思考是思考者的信仰

以下是正文 ，來源：建筑結構、中建八局總承包公司

近日，主體結構封頂后的上海市松江區(qū)“深坑酒店”格局初現(xiàn)。上海深坑酒店被稱為“全球人工海拔最低的超五星級深坑酒店”，海拔負65米，坐落于上海市松江區(qū)佘山腳下一個深百米、周長千米的采石坑內(nèi)，從2006年立項開始，備受各方關注。

根據(jù)規(guī)劃，酒店的客房都設有觀景露臺，可直接看到對面西北側(cè)坑壁落差近百米、寬數(shù)十米的瀑布。瀑布旁，還有一個懸空玻璃觀景平臺，可俯瞰深坑全貌，體驗人在景中游、人在畫中走的奇妙感覺。對極限運動感興趣者，還可體驗一把蹦極等刺激的游樂項目。

深坑酒店被稱為世界建筑奇跡,這里原本是解放前日本留下的采石礦，他們在深坑建了很多碉堡，直到06年，世貿(mào)酒店決定利用這里的地形，建造一個世界上人工坑內(nèi)海拔最低的酒店！現(xiàn)在還在施工階段的深坑酒店，預計開業(yè)時間是17年底！建成后的深坑酒店有370間客房，地上2層、地下17層、水下2層，最受矚目的就是水下的水底客房，你和水里的游魚只有一層玻璃的距離，真有種住在龍王爺行宮的感覺！

住深坑里是怎樣一個感受？

上海天馬山深坑酒店主體建筑設計于地質(zhì)深坑內(nèi)，依崖壁建造，總建筑面積55058m2。酒店主體建筑分為地上部分、地下至水面部分以及水下部分。其中地上建筑2層（局部帶1層地下室），高度約10m；地下至水面建筑共14層，高度約53.6m；水下部分建筑2層，高度約10.4m；建筑總高度約為74m。

結構布置

地下至水面的建筑依崖壁建造，坑內(nèi)各樓層建筑平面中部為豎向交通單元，兩側(cè)均為圓弧形曲線客房單元?？觾?nèi)建筑平面狹長且呈現(xiàn)L形，抗震計算時位移比等參數(shù)較難控制，因此設計中將豎向交通單元和左側(cè)圓弧形曲線客房單元連成整體，和另一個圓弧形曲線客房單元設置防震縫分開。兩側(cè)圓弧形曲線客房單元沿徑向的豎向剖面也呈現(xiàn)不同的曲線形態(tài)。

▲ 結構典型樓層平面及剖面

酒店主體結構下部坐落于坑底基巖上，上部和坑頂基巖（及部分裙房）相連。地下至水面的建筑形成了多塔的結構形式，地面以上連成一體。酒店主體結構采用帶支撐鋼框架結構體系。

在坑頂采用鋼桁架作為跨越結構支托上部2層裙房的部分結構，鋼桁架一端和坑內(nèi)的酒店主體結構相連；另一端在下弦部位（層B1）采用鉸接支座支承在坑口的基礎梁上，并且在下弦（層B1）設置180mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆組合樓板和坑口的基礎梁連成整體，基礎梁和坑頂外圍地下室底板連成整體，為酒店主體結構提供水平方向約束。

鋼框架區(qū)域采用150mm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆組合樓板，組合樓板應滿足樓板雙向受力和配筋的要求。另外，坑頂在兩側(cè)圓弧形曲線客房單元和中部的豎向交通單元連接處加大樓板配筋或設置水平鋼桁架加強結構整體性能?？禹?層及屋面局部樓板開洞較大，對周邊樓板及洞邊構件作適當加強。

深坑酒店項目是世茂集團最具挑戰(zhàn)性的創(chuàng)新項目——在松江天馬山廢棄礦坑中建設一個超五星級酒店綜合體，建成后將成為全球海拔最低的酒店。該項目早在2006年便已立項，但作為一個高度落差近百米的坑內(nèi)項目，該酒店從設計規(guī)劃，到施工運營，都有著很大的難度和風險，且皆無先例可循，設計方案因此被反復論證和調(diào)整，開工時間也不斷推遲，直至2013年。

深坑酒店由迪拜帆船酒店原班設計人馬——阿特金斯團隊擔任建筑設計。2013年3月17日，上海天馬山世茂深坑酒店與美國國家地理頻道合作的《偉大工程巡禮》紀錄片正式開機，紀錄片將對酒店的整個建造過程將進行全程跟蹤拍攝，這也代表著深坑酒店正式動工。

2013年10月21日，經(jīng)過半年多的建設，由華東建筑設計研究院有限公司負責結構設計的上海天馬山世貿(mào)深坑酒店進入主體區(qū)域的施工。21日，坑壁和坑底巖石進行了首次爆破，由于深坑酒店的主體部分是掛在廢棄采石坑的巖壁上，巖石爆破工作將持續(xù)開展兩個月，為打造世界上首個五星級“深坑酒店”奠定基礎。

