的1934年，恰恰是上海国际饭店的竣工时日。这个80年的整数，为阐述天翻地覆的历史，给予后人回忆以整体框架，提供了最简洁表达的基石。

20世纪的1934年，上海国际饭店竣工落成。大楼24层，其中地下2层，地面以上高程为83．8米，钢框架结构，钢筋混凝土楼板，它是当时全国也是当时亚洲最高的建筑物。当年媒介报道：国际饭店是美国摩天大楼在东方的摹本，享有“远东第一楼”的美誉。楼高惊人，特意到此观望的市民或游人，曾有“仰观落帽”一说。

高层建筑作为相应时代建筑技术的结晶，自然地成为一座城市或一个国家展示成就的有效手段。1949年仲春，陈毅市长在国际饭店接见入沪部队团以上指挥员；同年11月，应政务院兼外交部长周恩来指示，陈毅在这里设宴款待新中国第一个外国代表团波兰科学界代表团。其用意是非常清晰的：建筑高度的最直接用途，就是被看见。

在“前三十年”里的1955年，命名为中苏友好大厦的苏式建筑，在原哈同花园的故址拔地而起。它的110.4米高的镏金塔尖顶，成为上海的新地标。实际上，这栋建筑的主体高度，没有超越国际饭店。来到“后三十年”，在中国社会的大转型时期，经济建设成为中心任务。1982年，上海宾馆落成，这座方方正正的建筑以90.5米的高度，首次实现对国际饭店高程的超越。1987年，静安希尔顿大酒店落成，建筑高度直冲143.6米的新纪录。1990年，位于南京西路的波特曼大酒店隆重登场，以当时最雄伟的体量、最豪华的功能及主楼最挺拔的164.8米高度，让上海以往建筑的高度，统统收归到自己的麾下。

历史经常在制造巧合。“前三十年”由苏联设计师设计的上海展览馆，与“后三十年”由美国设计师设计的波特曼大酒店，在上海中心城区南京西路的两侧，毗邻而立。仿佛就是为展示过去与迄今仍在蔓延的“对峙”，两栋建筑就这样完成了自己的形象塑造。

历史无法假设，现实属于创造，浦西——作为上海建筑高度领跑者的身份，却也至此结束了。1990年初，世纪老人邓小平对时任上海市市长的朱镕基做了这样的嘱托：“我一贯就主张胆子要放大，这十年以来，我就是一直在那里鼓吹要开放，要胆子大一点，没什么可怕的，没什么了不起。我是赞成你们浦东开发的。”“你们搞晚了。现在搞也快，上海人的脑袋瓜子灵光。”

1993年12月，市政府批复原则同意《上海陆家嘴中心区规划设计方案》，规划方案中明确建筑三幢超高层建筑。其中，Z3－2地块（即现上海中心大厦建筑所在地）将与金茂大厦、环球金融中心等组成超高层建筑群，形成小陆家嘴中心区的制高点区域。

1994年，金茂大厦开工建设，1999年竣工开业。设计师以创新的设计思想，巧妙地将世界最新建筑潮流与中国传统建筑风格结合起来，成功设计出世界级、跨世纪的经典之作，成为海派建筑的里程碑，金茂大厦荣获新中国50周年上海十大经典建筑金奖第一名。

1997年初，上海环球金融中心首次开工，后因亚洲金融危机停工，于2003年2月工程复工。上海环球金融中心楼高492米。2008年8月31日，上海媒体报道：会当凌绝顶，一览众楼小。今天下午，上海环球金融中心观光厅正式对游客开放。

只是，从2008年11月的下旬开始，以上的历史都将更变：沪上会当凌绝顶的高度，很快就要由上海中心大厦来领衔了。

在不是白纸的纸上，画最新最美的图画

作个简单比喻，摩天大厦是一个空中巨人，这个巨人由传统的钢结构、混凝土，以及当代科技的各类成就，彼此“勾肩搭背”组合而成。摩天大厦高耸入云，这巨人的外观形象和内里实质，都是“硬邦邦”的。造最高房子的人，“腰板”肯定比房子还要“硬”：技术水准要硬，执行能力要硬，团队管理要硬，社会通盘协调能力要硬；等等。由“上海建工上海中心大厦工程总承包项目经理部”编撰的“上海中心大厦简介”中，对建工集团的介绍，充分体现了这一份“硬”：

“上海建工集团是中国建设行业的龙头企业，承担了中国城市现代化建设的重任。上海建工是上海中心大厦工程总承包商，为上海中心大厦的建设配备了最强的施工管理团队和技术保障力量，本着和谐为本、追求卓越的集团理念，实施全过程最高标准、最严格管理，提供最优质服务。预计2014年12月30日完工的上海中心大厦将以绿色垂直城市的姿态出现在浦东的天际线上，成为上海城市新的地标性建筑。”

预设了竣工后墙，而上海中心大厦施工遇到的第一个难题，就是软扑扑的上海软土层。

面对中央电视台的镜头，相关人士将一块“大体积”的豆腐，放到桌子上：由于冲积平原的原因，上海地基就像这样一块豆腐，看起来它是“方方正正”的，但它又是晃晃悠悠、摇摇欲坠的；如果在它的上面加以重物，它必定会坍塌。讲解人士边讲边示范，将一个上海中心大厦袖珍的塑料模型，小心翼翼地放置在这块豆腐的中央，以期保持顷刻的静止状态，但这个袖珍模型立即“无声”地倒塌了。

这个上海中心大厦的袖珍塑料模型，在设计图纸上的实际体量是85万吨。万丈高楼平地起，这句老话实际并不正确，万丈高楼“地下”起，先期打桩、浇灌基础，这是建筑业界的常识。超深、超高、超大、超转的上海中心大厦，遭遇的第一个课题，就是超深桩基施工。

