上海中心大厦是中国第一、世界第二高楼，建筑高度632m，是我国唯一突破600m高度的超高层建筑。工程建筑面积约57.8万㎡，地下5层，地上127层，拥有每秒运行速度可达20.5m的全球最快电梯。大楼拥有9个垂直社区和21个空中花园广场，整个大楼可容纳3万多人同时活动。作为垂直城市新理念的建筑，从建成以来就在国内外获得了大量荣誉。
上海中心大厦效果图
在国内获得的奖项有：
1、2018年度上海市科技进步特等奖
2、2018年中国施工企业管理协会科学技术特等奖
3、2018年度中国建筑学会科技进步特等奖
4、2017年度中国土木工程学会詹天佑奖
5、2017年度中国建筑业协会鲁班奖
6、2018年中国施工企业管理协会国家优质工程金奖
7、2016年度中国钢结构金奖
在国际上获得的奖项有：
1、2016年世界高层建筑与都市人居学会“最佳高层建筑
1、奖”
2、2016年度国际桥梁与结构工程协会“杰出结构奖”
3、2019年国际建筑业主与管理者协会“全球创新大奖”
4、2016年美国《建筑实录》杂志“125年来最重要的125
6、座建筑”
5、2019年美国《建筑文摘》“过去五年重新定义建筑界
7、的13座建筑”
6、2019年美国《建筑文摘》“全球最美27座摩天大楼”
7、2019年世界高层建筑与都市人居学会“过去50年全球
8、50座最具影响力高层建筑”
上海中心大厦
一座超高层建筑的设计和建造，为什么会收获如此多的关注和奖项？上海中心大厦到底蕴藏着怎样的科技密码？运用了哪些先进的技术？
近日，上海中心大厦建设发展有限公司总经理顾建平、上海建工集团股份有限公司总工程师龚剑分别作为产业代表和科技代表做客东方卫视，录制大型科创访谈节目《未来邀请函》。访谈围绕“上海中心大厦的科技密码”而展开，两位嘉宾解读了上海中心大厦在设计和建造过程中的各种密码，分享了用科技创新成就超高层建筑新高度的历程。
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上海中心大厦工程的科技密码
▌密码120
上海中心大厦工程通过数值模拟及风洞试验进行不同扭转角度和收分比例的空气动力学优化，研究表明塔楼120°扭转、55%向上收分立面等综合气动优化措施可使有效风荷载效应降低24%，实现了美学与风工程学的最佳结合。上海中心大厦的抗风能力在今年夏天的超强台风“利奇马”肆虐过程中得到了充分展示。
120°扭转、55%向上收分立面
▌密码125
上海中心大厦在125层设置了极具艺术感的抗风“镇楼神器”千吨级摆式电涡流调谐质量阻尼器装置，这项新型阻尼器技术为国内外首创。上海中心大厦工程研究建立了摆式电涡流质量调谐阻尼技术概念、技术方法、试验验证、产品制造到工程应用的理论基础。摆式电涡流调谐质量阻尼器系统在质量减少20%条件下使结构10年重现风致峰值加速度降低43%以上。在减少大楼摆幅时，提高了大楼中人员的舒适度感受。
新型摆式电涡流调谐质量阻尼器
▌密码20357
上海中心大厦的外幕墙由20357块幕墙挂板组成，被业界定义为“世界顶级幕墙工程”。工程建立了超高层建筑内刚外柔新型巨型结构设计理论体系，首创设计了主体结构与外围柔性悬挂支撑结构变形协同一体的双层表皮玻璃幕墙“垂直城市”超高层建筑。发明并制造出五种类型柔性连接滑移支座装置，通过约束释放、变形吸收，实现了各种荷载效应下刚柔不同结构体系复杂工况的变形协同。
双层表皮玻璃幕墙
▌密码955
上海中心大厦主楼地基中密集地排列着955根长达86m、直径达1m的超长大直径钢筋混凝土钻孔灌注桩。工程突破软土打入式钢管桩传统工艺，率先在350m以上超高层中采用桩端注浆钻孔灌注桩技术，使极限承载力增加近4倍。研发出深厚砂层超长桩人工制浆护壁成孔、浆液携砂循环除砂、护壁高效清渣等新型成桩工艺体系及控制技术，为后续超高层采用钻孔灌注桩奠定了基础。
灌注桩示意图
▌密码60000
混凝土体积达60000m³的大底板是上海中心大厦的定海神座，圆形钢筋混凝土平台面积11493㎡，相当于1.6个标准足球场大小。工程发明了高强低水化热低收缩混凝土技术，提出基于温度梯度理念的混凝土温度控制技术，形成大体积混凝土裂缝控制新方法，创造了建筑工程强度等级C50、超长121m、超厚6m、体量60000m³大体积混凝土一次连续浇筑的国内外新纪录。
60000m³大体积混凝土连续浇筑
▌密码1000
上海中心大厦工程建造整体模架装备钢平台达1000㎡，犹如空中作业的航空母舰。工程采用下置顶升式爬升工艺的液压驱动整体钢平台模架装备，可随工程建造过程不断往上攀升。打造了全封闭施工环境，保障了施工安全。新型整体钢平台模架装备在爬升工艺、动力驱动方式、模块化集成技术、智能化控制技术等方面实现了重大突破。
下置顶升式爬升工艺的液压驱动整体钢平台模架装备
▌密码620
