酒店由設(shè)計(jì)迪拜帆船酒店的世界頂級(jí)設(shè)計(jì)師Martin Jochman擔(dān)任建筑設(shè)計(jì)?？偨ㄖ娣e約為6.2萬(wàn)平方米，共有370套客房。
其中最引人注意的是水下景觀房，透過(guò)房間內(nèi)的玻璃窗就能看到水下魚(yú)群游弋、各類(lèi)海底巖石及珊瑚，營(yíng)造出身處海洋之中的感覺(jué)。
而該酒店另一大景觀則是大型景觀瀑布，從懸崖上垂掛而下，和酒店中央的玻璃瀑布幕墻構(gòu)成了一個(gè)壯觀呼應(yīng)的景觀。
工人如何到達(dá)作業(yè)面?
地下作業(yè)首先要求建筑工人先入坑，可直達(dá)深坑底部的只有一條220個(gè)臺(tái)階的Z字形棧道，寬不足90厘米，只夠兩人勉強(qiáng)同行。如何在高峰建設(shè)期讓500名工人同時(shí)即安全又快速地達(dá)到下方的作業(yè)面?這是“反向施工”所帶來(lái)的垂直運(yùn)輸難題，也是項(xiàng)目部首先需要解決的難題。
深坑垂直電梯
有人提出架設(shè)電梯，但在深坑絕壁上實(shí)施起來(lái)的難度非常大。因?yàn)樯羁邮莻€(gè)接近80度的向外傾斜的斜坡，難以提供固定依托，電梯無(wú)法附著在崖壁上。這時(shí)，建筑工地上隨處可見(jiàn)的塔吊給了大家啟發(fā)，將高聳的塔身用作垂直電梯的立柱豈不兩全其美?但這其實(shí)是一個(gè)大膽而同時(shí)具有風(fēng)險(xiǎn)的創(chuàng)意。因?yàn)樗碜鳛樗鄣钠胶庵吸c(diǎn)，它承受著垂直向下的壓力，如果再充當(dāng)電梯的立柱，那么移動(dòng)的電梯會(huì)給它帶來(lái)向外的拉力，如果左右受力不均，就容易導(dǎo)致高塔的傾覆。為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不僅把80多米的塔身安放在牢固的基座上，還同時(shí)用上下四道拉桿與巖壁相連，為“無(wú)依無(wú)靠”的電梯立柱作了穩(wěn)固措施。如此，塔身上附著的四座電梯轎廂一次可搭乘32人上下往返。
混凝土如何完美入坑?
深坑酒店的建設(shè)大約需要7萬(wàn)多方混凝土，向下輸送這么深又這么多的混凝土，國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有可借鑒的技術(shù)。如果光靠塔吊運(yùn)輸，差不多要十年時(shí)間才能完工，而主體建筑的工期卻只有三年。
深坑里的飛流瀑布給了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)靈感，可以利用垂直管道讓混凝土從坑頂直接滑到坑底，干脆來(lái)個(gè)“一溜到底”。
這似乎是個(gè)好方法，但混凝土泵送條件是必須要有很好的和易性，要有足夠的砂漿包裹石子。混凝土向上泵送時(shí)，靠壓力頂上去，水泥漿可由下向上推動(dòng)并包裹石子。而混凝土向下泵送時(shí)，為直接自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇止橇现亓τ绊?，離析嚴(yán)重，也很容易導(dǎo)致堵管。
“一溜到底”的輸送方式是工程施工中的一次大膽嘗試，因?yàn)樽畛踉囼?yàn)的結(jié)果是，沿著80多米高的管道垂直墜落的混凝土，其中石子的重力加速度在到達(dá)坑底時(shí)幾乎接近子彈出膛的速度，混凝土完全離析，已經(jīng)失去了本身的性能。
“一溜到底”混凝土輸送裝置
如何讓混凝土“一溜到底”完美入坑?項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)又嘗試將直道改為“之”字形的彎道，通過(guò)彎臂的阻力，以及加了一個(gè)“螺旋緩沖儀”，將高速下滑的混凝土緩沖下來(lái)。速度是降下來(lái)了，但轉(zhuǎn)彎處卻容易堵管。原來(lái)暴露在外的混凝土?xí)S著水分揮發(fā)而凝結(jié)在管路里，如果沒(méi)有更合理的混凝土配比解決堵塞問(wèn)題，就不能真正實(shí)現(xiàn)“一溜到底”。為此，中建八局混凝土專(zhuān)家王桂玲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的試驗(yàn)，終于拿出了適合“一溜到底”的混凝土配方，確保流暢滑落的同時(shí)，還不能降低混凝土的粘合性和抗壓性。
重新配比的混凝土從80多米高的坑頂沿“之”字形管道勻速滑落，其強(qiáng)度、硬度完全符合最初的設(shè)計(jì)要求，而輸送量足以應(yīng)付澆筑高峰期的使用量。
在深坑酒店的建設(shè)過(guò)程中，這套澆筑系統(tǒng)被認(rèn)為是最大的貢獻(xiàn)。由其形成的核心技術(shù)——《80米深臨陡峭崖壁建筑物流輸送系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》經(jīng)鑒定，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中“全勢(shì)能一溜到底的混凝土緩沖輸送技術(shù)”達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
廢坑如何變身綠色典范?