上海建工集团副总裁、上海建工上海中心大厦工程总承包项目经理部总经理房庆强这样表述：从建筑规模上看，上海中心大厦有两个金茂大厦，或一个半环球金融中心的体量；陆家嘴这个地方位于黄浦江“大弯势”的突出部，旅游者看起来，陆家嘴是浦东以及上海的风景最佳处，但此地软土的“年龄”也是最低的，也就是最松软的；地下水的水位也高，浦东陆家嘴地区的承压含水层又处于连通状态，地下水位要高一起高，要低一起低。上海中心大厦是世界上第一次在这样地基上建造的重达85万吨的单体建筑，地面层高632米，地下室深度达30余米，整体的超深地基必须达到86米，先要在“豆腐土打洞”，防止软土坍塌。

除去看不见的地下要求，还有看得见的地上制约。“每一栋建筑都是技术建筑，都是地理建筑，更是社会建筑。已经造好的金茂大厦、环球金融中心，这两栋上海数一数两的摩天大厦近在咫尺，与工地相邻的最近处也就相距20多米，这两座大山碰不得，也碰不起，螺蛳壳里做道场，在上海中心大厦施工的时间内，不能对它们产生一丝一毫的‘任何影响’。”

房庆强继续补充：“地下不仅仅只有地质难题，也有社会难题，我们更要看见地下‘埋伏’的其他高楼桩基，密布的各种公共管线，经过20余年的市政建设，地下环境条件复杂，还有地铁列车日夜穿行”。

一张白纸好画最新最美的图画。上世纪90年代初，金茂大厦轰轰隆隆的打桩声响，被美誉为“打破千年沉睡的静寂”，“敲响了浦东改革开放的晨钟”。白云过隙，20年过去，又在同一个地方施工，如果采用同样的方式，再度响起同样的轰鸣，得到的肯定不是赞扬，而是诅咒。“你不能想象，那么多的中外办公机构，那么多的资深白领，那么多有身份的高级住宅区居民，还有更多的普通市民，会容忍一天到夜身边发出这样巨大的声音”？参加过金茂大厦和环球金融中心建设的上海中心大厦总承包项目经理部常务副总经理许建强的话，简洁明了：“老早都是田，现在都是楼”，当年金茂大厦和环球金融中心施工的社会环境，现在已经没有了。

内外困境的叠加，使得一个地下作业的技术课题，成为了上海中心大厦城区地面的综合社会课题。上海中心大厦工程总承包项目经理部面前的这道课题，难度是空前的：怎样在一张已经不是白纸的纸上，也要画上最新最美的图画。

桩基误差值是百米运动员的一半

“七分准备三分施工”，在上海中心大厦打下第一根桩基的日子，即2008年11月29日之前一年，房庆强就带领预备团队，提前进入研讨上海中心大厦建设方案的日程。

当年支撑起金茂大厦的是“429根空心钢柱桩”，到了二十多年后，针对上海地域的地质层，以及周边环境的限制要求，钻孔灌注桩所具有的无振动、低噪音、对周边环境影响小的特点，成为了桩基施工最受欢迎的方式。上海中心大厦施工中采用大直径超深钻孔灌注桩的技术施工，其复杂性和施工难度前所未有。根据整幢建筑85万吨体量的要求，主楼桩基的设计承载能力为26000吨。经过技术确认，最后确定的施工方案是：采用大直径超深钻孔灌注桩，主楼最大桩深达到86.85米，桩径1000毫米，采取桩端后注浆工艺；裙房深度最大桩深64.8米。

这一超常规工程在上海地区属首例。对于超大钻孔灌注桩，施工人员肉眼看不见的第一难题是：如何保持桩体垂直度。主楼955根直径1米、深度86米的钻孔桩，顶端与下端的技术原则垂直度允许误差在1/150以内，也就是说，桩体上下两端的垂直误差必须控制在0.57米之内。可以作这样的比较：体育运动一百米赛道的标准宽度是125厘米，睁大着双眼的运动员也难以保证自己在奔跑途中，不出现略斜略偏的“刹那”误差，而上海中心大厦桩基工程的允许误差值，只能是百米运动员的一半。不允许“出轨”，更不能出现相邻桩基一根向左一根向右“相向超额倾斜”的致命误差，地下某个部位的发生碰撞，两桩俱废，后果不堪设想。也不允许有坏桩出现，桩距严密，没有补桩的余地。

上海中心大厦一开始，就没有从头再来的任何可能性。

成功承建了东方明珠电视塔、金茂大厦等标志性超高层建筑的基础公司项目部，直面技术要求严、质量标准高、施工工期紧的超深钻孔桩施工局面，正视难度，科学组织，采用针对性的技术手段，确保完成任务。按照桩基工程一般规范，对整体装机数量的10%予以技术检测，达标即可，上海中心大厦桩基属超常规工程，项目部对所有桩基实施100%检测，即对每根桩基的每道工序和最终结果，从始至终都进行了实时检测。

2009年的春节，是施工队伍在上海中心大厦工地遇上的第一个新春佳节。当夜，饭厅里张灯结彩，高高挂起大红灯笼，包括职工家属在内的300多人，宴开36桌。席间，业主、上级领导为每桌农民工敬酒，祝福牛年大吉、万事如意，给农民工家属孩子发压岁钱，共祝新春快乐。

小年夜这一天，完成6根钻孔灌注桩。仅仅停机两天，在大年初二上午9时，桩机再度开钻。2009年7月18日，桩基工程竣工。通过严密组织和精心作业，955根钻孔桩成桩率到100%，钻孔灌注桩成孔垂直度质量不断上升，最终垂直度不超过1/150的，占87%，不超过1/300的，占12.5%，不超过1/700的，占0.5%。负责成孔质量监测的第三方勘查院现场责任人感叹道：“这是我头一次见到如此高的成孔质量。”经过孔壁检测、清渣，混凝土一次性连续浇筑，钻孔灌注桩质量优良，单桩承载力均达到28000吨，全部符合设计要求。

挖土37万方的“环保便民工程”

