建在地下80米的上海深坑酒店，满满都是黑科技

　　出品| 网易新闻

　　作者| 须臾千秋，清华大学土木工程博士

　　“老板，您家的酒店盖到多少层了？”

　　“盖到地下十六层了。”

　　什么？人家的酒店越盖越高，您这怎么还越盖越低呢？没错，这就是位于上海的深坑酒店，全球只此一家别无分店。

　　这座投资6亿元的酒店建在一座80米深的废弃大坑当中。它地面以上2层，地面以下16层，其中2层还深至水下，整座建筑犹如瀑布一般挂在巨坑的峭壁上，所有的房间都是贴合峭壁的C型。

　　好好的酒店建在坑里，这还真是第一次听说，对于这样一个建筑奇迹，你是不是也很好奇？一个好消息是，它于近期开始营业。下面我们就来带大家了解下这座建筑奇迹背后的黑科技。

（深坑酒店外景照片）

　　（一）废弃采石坑变身游乐中心

　　在深坑酒店建设之前，这里只是一处荒无人烟的废弃采石坑。

　　抗日战争期间，日本侵略者对这里的石材进行了掠夺性的开发，严重破坏了生态环境。后来，采石场被废弃，但当地的生态与原貌已经无法恢复了。

　　而今，松江已经成为了常住人口超过300万、年度旅游人口达到1500万的旅游大都会，佘山周围的人口与投资也开始呈现爆发式增长。为此，早在2006年，当地政府就产生了将这个丑陋的废弃矿坑利用起来的想法，把它建设成酒店和娱乐中心一类的设施，这样不仅不影响周边美丽的风光，还恢复了生态，可以顺带发展旅游业。

（施工之前的废弃矿坑）

　　大坑变酒店，变废为宝，这固然是一个奇思妙想，然而碍于当时的技术实力，深坑酒店的建设问题一直没有解决。建设深坑酒店乍看上去并不特别难，只是贴着岩壁修了一座大楼而已；但这样的建筑工程找遍世界也没有先例，没有现成的结构受力、地震数据可供利用。大坑面对地震的反应会是怎样的？面对台风、暴雨、水流的反应又是怎样的？再考虑到消防、光照、使用……确实超出了当时人们的施工能力。

　　不过，随着中国工程技术实力的日新月异，2013年3月，我们已经具备了修建深坑酒店的技术和资金，深坑酒店终于开工了。

　　（二）要建酒店，先从“炸坑”开始

　　老矿坑的形状不规则，坑壁围岩表面凹凸不平、起伏较大，与相邻主体结构存在严重冲突。因此，酒店建设的第一步，就是对坑壁障碍性围岩进行爆破清除。这一次爆破方量达到了一万五千立方米，工程量巨大。

　　而且，这次爆破的目的与一般的开挖、取石等工程不同，爆破之后的岩体上是要修建筑的，必须坚硬如初。因此，爆破必须不能破坏岩石的原有结构以致增加新的裂隙，也不能引起岩体中的原有节理贯通、扩大，否则依附于坑壁修建的建筑安全得不到保障。此外，爆破还不能破坏坑中的支护和已有结构。这可以说是带着镣铐的舞蹈了。

　　（爆破方案和爆破孔布置）

　　为此，工程师们精心设计了爆破的方案。施工采用预裂爆破与浅孔爆破相结合的方法，以使爆破后的轮廓线达到设计要求且保持围岩稳定。换句话说，就是在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波。遮掩就可以控制其对其余岩体的影响，把不需要的全部炸掉，而需要的岩体不受损伤。在距离保留岩体1.5米以内，还预留出了保护层，使用膨胀剂胀破的温和手段对岩石进行破碎，从而使得需要保留的岩体不被爆炸所破坏。

（预裂爆破）

　　这样的精细施工方案，再配合计算合理的爆破参数，工程部精确高效地完成了爆破任务，可以开始进场施工了。

　　（三）效率高不高，进场是关键

　　深坑酒店的建设需要面临一个其它工程没有的问题，那就是：物资和人员如何进入深坑施工现场。

　　这个问题看似很蠢，其实非常之要命：在地质、地形条件复杂的矿坑内，曾经只有一条栈道连接坑顶和坑底。这条唯一的通道呈“之”字形，仅供两人并排行走，一个单程需要15分钟。然而，只有人走下去毫无用处，工程总共要将13万吨混凝土、3700吨钢筋、6900吨钢构件、6000平方米模板和总计10000米的钢管运送到施工现场，这还不算打桩机、挖掘机等大件的施工机械。