深坑酒店的建設(shè)不僅遇到了負(fù)向施工的難題，與自然和諧共生的設(shè)計(jì)理念，也讓這個(gè)廢棄深坑成為了綠色施工的典范。
“崖壁光禿禿的很不雅觀，所以我們就想能不能在崖壁上種些花花草草妝點(diǎn)一下?”項(xiàng)目經(jīng)理葛乃劍介紹到，深坑酒店南北兩段的崖壁采用了中國(guó)建筑首創(chuàng)同時(shí)也是世界首創(chuàng)的崖壁垂直綠化，當(dāng)植被完全長(zhǎng)成后整個(gè)深坑酒店四壁將“春意盎然”。
崖壁綠化
其實(shí)在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)入駐深坑酒店以前就已經(jīng)有一批特殊的“原住民”在此地居住良久了，那就是在崖壁上筑巢的鴿子。鴿子洞其實(shí)是當(dāng)初日本礦場(chǎng)存放炸藥的倉(cāng)庫(kù)，廢棄后便有鴿子筑巢。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)這個(gè)鴿子洞進(jìn)行二次處理，變廢為寶讓它變成了“水簾洞”，讓它置身于落差達(dá)80米的垂直人造瀑布中端處，可以起到緩沖瀑布水流的重要作用。
“變廢為寶、二次利用”是葛乃劍經(jīng)常用到的詞匯，這一次他又盯上了崖壁爆破時(shí)落下的巖石。2006年，項(xiàng)目對(duì)周?chē)卤趯?shí)施爆破，爆破后產(chǎn)生的巖石便堆積在了坑底。“當(dāng)時(shí)看著這些爆破產(chǎn)生的巖石我就在想，如果把它們從坑底搬出去耗時(shí)且耗力，為什么不能二次利用成混凝土呢?”帶著這個(gè)想法，葛乃劍又對(duì)這些礦坑石材進(jìn)行了數(shù)次試驗(yàn)，令人可喜的是這些巖石完全符合深坑酒店項(xiàng)目所需混凝土原材料的標(biāo)準(zhǔn)，于是，堆石混凝土成為了基坑填充的主要材料。“吝嗇”的葛乃劍不放過(guò)任何綠色施工的機(jī)會(huì)。
下面讓我們?cè)僖黄鸹仡櫹聦?duì)這個(gè)“深坑酒店”的施工技術(shù)探討
一、項(xiàng)目概況
這座深坑酒店選址在舊礦場(chǎng)形成的深坑，依附深坑巖壁而建。其中地上2層，地上裙房1層地下室，坑內(nèi)16層，其中水下永久2層。
位于深坑的酒店，不禁令人眼前一亮，這創(chuàng)意真的讓人非常非常想去睡一晚。但是對(duì)于工程建設(shè)人員來(lái)說(shuō)卻并不美好，他們面臨著非常多的工程施工難題。首先要解決的就是如何把混凝土向下超深77m保質(zhì)保量地輸送的問(wèn)題，這是工程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。
二、向下超深輸送混凝土的方案比選
酒店選址的深坑近似圓形，上寬下窄，坡度較陡，坡角約80度，其面積約為36800平方米，最深處距地表約77m。而深坑酒店主體結(jié)構(gòu)主要位于坑內(nèi)，坑底基礎(chǔ)回填混凝土達(dá)14000m³，主體結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到40431 m³。到底采用什么施工方法進(jìn)行施工呢?項(xiàng)目部經(jīng)過(guò)討論想出了三種方案：
方案一：研發(fā)一套具有高效緩沖效果的固定泵管，將其固定于崖壁上，采用一泵到底技術(shù)輸送混凝土;
方案二：研發(fā)一種適宜超深基坑(77m)的溜槽，設(shè)置于坑頂與坑底之間，并在溜槽底部設(shè)置固定泵的混凝土輸送技術(shù);
方案三：在坑頂設(shè)置汽車(chē)泵，通過(guò)汽車(chē)泵—溜槽—固定泵的三級(jí)接力技術(shù)實(shí)現(xiàn)混凝土向下輸送。