995根超长超高承载力的超大孔径灌灌注桩的完成，上海中心大厦的“地下工作”有了一个良好开端。几乎同时，主楼围护结构66幅深达50米、壁厚达1.2米的地下连续墙施工，也于7月25日完成。这道围护墙就像一层坚厚的铠甲，将上海中心大厦从根部牢牢“捆绑”，做到“根系”稳固，也与周边建筑的根基实现了彻底分割。紧接着要进行施工的项目，是挖一个底部深度为负33.7米，面积为590平方米的主楼基坑，预计基坑的挖土方量为35万立方。

基坑挖土工程地处浦东陆家嘴金融开发区的核心地带，施工场地北侧为88层金茂大厦，其地下室距主楼基坑边界最近距离约45米；东侧为101层环球金融中心，其地下室距主楼基坑边界最近距离约62米；南侧为盛大金磐住宅小区，其地下室距主楼基坑边界最近距离约60米；西侧为在建的太平金融大厦，其地下室距主楼基坑边界最近距离约103米。

2009年9月23日，主楼基础正式开始挖土。对于挖土数量要求：考虑各方面原因，在第二道环形支撑完工前，每天至少挖土5000立方。

对主楼基坑加固的6道环形支撑数据，采用全天候监测，是为了时时刻刻保证这个超大型基坑是个“正圆型”，不能有一丝一毫变形，如果“有一点点椭圆”了，就是表明基坑地质发生变化，施工机械缺乏同步，使基坑周边受力状态发生差异，“如果检测到‘椭圆’了，实际说明我们头顶上的两座大山，金茂大厦和环球金融中心已经发生水平位移，紧接着的就是上下倾斜，这样的‘地震’，后果是无法补救的”。

如何在上海中心大厦工地挖土，是个技术问题，怎样让中心工地外的“所有邻居单位”理解并且放心，就是个社会沟通问题，也就是与人打交道的问题；而且，这里所指的“人”，都是“外人”。工程总承包项目经理部党委副书记、副总经理宣学明把这个任务称作：社会联建。

宣学明必须对上海中心大厦从头至尾的施工，清晰地通晓全程，细腻地掌控环节，才能将社会沟通都做到“提前一步”。宣学明“旋转”起来：在基坑挖土“很早”之前，我就与金茂大厦、环球金融中心等“摩天大厦”级别的四邻右舍，联手开会，书面告知，口头保证，“绝对不会出现因操作而产生任何地质问题”， “是否能够让对方都理解和放心上海中心大厦的建设，这是一个非常复杂的社会事情，让所有人都绝对放下心来，这是不可能的；但是，我必须照会，必须告知，必须承担可能面对的一切质询，能够圆满回应对方的问题”。

事隔经年，到2010年2月9日止，通过4个多月的顽强掘进，上海中心大厦主楼基坑土方工程全部完成，完成土方工程量累计达到374，710立方，整个小陆家嘴地区安然无恙。

这年的2月13日，是农历除夕，这也是上海建工上海中心大厦工程总承包项目经理部在这个工地迎来的第二个大年三十。这顿年夜饭吃得安生。

6万立方混凝土浇筑“世界纪录”

“让人怎么睡都睡不着的事情”，在上海中心大厦施工工地上，一桩接着一桩。

工程紧接着要做的事情是：浇筑主楼基础大底板。这块直径为121米，厚度6米的钢筋混凝土基础大底板，浇筑面积相当于1.6个足球场大小，混凝土厚度达到2层楼高，预计浇筑混泥土将达到6万立方米，其混凝土用量相当于环球金融中心基础大底板用量的一倍。罕见的超大面积、超深厚度、超大方量和高标号“四碰头”工程，为当今世界民用建筑混凝土基础底板之最。

6万立方米混凝土必须在60个小时内浇筑完毕，从这个要求的终端反向追溯：参与运输的所有车辆，必须像飞机一样，严格设定出发和到达时间，前后连贯，间隔恰当，迟到将影响浇筑质量，早到会造成现场拥堵，甚至失序；此地的难题是：这些混凝土运输车要从市内不同地点的4个区8搅拌站“飞机场”出发，路径各不相同；混凝土凝固时间有明确技术要求，市内参与供应的搅拌站也必须“依次排队”，在不同时间节点加工要求数量的成品待运，或早就会提前结块，或晚就会供应不上；由此，数量庞大的原材料采购，要保证品质始终如一。这是国内建筑史上一场难度空前、挑战空前、关注空前的攻坚战，一场挑战意志和智能的大决战。

为实现主楼基础底板的准时浇筑，确保一举成功，上海市政府领导莅临工地检查，集团领导召开现场会议，成立指挥小组，高度关注，靠前指挥，从技术准备、方案论证、原材料供应、劳动力组织、现场宣传报道、后勤保障等各个方面，组织一建公司、材料公司、机施公司、上安公司等进行多次专题会议。

安装公司项目部日夜开工，安装3.5万米长度的防雷接地扁铁和450米长的给排水管道。机施公司项目部派出螺栓安装施工分队，精心安装496只大柱地脚螺栓，1155件墙体定位螺栓及塔吊底部的预埋件。一建公司项目部用34天时间，完成1.6万吨的钢筋绑扎任务。

材料分公司成立专项工作小组，派专人在现场负责对口，确保混凝土材料供应，对所辖的混凝土浇捣施工计划进行优化和调整，组织长桥、张桥、浦新、浦莲等4个区的8坐搅拌站，为施工供应商品砼，共计调集450辆搅拌车，19台泵车（13台汽车泵，6台固定泵）参加会战，派专职机修人员现场蹲点，时刻监测设备的运行情况，确保“万无一失”。

一建公司项目部精心组织基础混凝土浇捣组织机构，优化底板混凝土浇捣施工方案，详尽制定原材料供应、混凝土质量控制等各类保障措施，以应对整个施工过程中可能发生的任何问题；600余名施工人员，分两班参加大底板混凝土的浇捣。