上海中心大厦工程研发出多元要素指标协同控制的超高泵送新技术，实现了C60实体结构混凝土一次泵送高度达582m，C45实体结构混凝土一次泵送高度达606m，C35实体结构混凝土一次泵送高度达610m，创造了多项混凝土一次泵送高度国内外新纪录，验证性地将120MPa超高强混凝土一次泵送到620m高度。
▌密码 数字-绿色
上海中心大厦工程建立了基于设计、施工和运维的超高层绿色建筑技术体系。建设过程建立了数字模型分析计算、专项技术平台、协同管控平台、运维管理云平台等组成的超高层数字建造技术体系，实现对工程建设控制要素的高效管控。建成后成为全球首栋中国三星级和美国LEED-CS铂金级标准双认证最高等级绿色超高层建筑。
打造垂直城市理念
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访谈摘录
主持人：上海中心大厦作为一个建筑精品，屡次获得科技创新大奖。
龚 剑：上海中心大厦这个项目，由于它在很多设计理念上的创新，还有包括我们在工程建造上大量的一些创新成果，使得这个工程项目在工程结束以后，获得了大量的国内外的一些奖项。
顾建平：美国有一本杂志叫《建筑实录》，已经办了125周年了。为了庆祝125周年，这本杂志在全世界找了125栋建筑，认为这125栋建筑在建筑领域里面是具有重大影响力的。譬如说悉尼歌剧院、美国帝国大厦等，上海中心大厦也非常荣幸地被选入这125栋建筑之一。
访谈现场
主持人：我们都知道上海中心大厦是陆家嘴国际金融中心超高层建筑的收官之作，很多人把上海中心大厦称作是一座垂直城市，为什么会有这样的一个说法呢？
顾建平：上海中心大厦总的建筑面积相当于57.8万㎡，上海的老外滩，从延安路到外白渡桥，第一排的建筑物加起来接近60万㎡，所以我们经常有一个形象的比喻，上海中心大厦是竖起来的外滩。
上海中心大厦建设发展有限公司总经理顾建平
主持人：为什么这个玻璃幕墙也叫做柔性幕墙？
顾建平：上海中心大厦这个幕墙玻璃，整个结构的设计是一个柔性的设计，那么这个对玻璃来讲，受到挤压的这种概率就比较低，所以整个外幕墙设计是从目前我们现有的技术和材料多方面去研究的。
龚 剑：因为整个大楼它有压缩变形，混凝土有收缩徐变，这个玻璃幕墙大概有3000多吨，悬挂在拉杆上的，那么它又是一个拉缩伸长的一个过程，所以里面是收缩，外面是伸长。柔性结构是附着在里面的刚性结构上的，在风荷载的作用下，它的荷载要传递给主体结构，那么这样就造成了它在传递的每一个节点上，它都会有变形，我们在整个的70m范围调节的变形的数据，大概就是在6公分，有的大的会在10公分左右。
上海建工集团股份有限公司总工程师龚剑
主持人：地下空间需要多大才能保证超高层建筑的绝对安全呢？上海中心大厦的地下施工一共有多深呢？
顾建平：地下面288m的地方才是花岗岩，我们不可能把所有的桩都打到288m。主楼的桩大概是在86m左右，那么它主要是靠桩和土的摩擦力，来支撑上面这个重量，桩打完以后，在桩的上面还有一块大的底板，10000㎡的6m厚的这么一块大底板，在这个大底板上面再盖我们的建筑物。
龚 剑：上海的软土地基类似于一块豆腐一样的状态，非常软，如果你放着一个重量的东西，它就会塌掉。我们通过研究之后，就采用桩基的这种方法。通过这样一个桩的摩擦力，来支撑整个大楼，相当于在豆腐上插了一根根牙签的这样一种方式。在整个600m的大楼的主楼下边，总共有955根桩，金茂大厦和环球金融中心它们采用的桩，和我们上海中心大厦是不一样的，它们采用的是钢管桩。钢管桩主要是采用这种锤击的方式打下去，这种工艺比较简单，质量也比较能保证，但是上海中心大厦在建造的过程当中，边上的五星级酒店和居民楼都已经建成了，不能再采用这种传统打桩的方式来建造，在当时可以选的也只有钻孔灌注桩。但是钻孔灌注桩在上海这样的软土地基，350m以上的这样一个建筑，没有一个工程采用过。
底板示意图
主持人：我们怎么保证这种灌注桩最终是可以保证大楼是安全的呢？
龚 剑：主要是靠承载力，大楼85万吨，我们现在是955根桩，每根桩是1000吨，那就等于是95万吨，整个大楼是85万吨，所以主要是通过底下的承载力要大于整个大楼的这样一个重量。这个当中有些非常关键的点。第一，钻孔灌注桩的工艺，第二，钻孔灌注桩怎么样能让它达到我们所要求的这样一个承载力，这个桩怎么样达到我们要求的一个垂直度，所以最后我们是采用了一些桩端注浆的这样一个技术，使得整个桩的极限承载力从800吨上升到了3200吨，取小于一半的数据，那么1000吨我就满足了。这里边还采用了很多的一些专利技术。所以总的来说，钻孔灌注桩在我们的软基当中，它最下边的这一层也是最关键的，是解决在软土地基上把整个超高层建造起来一个非常关键的这样一个技术。
上海建工集团股份有限公司总工程师龚剑
上海陆家嘴地区夜景
《未来邀请函》节目每期邀请两位嘉宾参与访谈，立足上海科创中心建设，瞄准世界科技前沿，对话主流科学界代表和应用企业代表，解读前沿科技和产业化成果。本期节目已经在东方卫视播出。
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