天馬山世茂深坑這座五星級酒店計劃于2017年中旬竣工，主體建筑在功能上包括了：酒店大堂、會議中心、客房部分、娛樂餐飲以及后勤服務?？头坎糠郑瑢⑻追亢涂偨y(tǒng)套房設置在負1層、負2層（低于地平面的第一層即為負1層，最底一層即為負19層），以爭取最好的景觀視線；水下部分，將利用“水景”資源布置水下情景客房；而中部則以標準客房為主。

水下客房位于建筑的負19層，將采用先進的水族館設計技術，包括人造巖石和珊瑚礁設計施工、水族館環(huán)境設計等，客人將有處于海洋中的新奇感。

抗震

深坑酒店的周邊是陡峭的巖石壁，防震是極其重要的問題。為了解決這個最重要的問題，設計團隊將地質(zhì)勘測結果和酒店的工程結構設計被輸入計算機，通過一系列模擬測試反復檢查建筑設計的強度和抗震性能，最終確保深坑酒店可抗9級以上地震。

消防

因為酒店是在負80m的坑中建造，消防逃生需要自下而上，目前人類居住的空間里未有任何案例可參照，一旦發(fā)生火災，消防車根本進不了礦坑，為了保證客人的絕對安全，要確保酒店任何一個陽臺均與消防通道相連，這對空間布局的設計要求非常之高，是地上空間設計無法比擬的難度。

積水

水往低處流是最基本的自然規(guī)律，在一個露天百米的深坑里，如何防積水就成為一個突出問題，特別是人工景觀湖的湖面如何維持在一個安全的水位是個難題。設計團隊基于對上海歷史水文資料的研究，通過安裝一部抽水泵以確保每日湖中水位變化不超過500mm安全區(qū)間。

施工

大多數(shù)工程中，施工單位要解決的是如何將人員和材料、設備向上運輸，而建造深坑酒店，則是解決如何將這些向下送到近80m深的泥濘坑底。 由于坑壁具有弧度，酒店主體結構也被設計成沿坑壁的弧形。使用的是異形鋼，它的結構不規(guī)則，且處于深坑邊緣，運輸和吊裝難度都很高，有弧度的設計同時也對結構的整體強度增加了要求。

資本

今年中國進出口銀行上海分行積極響應政府號召，努力推動上海市現(xiàn)代服務業(yè)轉(zhuǎn)型升級和發(fā)展，向世茂新體驗酒店項目提供數(shù)億元貸款，用于支持世茂集團天馬山深坑酒店項目建設。

當外國人知道了中國要造這么神奇的酒店后坐不住了，紛紛評論：

“中國人對摩天大樓的熱愛180度倒轉(zhuǎn)了”

“深坑酒店奇景將列入我死前必去的20家酒店”

“我能想象得到臥室墻壁上青苔的氣味”

“美國人將會開始針對本國擁有的廢棄采石場就這個點子展開討論”

作為世界上第一個建在廢石坑里的五星級酒店，上海世茂“深坑酒店”無疑是全球獨一無二的奇特工程，不僅將創(chuàng)造全球人工海拔最低五星級酒店的世界紀錄，而且其一反向天空發(fā)展的建筑理念，遵循自然環(huán)境、向地表以下開拓建筑空間也成為人類建筑設計理念的革命性創(chuàng)舉。

“深坑酒店”地下至水面的建筑依崖壁建造，各樓層客房建筑平面兩側(cè)均為圓弧形曲線，中部的豎向交通單元將兩個曲線單元連成整體，兩側(cè)圓弧形客房單元沿徑向的豎向剖面也呈現(xiàn)不同的曲線形態(tài)。這樣一個充滿想象和神奇色彩的工程為建造過程埋下了“絆腳石”。

█ 難點：難的獨一無二

1、主體異形鋼結構施工

現(xiàn)場地形較為特殊，構件倒運不便。本工程所在地為一個人工開采后形成的深坑，坑底最深處與地表高差達80m左右，且本工程主體鋼結構大部分處于深坑之中，給現(xiàn)場構件倒運帶來一定困難。

1、主

結構整體不規(guī)則，施工變形大。本工程整體結構不規(guī)則，A區(qū)立面為雙向側(cè)傾，B區(qū)立面為單向側(cè)傾，此類結構在施工中存在著變形大的特點，影響結構整體受力和建筑外觀。

地下一層巨型桁架安裝難度高。地下一層桁架截面高度為5m，跨度從9m~30m，單榀桁架自重9.6t~34t，由于坑外地面地基承載力小，大型履帶吊行走困難，因此桁架安裝難度較高。