负责工地安保的东宁公司，24小时在工地三个大门昼夜值班，确保不发生场内的交通事故。食堂员工积极备好货源，做到24小时全天候供应，荤素搭配，服务周到。

施工惯例，浇筑混凝土的任务都在夜里进行。但上海中心大厦基础大底板的浇筑，方案设计需要60个小时，至少涉及到一个白天。大上海的白天，道路机动车的拥堵永远是“高峰”，更何况，这次超量、超密集车队的运输终点，是在浦东最“热闹”的小陆家嘴地区。上海中心大厦与交警系统“联建”，以保证获得最精准的配合。上海市政府下达相应文件，在市重大办、市区交警等部门的协调下，上海建工集团对混凝土浇筑工程中的交通组织进行了周密安排。

据事后技术统计，这次担任运输任务的“橄榄车”，计450辆，来回运输达9000辆次，这也就是说，在3天时间里每一辆车跑了20趟，按一天24小时跑6趟计算，每跑一趟的时间控制在4小时以内；这个4小时，恰恰就是保证混凝土质量从搅拌到浇筑的设计限定时间。

3月26日上午10时，上海建工集团总公司徐征总经理一声令下，上海中心大厦主楼底板6万立方米混凝土浇捣会战正式打响。经63个小时连续拼搏，3月28日晚22时，有2000余人参与的基础大底板浇筑胜利告捷。这次浇筑成功，被称为“创世界级记录”的一次亮剑。

在2010年上海的建筑志上，上海中心大厦工程的施工“名次”，排列在世博会工程的后面。世博会开园期间，整个上海获得继续施工资格的，仅此上海中心大厦一家。

“表里不一”的120度旋转难题

主楼基础出土的最大标志，是钢结构“露头”。这也就是说，“工程上部施工”意味着攀登上海珠峰的开始。技术文本表述：上海中心大厦由核心筒结构、超级柱结构、楼板、内层玻璃幕墙、辐轴式桁架、外玻璃幕墙等组成，为巨型框架体系和双层幕墙结构。整个结构中以钢结构为主体骨架，总用钢量达10万吨。上海中心大厦工程的特点及难点，是相关专业界面顺序复杂，钢结构本身的结构分布繁杂，建筑体型呈螺旋上升，内外幕墙体系与主体结构互为交融。

这个“交融”是“可怕”的：如果发生钢与钢的巨型冲撞，玻璃与玻璃的大块粉碎，后果就是坍塌。

在今天，迈入上海中心大厦工地现场，站立在已经组装完毕的内外幕墙的偌大空间里，抬头望去，高悬在头顶的，是由数也数不清的大小、粗细、长短不一，正规的或异型的钢梁，组合起来的“钢铁海洋”。凸现在每一位参观者眼中，都会在心中留下最深刻印象：这里到底有多少‘钢梁’，而这些钢结构究竟是怎样组装起来的。

上海中心大厦采用了全世界唯一的“双幕墙”造型，核心筒内圆是个正圆，外幕墙也是个“圆”，但这是个不规则的圆，从地表面上升到120层的580米处，每一个层面“正时针旋转一度”，120层楼高完成了120度的“外观旋转”。这个120度旋转向上“横截面缩小”形成的V形导风槽，将一部分风力导出转移，为大楼降低了24％的物理风荷载。120层每一个楼层面积的递次缩减，用中国建筑行话表达，就是“收分”。柱子做出收分，即稳定又轻巧。小式建筑和大式建筑柱子的收分，都有相应的尺度规定。

设计双层幕墙结构的设想，将上海中心大厦建设成为了世界上最大的“保温瓶”。上海中心大厦不是世界上第一座双层幕墙的建筑，但在同等规模建筑中采用这一设计，却是首开先河的第一次。内外幕墙的“表里不一”，使得上海中心大厦的建设者也就遭遇到了“第一次”的绝对不对称：这栋大厦所有的钢结构构件和玻璃幕墙，每一根和每一块，其尺度和转接方式，都是不一样的。

人的脑子不够用了。有一位热心市民，从自己的居住地看过来，“随便怎么看，浦东的上海中心大厦都造斜掉了”，他写了一封给主要市领导的“人民来信”。市领导批示，意思是不仅要让个别市民了解，而且要让上海所有市民晓得，上海中心大厦没有造坏掉，而是造得很好，创造了建筑业界的很多世界第一；至于“看上去斜，实际并不斜”的问题，要给这位市民回复一个“满意的答复”。

逐级批示，这封信最后“落实”到大厦项目总承包部的办公桌上。这是一桩“多出来”的事情。中心没有斜，而且很正，只是要把这样一个非常详尽的理念设计和实施建造事宜，采用通俗的方法表达出来，让写信的人“从此放心”，是要花费一番功夫的。

不仅是外部人士的脑子不够用了，“不够用”同样表现在建筑者队伍“内部”。副总工程师许建强用一个例子来予以说明：上海中心大厦的钢结构，有过一个构件为实现“方方面面”的转接，动用了866根螺栓，“一个人的脑子再怎么‘立体想象’，也是没有可能把这里面的互相结构‘想清爽’的”。

深化设计就这样成为上海中心大厦项目工程上部施工总承包的实施前提。总经济师忻金儿说话了：聘请具有资质的社会设计部门，参与审核设计，从业主的角度而言，“无这笔支出”，“在建工集团的单位框架里，集团属下就有‘自己’的设计院，一家人不说两家话，超过10家设计单位的14个相关专业参与了“上海中心大厦”深化设计，将图纸进行漏斗式过滤”。

招标设计图纸是“理念蓝图”，施工深化图纸是实现理想的“详细路径”。今天的深化施工设计，采用信息化模型工具来解决诸如钢结构本身碰撞、钢结构与土建结构施工顺序、钢结构与幕墙结构的界面等问题。至2014年10月，招标设计方的“理念”图纸数量是6000张，而建工项目部深化设计图纸达到了12万张。超过十万张计的深化设计图纸，相当部分就是被上海中心大厦这座摩天大厦“旋转”出来的。