1、施工方案一特點(diǎn)分析：
(1)崖壁泵管布設(shè)困難，需進(jìn)行崖壁爆破處理，泵管固定打設(shè)錨桿，需搭設(shè)約77m高腳手架;
(2)沿陡峭崖壁易堵管、爆管，一旦堵管或爆管，維修代價(jià)大;
(3)不需要在坑底設(shè)置固定泵。但坑底結(jié)構(gòu)跨度達(dá)到200余米，固定泵管沿崖壁布設(shè)后，仍需水平泵送。
(4)研制的緩沖泵管對(duì)混凝土性能要求高。
2、施工方案二特點(diǎn)分析：
(1)需搭設(shè)近77m高、約150m長(zhǎng)的溜槽，溜槽支架搭設(shè)困難;
(2)溜槽布置區(qū)域無(wú)垂直運(yùn)輸裝置，現(xiàn)場(chǎng)吊裝難度大;
(3)支架搭設(shè)完成后，二次調(diào)整困難。
(4)混凝土速度易控制，不需要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
3、施工方案三特點(diǎn)分析：
(1)利用坑底幾處-50m平臺(tái)位置設(shè)置固定泵，減少溜槽搭設(shè)高度。僅需搭設(shè)13m高的溜槽及支撐溜槽的架體;溜槽設(shè)置及架體搭設(shè)簡(jiǎn)單;
(2)混凝土輸送速度可以通過(guò)汽車(chē)泵穩(wěn)定控制;
(3)通過(guò)利用幾處-50m平臺(tái)，混凝土向下泵送距離小(約27m)，不易發(fā)生堵管或爆管的現(xiàn)象;
4、三種施工方案比選：
通過(guò)對(duì)以上三種方案進(jìn)行對(duì)比分析，我們認(rèn)為方案三在技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性及工期等方面更具優(yōu)勢(shì)，對(duì)此我們把方案三作為最佳方案。
三、施工方案中的關(guān)鍵施工技術(shù)
1、在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的汽車(chē)泵、固定泵位置
1)利用天寶三維掃描儀TX5，對(duì)崖壁進(jìn)行掃描，得到崖壁點(diǎn)云模型。
2)通過(guò)汽車(chē)泵BIM模型結(jié)合崖壁模型選擇泵車(chē)最佳布置點(diǎn)，既北側(cè)-50m平臺(tái)上方，可避開(kāi)泵管與崖壁碰撞處實(shí)現(xiàn)爆破量=0，且斷面較規(guī)則可作為溜槽搭設(shè)位置;
2、汽車(chē)泵、固定泵選型
通過(guò)攪拌站技術(shù)人員共同調(diào)查上海市場(chǎng)可知，上海市場(chǎng)汽車(chē)泵臂長(zhǎng)最長(zhǎng)為66m，但相對(duì)66m較為普遍的為62m汽車(chē)泵，且62m汽車(chē)泵較為穩(wěn)定，且可以按時(shí)供應(yīng)，經(jīng)協(xié)商提前2天預(yù)約即可，最后與攪拌站技術(shù)人員選定的汽車(chē)泵為SY5502THB 62E，達(dá)到目標(biāo)要求。
按照《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》JGJ/T-2011[1]，當(dāng)傾斜或垂直向下泵送施工時(shí)，高差大于20m時(shí)，應(yīng)在傾斜或垂直管下端設(shè)置彎管或水平管，彎管和水平管折算長(zhǎng)度不宜小于1.5倍的高差。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)向下深度27m，水平泵送長(zhǎng)達(dá)200m，經(jīng)計(jì)算選用，超高壓混凝土輸送泵HBT803-1818-DRRR。