2、人員材料垂直運輸

坑頂坑底高差大，坑壁為懸崖，人員材料垂直運輸難度大。需要布置向下的人貨電梯。以滿足人員到坑底作業(yè)，材料向下運輸，但人貨電梯的布置方式困難。

3、混凝土向坑底輸送

坑底大底板砼需要向下運送77m，坑壁為懸壁，運輸難度大。

4、坑頂裙房地質(zhì)情況復雜

由于工程樁必須打至巖石持力層到中風化層，但現(xiàn)場情況復雜，巖石風化程度不同，工程樁為一樁一探施工難度高。

5、爆破工作量大，精度要求高

深坑酒店主體結構大面積與坑壁圍巖(表面強風化巖)碰撞，需經(jīng)爆破清理后方可進行施工。因坑深坡陡、作業(yè)困難，且爆破時不允許對保留巖體及坑頂已施工結構產(chǎn)生擾動，因此對爆破施工安全質(zhì)量要求高，需經(jīng)周密計算和驗證。

6、測量要求高

現(xiàn)場結構復雜，變化大，測量要求高。

7、永久性水下結構施工技術

坑底有24m永久處于水下，2層為箱型基礎，2層為地下室水下觀光，故對結構、防水等要求較高。

█ 黑科技：化想象為現(xiàn)實

1、77m深全勢能一溜到底混凝土輸送技術

深坑酒店建造在約80m的深坑內(nèi)且坑壁陡峭，為解決混凝土向下輸送的難題，為了保證工程的進度、混凝土輸送量，以及保證深坑內(nèi)混凝土輸送裝置的穩(wěn)定性，除采用上述三級接力輸送技術，另采用77m深全勢能一溜到底混凝土輸送技術。

通過查閱資料、進行設計、運用ANSYS軟件進行模擬分析，通過試驗與數(shù)據(jù)結合進行緩沖阻尼裝置的調(diào)整，最終確定緩沖阻尼裝置、混凝土最佳配合比、輸送施工工藝等。

2、異形斷面施工升降機裝置

深坑酒店異形斷面施工升降機系統(tǒng)解決了深坑酒店不規(guī)則、傾斜崖壁的施工升降機安裝問題。

此裝置利用塔吊標準節(jié)作為施工升降機的附著結構，將施工升降機附著于塔吊標準節(jié)的兩側(cè)，很好的解決了向下超深77m施工升降機的安裝問題。

3、混凝土向下超深77m三級接力輸送技術

混凝土向下超深輸送，存在混凝土易離析、坍落度損失大、易堵管等問題，一直是施工技術上的一大難點。

為了解決混凝土向下輸送問題，項目結合三維激光掃描的BIM技術，來模擬確定三級輸送系統(tǒng)（混凝土汽車泵+溜槽+混凝土固定泵）的最佳布置點，以及汽車泵的最佳位置、溜槽和固定泵的最佳位置。

4、19m高梯田式大體積回填混凝土施工技術

為了解決在不規(guī)則基巖上的基礎施工問題，項目利用了BIM三維模擬技術，對回填混凝土根據(jù)不同標高進行了分層。

5、BIM應用：三維激光掃描

6、BIM應用：放線機器人

7、BIM應用：模型整合、協(xié)調(diào)

施工前期對相關專業(yè)BIM模型進行整合、碰撞檢測，并通過多維剖分對隱蔽、復雜部位進行查看，經(jīng)過充分協(xié)調(diào)后避免返工。

8、BIM應用：方案優(yōu)化

以“一溜到底混凝土輸送方案優(yōu)化”為例。

本工程由地表下探77米，為解決混凝土超深向下輸送的難題，自主設計了一溜到底以及三級泵送兩套輸送裝置，將一溜到底超深混凝土輸送裝置與崖壁模型進行整合，尋找坑壁最優(yōu)安裝位置，方便日常維修，通過空間三維模擬，排除安裝此裝置可能產(chǎn)生的碰撞。

9、BIM應用：節(jié)點優(yōu)化

對復雜節(jié)點進行鋼筋排布，通過BIM技術三維可視化、協(xié)同性和信息可提取性的特點，構建實體模型，對復雜節(jié)點按照設計圖紙配筋，對鋼筋穿插、定位進行模擬，解決鋼筋、大預埋件、錨索相互沖突問題，指導現(xiàn)場施工。

10、BIM應用：設計驗證

通過模擬調(diào)整 基礎與坑底脫離的承臺以及與崖壁相沖突的結構。如下圖，紅色為原方案，青色為設計驗證后調(diào)整方案。

11、BIM應用：協(xié)同平臺

為實現(xiàn)項目協(xié)同管理，我們采用基于廣聯(lián)云的為實現(xiàn)項目協(xié)同管理，我們采用基于廣聯(lián)云的BIM施工管理平臺，將BIM模型數(shù)據(jù)，計劃數(shù)據(jù)，工程圖檔數(shù)據(jù)，質(zhì)量安全數(shù)據(jù)等集成到一起，應用到相應的施工現(xiàn)場管理工作中。

在BIM 5D軟件中依據(jù)三維模型計算材料需求量，生成計劃報表，導入到廣聯(lián)云中的材料管理流程中，層層審核。

針對現(xiàn)場施工質(zhì)量生產(chǎn)管理，在施工中將質(zhì)量問題錄入平臺，指定責任人，跟蹤記錄整改情況，最后將整改后信息錄入平臺，使每個質(zhì)量問題的整改流程能夠循環(huán)閉合起來。