选择BIM是最明智的选择

繁复到人脑无法想象的钢结构工程，为实现其最正确、最准确的转接，上海中心大厦项目部机施公司采用了BIM现代技术。总经理房庆强对BIM操作路径，作了几何学范畴学理化的概括：我们的钢结构施工，已经从三维思考进入到了四维领域。

人当然地拥有三维思维，长和宽确定一个平面，再添个“高”字，某个物件的立体形象就赫然在目。三维思维由事物的长、宽、高构成，“四维思维就是在三维思维的基础上加上时间定义”。比喻很生动：房间里飞着一只蚊子，这蚊子已经有了立体的三维位置，即上下、东西、南北的相交点，只是，这只蚊子一直在飞，要判定这个“是又即刻不是”的三维位置，就必须加上第四个维，也就这只蚊子在这个时间“点”的数据。

然而，以往的施工实施往往会出现这样的问题，按照图纸加工出来的钢结构部件，即使吊装到位，这部件与那部件在设计上要组成的那个“自然空间”，与图纸上的“几何空间”，并不能完全吻合。一个年代的技术只能是一个年代的水准，以往几十吨乃至上百吨的钢结构制件，“总会有点误差”。

人脑不够用了的内质，实际是以往的施工方式，在日益发展的新建筑新需求方面，束手无策地落伍了。

“社会一旦有技术上的需要，这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”（恩格斯）。提前大踏步进入到上海中心大厦工地的上海建工集团，早就作好了心理准备和技术准备。BIM的英文全称为Building Information Modeling，国内翻译为：建筑信息模型。BIM技术是应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

总承包部面对“上部工程”前所未有的高难度挑战，全面运用BIM技术，这在国内超高层建筑施工是第一次。

在深化设计图纸上，运用BIM技术，把每一个钢构件的相应数据输入电脑，有多少钢构件就输入多少钢构件的数据。然后，把这些钢构件在电脑上实施预拼装，让上海中心大厦建筑钢结构的所有空间、所有管线走向都直观可见，通过模拟叠合，是否有错有漏，彼此是否“碰撞”、“打架”，一旦发现误差，即刻在电脑上进行纠偏。经电脑修整后建构的严丝合缝，决定了所有钢构件的三维数据，这也就是确定的加工数据。在钢构件加工场地，将加工完成的钢构件数据，再在电脑上进行“模拟叠合”，如有误差马上进行实地整改，直到实际尺寸和电脑数据完全相符。这样的确定与合成过程，被称作为BIM的“大数据合模”。这是一个需要绝对的专业责任心，业务极其精细，“肩胛上分量重得睡觉都睡不好”的过程。

打开总承包项目部BIM工作室的电脑，一个虚拟的透明的“上海中心大厦”呈现在屏幕上：密密麻麻的设计线条、一幅幅彩色三维图，准确勾勒出摩天大楼各部位的“骨骼”。图中一些显眼的“红色”，这是提示设计发生了“碰撞”：风管“撞”了钢梁，擦窗机“碰”到外幕墙支撑，钢结构“触”及内幕墙，等等；这在以往的二维图纸上极难辨别，而在现在“静态”的四维空间“动态”中，可以立即进行优化和调整。“在过去，四维空间的人为想象叠合是完全不可能的”。在上海中心大厦建造过程中，提前发现并解决的碰撞点总数超过10万个，按单个碰撞点可能造成的损失，平均的单点单价1000元计算，应用BIM至少为上海中心大厦节约费用大约为1亿人民币。

当今的教科书称：从三维空间到四维空间的发展是几何学的的一次革命。BIM的应用，“是建造上海中心大厦这座高楼最明智的选择”，覆盖了工程的“全生命周期”，保障了施工的顺利推进。

±0.000“后面”的垂直运输课题

工程数据的±0.000，简而言之，就是地平面，意味了地上结构建造的开始。主楼地上钢结构的大型构件，平躺着运进工地，但施工的最终目标是要把让它竖起来，直至突破600米云霄。钢构件要上去，人更要上去。这就涉及到三个向上提升的垂直运输问题。

上海建工集团副总工程师、上海中心大厦总承包项目经理部总工程师高振峰说：超高层建筑建设过程中，最紧缺的资源是什么？是垂直运能。自重达85万吨，相当于73座埃菲尔铁塔的上海中心大厦，需要超过10万吨钢结构、2万个板块的外幕墙、4万片玻璃、上百万件各种材料，以及每天几千工人的需上下运送，“怎么运输上去”？

每一件材料，都要到达不同楼层不同地点，在垂直运能极其有限的条件下，原先的粗放管理显然行不通。上海中心大厦首次引入物流管理管理理念，采用信息流转技术，工厂把进场的各种材料打包，用二维码分发流程，，一级在仓库，二级到现场，三级到楼上，系统分配清晰，所有材料运输状态、目的地、先后次序一目了然。这可以比作“超市配送”和“快递服务”，根据各种配件的形状、重量、特性分别组合装箱，实现精确投送，工人也像在超市货架一样精准取用各种材料。

机施公司未雨绸缪，从“地下工作”的时候就已经“谋定”，采用4台自重450吨，起重力矩达2450吨•米的大型动臂塔式起重机，从负25米开始，塔机外挂在30米见方的核心筒翼墙上，以5层（20至25米）为基本爬升距离，累计爬升27次，就此一直爬升至逾540米的高度。爬升途中，要遵循核心筒4次大的平面变化，墙厚从1.2米缩至0.5米的调整，在高空进行多次平移。