3、溜槽設(shè)計(jì)方案
1)通過(guò)選定的三級(jí)接力輸送位置，利用結(jié)合三維激光掃描的BIM技術(shù)來(lái)確定汽車(chē)泵向坑內(nèi)下伸的長(zhǎng)度，依據(jù)計(jì)算結(jié)果，汽車(chē)泵能下伸37m。
2)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形設(shè)計(jì)溜槽，畫(huà)出溜槽設(shè)計(jì)圖紙
通過(guò)汽車(chē)泵下伸臂長(zhǎng)可知，溜槽搭設(shè)高度為13m，通過(guò)受力計(jì)算確定溜管支架。混凝土沿溜槽向下壓力：P1=ρg sinαh，混凝土滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力P2=ρgcosαhμ，即只要P2>P1即依靠混凝土自重產(chǎn)生的動(dòng)力足夠補(bǔ)償混凝土在溜管中的摩擦阻力。進(jìn)過(guò)多次計(jì)算及多次試驗(yàn)可知，溜槽角度為30°～60°為最佳角度。溜管采用直徑600mm、考慮磨損，采用厚度10mm的Q235B半圓管制作，溜管上端設(shè)置容量為0.5?的圓錐臺(tái)形狀接料斗。
4、混凝土配合比設(shè)計(jì)
經(jīng)試驗(yàn)，當(dāng)混凝土到場(chǎng)坍落度為210±10mm，粗骨料粒徑為5-20mm，砂率為0.47±0.01時(shí)，混凝土向下超深77m三級(jí)接力輸送能順利進(jìn)行，且輸送至坑底混凝土和易性較好，不易發(fā)生離析，混凝土試塊強(qiáng)度檢測(cè)合格≧C35。
5、汽車(chē)泵與固定泵上下協(xié)調(diào)
1)計(jì)算協(xié)調(diào)汽車(chē)泵和固定泵工作時(shí)排量
根據(jù)選擇的SY5502THB 62E汽車(chē)泵型號(hào)可知其高低壓排量，以及固定泵HBT803-1818-DRRR的排量，通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)可知當(dāng)汽車(chē)泵排量在30%～40%時(shí)與固定泵90%～100%排量向?qū)?yīng)，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后，每次混凝土固定泵料斗內(nèi)混凝土溢出次數(shù)≤3次，達(dá)到目標(biāo)要求。
2)根據(jù)試驗(yàn)所統(tǒng)計(jì)混凝土向下輸送時(shí)間、混凝土罐車(chē)交換時(shí)間等數(shù)
據(jù)確定上下協(xié)調(diào)發(fā)出指令時(shí)間，做好現(xiàn)場(chǎng)交底。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，坑頂混凝土罐車(chē)一車(chē)結(jié)束另一車(chē)開(kāi)始兩車(chē)交換時(shí)間約1min，混凝土從汽車(chē)泵開(kāi)始輸送至坑底-77m處施工區(qū)域約需1min，汽車(chē)泵停止泵送時(shí)溜管內(nèi)仍有約0.2m³混凝土將溜至固定泵料斗內(nèi)。故當(dāng)需停止輸送混凝土?xí)r，坑底泥工指揮需提前約1min指令汽車(chē)泵停止輸送輸送混凝土，而固定泵操作工需待溜管內(nèi)混凝土全部輸送完畢方可停止固定泵工作。
四、現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑圖片