紧接的问题，采用大型吊车吊到相应高度的钢构件，“放在哪里”？金茂大厦、环球金融中心的建造，都采用了施工钢平台系统，既有行动平面，也有保卫围栏，为操作工人提供安全可靠的工作区域。当年的钢平台是个刚性体系，每当一个工作层操作结束，必须拆分，分别吊至上一工作层，再次拼装成形。费事、费工、费时，是以往“钢”性平台的缺欠。面对上海中心大厦核心筒复杂的交叉施工，一建公司精心编制施工流程，反复验算技术参数，对钢平台体系进行改革创新，解决提升过程中平台解体和重装的难题，最终形成跳爬式液压整体自升钢平台脚手体系。这个平台面积有两个篮球场大，可容纳150吨钢筋堆放，平台体系根据楼层需求，可分块拆除，水平提升到位后再行组合成整体。这一关键装备，使工程主体结构实现了从7天一层攀至3天一层的速度。

最后是人的输送问题。在建造一般建筑时，人货两用运输电梯“这只笼子”紧贴在外墙上，就超高建筑而言，外挂电梯“贴牢墙壁”垂直爬升到600米高度以上，从技术、安全和经济角度考虑，都不可取。再者，大厦不断收分的外墙呈圆弧型“斜面”，人货两用电梯又该怎样“斜”着爬到需求的最高度？

只有一个办法，在核心桶内部的井道先行布置施工电梯。设计中的上海中心大厦，拥有108部在不同楼层停靠的电梯。根据实际测算，施工需要21部能够抵达相应层面的人货共用梯，建工项目总包与电梯工程分包方达成协调方案：根据从低到高的需求，运输材料或人员的逐次递减，在相应时间段使用运输施工梯；再从低到高地逐部拆除，把井道空间“归还”给分包方，保证预留充分时间装配正式客梯。

2010年11月8日下午，上海建工集团与上海三菱电梯有限公司举行上海中心大厦工程电梯供应及安装分包工程（A标段）合同签约仪式。不过，由于超高、超转、超挑的缘故，上海中心大厦需求的垂直运能，“依靠4台塔吊和21部施工电梯，电梯上一次顶层至少需半个小时，始终捉襟见肘”。

向600米高空泵送“糯米团子”

钢构件和混凝土，是物理形态完全不同的两种建筑材料。到达工地的时候，钢构件已是固态成型的钢筋铁骨，而混凝土还是“一滩”呈软扑扑液态的无规则“待用品”。

任何建筑的往下“浇”混凝土，当然都是有施工技术标准的，由于地球的自然引力，使这个混凝土的向下浇筑，成了“习以为常”的惯性过程。平面浇筑，乃至在今日上海建造三四十层楼的房子，混凝土浇筑也是小事一桩。只是，上海中心大厦的混凝土浇筑，最高施工点在海拔620米。在建筑界，用泵送方式高度超过200米的现代混凝土浇筑技术，属施工尖端难题，从混凝土泵的选型、混凝土配合比及混凝土拌制、运输、泵送的整个过程中，任意一个环节出现偏差，都可能造成施工失败。

在俗语中，混凝土是水泥和石子的混合物，呈不规则形、具有坚硬锐角的石子，由于强大泵送力一次又一次的“推举”，对于输送管道内壁不断地磨损是肯定的。将混凝土泵送到600米以上高度，需要巨大的推力，泵送管道的耐压是理所当然的，而耐压性能的高低，又不能与管壁厚度成正比例，不能越耐压管壁就超厚；管道“太”厚，自身超重，这会给施工造成另一个大难题。超高泵送管道必须耐压，但不能太厚；不能太厚，但又必须耐磨，事情就是这样的矛盾。上海中心大厦总承包部土建副总监、一建集团有限公司工程总监花力介绍：我们使用的泵送管道是特制的，长度是3米一根，一根重150斤，我们最高的泵送高度是620米，但这个泵送管道不是笔直的，要通过不同的水平连接，这个水平连接的长度是80米，所以泵送管道总长度远超过了620米；这个超过600米长度的泵送管道整体，由200多根三米长的管道连接而成，那么，这200多个的接头，400多处的封闭接口，本身就是一项必须保质保量的艰巨操作。

对混凝土“料”有严格的要求：混凝土配合比设计的原则是既满足强度、耐久性要求，又要经济合理、具有良好的可泵性，这就涉及到如何确定水泥和外加剂品种，即选择优质矿物掺合料，寻找最佳掺合料用量比例，等等，使其达到最佳配合比，从而在泵送过程中，使混凝土具有良好的流动性，阻力小、不离析、不易泌水、不堵塞管道，质量不发生异变。花力说，上海中心大厦使用的混凝土石子，都是“磨”过的，这个加工是为了让石子“圆润”一些。在金茂大厦和环球金融中心建设中创出当时泵送世界纪录的上海建工材料公司，经反复调试，研制并采用了c100的超高强度混凝土，这种被业界称作“糯米团子”的超高强度混凝土，粘稠度极大，泵送阻力远大于普通混凝土。这混凝土的粘稠度要高，但又要保持泵送畅通，如何让充满了矛盾的“糯米团子”，不在“某一段管道”里撒赖停顿，直达620米高度，这正如俗话所说的，既要马儿好，又要马儿不吃草，难。

超高层建筑是现代城市建设的象征，也是现代建筑科技力量的完美体现，在上海中心大厦施工中，突破了“目视”经验的局限，对混凝土匀质性检测手段的研究，提高到混凝土内部性能剖析，始终牢牢掌控住“三口状态”：出厂口、入泵口和出泵口，做到泵送主系统压力为17mpa，做到泵送压力在合理泵送区间内浇筑“一气呵成”。

上海中心大厦主楼核心筒的混凝土浇筑，一共进行了243次。混凝土的浇筑最高度，是128层的“结构板砼”。按照4年来计算，每一年浇筑的楼层数量为32层，这也就是说，每个月要浇筑3次左右；而每一楼层的浇筑，要根据不同情况，分解成若干次。每一次浇筑的测试、泵送、拆卸、清洗、组装，受压测试，“每一个楼层都是不一样的”，还要专人清洗，专人紧固，整套程序都要始终如一地“再走一遍”，以确保下一次浇筑的通畅顺利。“这200多节的输送管道，究竟拆卸组装了多少次，已经算不清楚了”。

上海中心大厦工地上这样的混凝土泵送管道，共有三条，两条作业，一条备用。如上所说的每次浇筑都要“再走一遍”的工作程序，至少还要乘以二，甚至要乘以三。

2014年7月10日，第57期工地简报报告：建筑高度606米的上海中心大厦主楼屋面板混凝土浇筑施工日前完成，标志着主体结构土建工程圆满收官，这再次刷新了高强混凝土超高泵送的世界纪录。

2年3个月，两万块外幕墙玻璃到位

在上海中心大厦工地上，从来没有过一个“单纯”的日子，主楼核心筒、地下裙房以及各分包项目，都在按照各自的预定施工规划，犹如战场上的各兵种协同作战，为实现一个共同的目标，分进合击，朝着最后的高度攀登。

上海中心大厦外幕墙施工被称为“世界顶级幕墙工程”。整个玻璃幕墙体系，不仅需要克服上下跨度大、支撑玻璃幕墙钢环梁构建超长等难题，更要综合考量如何在台风、地震、高低温、幕墙玻璃板块自重加载等各种环境因素影响下，对幕墙变形及结构安全实施有效的控制。为确保在狂风、暴雨和高压等恶劣条件下，上海中心大厦外幕墙的密封性和抗变形性等达到设计要求，在国家建筑工程质量监督检验中心属下的上海建科院检测中心，沈阳远大铝业工程有限公司进行了世界规模最大的外幕墙“四性测试”，即水密性能、气密性能、抗风压性能、平面内变形性能四方面进行测试。

如上的硬件数据和测试，表示了外幕墙玻璃跟大风或台风“硬碰硬”的过程。不过，与大自然抗争的最有效方式，不是硬顶，是顺势而为，最主要的手段是“以柔克刚”。外幕墙工程在支撑结构体系的关键点上，选择了允许结构伸缩的“可滑移支座”方案，赋予外幕墙在外界作用下能在允许范围内发生竖向或水平的位移，从而避免幕墙结构因应力过大而遭到破坏。中方以一亿八千万人民币的投资预算，拟进口境外技术，但对方远超预算的高价位，使其成为不可能。“可滑移支座”方案国产化的任务，落到了上海建工集团副总工程师、上海市机械施工有限公司总工程师吴欣之肩上。经过近两年的研究公关，吴欣之带领的团队再次攻克外幕墙玻璃“可滑移支座”方案的课题，整个费用支出节约了一个亿。

上海中心大厦玻璃外幕墙的施工，是世界建筑业界第一次实施这样复杂的外幕墙工程。钢结构幕墙总监助理贾宝荣团队在电脑上“造楼”，创新设计了“主结构+子结构”的悬挂式整体升降操作平台，满足了上海中心大厦各个区幕墙支撑安装的施工要求。从地面看去，支撑升降钢平台是悬在空中的，透过钢平台组件的缝隙，施工的工人可以看到地面上的车辆，像只蚂蚁一般地在爬行。原设想这个钢平台要随旋转的建筑主体“转起来”，有人随口道出一句：这像一只飞船。由是，“飞船装玻璃”就成了上海中心大厦工地上“流传”的一句口头禅。

2012年8月2日，当天风速一度达到6级，第一次的外幕墙玻璃安装作业照常进行。一块4.5米×2.2米、重达800公斤的外玻璃幕墙，安装在上海中心大厦的8楼，宣告了玻璃外幕墙安装工程的正式开始。至2014年4月底，外幕墙玻璃顺利地完成4区第47层的封闭施工，累计完成总工程量的33%。玻璃幕墙的吊装，以4天一层的步伐进行。2014年11月19日，历时2年3个月，上海中心大厦总面积达14万平方米的主楼玻璃幕墙全部安装到位。

贾宝荣说道：所有外幕墙玻璃，工厂化制作，单元化安装，产品精度保证了气密性，气密性保证了水密性，全部保质保量，一次到位。

最高峰巅也是最险峻的悬崖

上海中心大厦是上海的珠穆朗玛峰，最高的峰巅也就是最险峻的悬崖。面对悬崖，攀登者的心态是矛盾的：无限风光在险峰，花费万千心血，吃尽万千辛苦，熬过雨雪风霜，为的就是最后登顶；然风光无限好，高处不胜寒，悬崖上的舞蹈，每一步的形态优雅，都源于尺度精确，掌控到位。这是对建筑者“手艺”的最后考验，也是对管理层心理的终极挑战。

悬崖上的行走，决不允许施工者有丝毫的“手软”，更不允许各级管理层有任何的“心软”，否则就会使在场的所有人陷入“行百里者半九十”的困境，一步失足，前功尽弃，万劫不复。2014年4月25日，机施公司承担的121层观光桥箱吊装完毕。5区灯架层工完毕，98层飞船安装完毕，阻尼器最后一道工序扇形板安装完毕。5月，核心筒钢结构施工升至第132层，柱顶标高609米。大厦主楼鳍状桁架开始吊装。鳍状桁架结构系统位于中心大厦塔冠区，从此，整个吊装过程在600米的高空进行。

6月，机电安装工程正步行进：主楼标准办公区逐步进行末端设备调试；设备层冷冻水、冷却水系统初循环完成；各区域高压受送电完成，低压电缆敷设完成，七月底前具备受送电的条件；各区各类机房全面进入系统调试准备阶段。7月，中心大厦工程主楼塔冠部分鳍状桁架，架设完成五节；建筑高度606米的上海中心大厦主楼屋面板混凝土浇筑施工完成

工地上“全面开火”，高管层如履薄冰。工地简报上由“工程协调部”报道的“工程施工主要进度”，名目繁多到“眼花缭乱”的地步。高管层所有人的每句话都围绕着“质量”，每个字都提醒着“确保”：各班组管理要坚持，“安全知识学一学、操作程序记一记，安全措施订一订，预防预测做一做，麻痹思想扫一扫，上岗交底讲一讲、安全纪律说一说，穿戴护品看一看、环境隐患查一查，安全警钟敲一敲，危险部位喊一喊，违纪违规治一治，设备保养严一严，蛮干行为禁一禁，工完料清理一理”。

2014年8月3日上午8时许，一榀宽0.8米，高0.9米，长6.8米，编号为“125NG124H6-1”的钢梁，搁在特制的架子上，等待2名上海建科监理工作人员的验收。9点07分，钢梁验收完毕，监理同意起吊。约30分钟后，“125NG124H6-1”顺利到达580米钢平台，6名早已在平台上等候的安装工人，熟练将钢梁安装就位。经建科监理验收确认合格，贾宝荣通过对讲机总总经理报告：“125NG124H6-1钢梁安装完毕。”

9点45分，房庆强宣布：“上海中心大厦580米钢梁就位成功，工程结构封顶圆满完成！”

86米高的“21世纪国际饭店”

最后一榀钢梁到位，铸就了上海中心大厦顶部的钢铁悬崖。不过，事情还没有做完，犹如欧洲诸多的山崖上，都建有城堡一样，在上海中心大厦这座悬崖的上面，还要建造一顶皇冠。上海中心大厦的塔冠，位于主楼第118层至137层，546米至632米高度之间，总垂直高度为86米。如果将历史与现实来进行比较，那座在80年前建造在南京路上国际饭店的高度，是83．8米，这也就是说，从未来观光厅的118层算起，“头上”顶着的塔冠，就是一座“21世纪新造的国际饭店”。

这顶戴在整座大楼头上的“皇冠”，因632米的制高点傲视申城，更因集钢结构、幕墙、灯光秀、风力发电、通讯、耗能支撑、设备等多种功能为一体而独具特色。塔冠部分是未来“上海中心”灯光的点睛之处。

上海中心大厦塔冠结构形式多样，空间关系复杂，核心筒内外八角框架结构、外幕墙鳍状桁架支撑结构，集中了擦窗机、风力发电机、阻尼器、冷却塔、水箱、卫星天线等特殊设备，空间定位和安装难度极大。塔冠建筑86米高度的攀登，好比是田径赛场上最精彩也是最激烈的百米冲刺。

2014年11月19日，塔冠556米至632米外幕墙系统的最后一块玻璃，分毫不差吊装到位。至此，上海中心大厦总面积达14万平方米的主楼玻璃幕墙吊装工程，宣告结束。12月下旬的晚上，当上海中心大厦塔冠顶部变换起红色、绿色和蓝色的绚丽灯光，路人驻足，仰脸观望，久久不去，这是一种由新鲜而已引动的感觉，但又似一种旧地重游，哦，这楼就是这样的，一直是这样的。

当这座城市又一栋标志性建筑耸立起来，上海人的感觉似乎有些“矛盾”的：它是崭新的，它又是“很老”的了，本来就在这儿，已经很久了。

时来天地皆同力。让我们回顾建筑全程：以简略的平均数计算，上海中心大厦上海建工总承包项目部每天带领两千名建设者奋斗在工地上，一年“活跃”在工地的人次，就高达72万。漫漫6年的长途上，总包分包、天人合一，神经绷紧、思路清晰，职责分散、步履划一，地下云上、遥相呼应，所有奔波的人次总计起来，足有432万之多。与参加上海中心大厦的建设者实际人数而言，这是一个相当保守的计算数字。

请允许这样计算，截止2012年末，现有上海户籍为524万户，这也就相当于在6年时间当中，有三分之二的上海户籍人口，每户一人，排着队轮流到工地上来，“辛苦劳动一整天”。这些几乎必须是壮劳力级别的男士，代表着上海，作为速度力量和技术水准结合得最佳的“运动员”，以恒定不变的奔跑能力，接棒，再传棒，坚持跑完了这长途接力赛的全程。

上世纪1999年开业的金茂大厦，“金茂”实为经贸的谐音，金茂的含义既表达了国家外经贸部是核心投资方，这座摩天大厦的业务指向也是明确的，就是：对外贸易者，即“本国对其他国进行商业上的经济贸易”之谓也。货源地、发货地、进出口额度、海关，等等，这样的名词，都在表达当年开放国门的主要指向：与世界进行实物经济的商业活动。来到新的世纪，2008年上海环球金融大厦开张，金融者，专业表述为“实行从储蓄到投资的过程，对现有资源进行重新整合之后，实现价值和利润的等效流通”，通俗说法是“金融是动态的货币经济学”。金融交易的频繁程度是反映一个地区、区域、乃至国家经济繁荣能力的重要指标，现代的金融本质就是经营活动的资本化过程。

2014年，上海中心大厦建成。中心者，“汉语词语之一，其意思有跟四周距离相等的位置，中央”。上海中心大厦的命名，形象地表达了上海海纳百川的世界眼光、来者都是客、等距离交友、等距离商贸的大气姿态。

上海中心大厦上海建工总承包部高管们的理性表达是：我们建造的不仅仅是一桩超高层建筑，我们在六年中的努力，更在于超越了建造上海最高大厦的物理范畴。我们建造这座摩天大楼,是一次国家乃至世界级建筑科技水平的大展示。在近6年的建设期内，参与上海中心大厦建设的企业达到数百家，各参建单位和建设者们用激情与梦想，在物理高度的背后，打造了一个个“无形”的新高度。从如何掌控行业状态，如何从事技术管理，使得当今世界最新最高的建筑技术和管理要求，在我们上海建工集团的身上，代表国家水平，获得集中的体现，建造了一幢技术和管理现代化的超高大楼，这幢科学的超高大楼，具有里程碑意义。

摄影：陆幸生