　　如果坑顶距离坑底不太远，就可以使用传统的混凝土泵送工艺将混凝土输送下去。然而，深坑的底部距离坑顶有80米高，混凝土直接一溜到底会造成极大的冲击力。工程部经过大量的试验，妥善选择了泵送混凝土的配合比和泵送形式，让混凝土经过三次缓冲，最后稳稳地落在坑底的施工位置上，同时既不发生离析，也不提前凝结。

（高差不太大时，混凝土可以用泵管直接输送）

　　流态的混凝土可以靠管子，固体的人类和其它材料就只能靠升降梯了。然而既不规则又倾斜的崖壁上很难固定传统的升降梯，于是工程部再次开动脑筋，他们想到的办法是：

　　将一台塔吊的大手臂拆掉，将升降机固定在塔吊的标准节上。用塔吊标准节作为施工升降机的附着结构，将两台四轮移动式施工升降机附着于塔吊标准节的两侧，这样就很好地解决了向下超深80米施工升降机的安装问题。

　　没想到，这种脑洞大开的方案取得了极佳的效果，高效而安全地保障了人员和物资运输，它被命名为异形断面施工升降机，现在已经申请为专利。

（异形断面施工升降机）

　　（四）伴随着绿色出生的酒店

　　深坑酒店的初衷，就是要修复因采石而受损的生态环境，并与周围环境相融合。它开拓了地下建筑空间，节约土地资源，也是为了贯彻这一理念。因此，深坑酒店从设计、施工到使用，处处都考虑到了环保。

　　大楼采用了国内绿色施工的先进做法和热点拘束，并结合项目本身的特殊性进行大胆创新，形成了一套独特的绿色施工技术。

　　2013年开工的深坑酒店可以说是搭着信息化的快车出生，工程中大量地使用了信息化的施工管理技术。在施工之前通过计算机软件进行模拟，完成方案优化，精确地将每一步施工流程都计算进来，最大限度地减小施工过程中的工序冲突和浪费。

（深坑酒店的信息化模型）

　　施工过程中产生的大量爆破碎石和废弃混凝土也没有被浪费。这些建筑废料配以一定的钢筋余料，被制作成了规格不高但质量合格的预制道路板。这些道路板上还预留有钢筋吊钩，可以重复周转使用，较之一次性道路板更加环保。这些爆破碎石中比较优质的部分还与混凝土混合，被用于坑底的基础回填。由于使用了大量优质的爆破碎石，工程共节约了4548立方米的混凝土，节约经济成本近200万元，减小了约1100吨的碳排放。

　　此外，由于深坑地形特殊，每次下雨都会汇聚一定量的雨水。这些本来对工程来说很棘手的雨水被收集了起来，用于深坑内的消防、泵车和道路清洗以及高温季节的钢结构降温，将雨水的利用效率最大化。此外，一部分雨水还被泵送到了坑顶，经过加压和过滤，通过雾化喷头形成水雾，可以有效降低施工产生的尘土。自动化的控制系统还能根据天气和现场施工情况对喷淋进行调整，可谓是把“大自然的馈赠”用到了家。

（建设中的深坑酒店，周边的青山绿水纹丝不乱）

　　（五）大坑里面的麻烦事也不少

　　深坑酒店果然是个“坑”，工程师们必须面对许多一般工程没有的麻烦事。首先，深坑酒店的主体建筑依崖壁建造，整个是一个向内凹的弧形，因此它使用的钢结构构件全是弯的，施工变形大，定位也困难，“一言不合”就跑偏。

　　为此，工程师们经过了大量的模拟计算分析，精确地控制了结构在安装过程中产生的应力和变形量。再将施工划分成了十个流水段，通过巧妙地控制安装和浇筑顺序，利用重心找平衡。之后再配合以精准的全站仪定位控制，将这些“七扭八歪”的构件调教得服服帖帖。

（大楼楼体与坑壁交界处）

　　深坑里的消防也是个问题。虽然建筑的主体部分也能像普通建筑那样自然通风，但要想往深坑里面进消防车，实现外攻灭火救援几乎不可能。

　　因此，深坑酒店的消防主要依赖强大的自身。深坑酒店底部的水池稍加改造就是现成的室外疏散平台，既作为人员逃生的集聚地，又作为消防员灭火扑救的场地。除了建筑内部的四座消防电梯外，室外的崖壁处还设置了一个消防专用电梯，可供消防人员与小型灭火设备的运输之用。考虑到消防车不易进入，深坑酒店还强化了消防供水设施，在坑底布置了消防供水环路，发生火灾时直接接水带就可以灭火。深坑酒店还在厨房、锅炉房、发电机房等处都布置了先进的自动灭火系统，确保万无一失。

　　结语

　　从构思到施工，深坑酒店的一砖一瓦都是奇思妙想的产物。然而光有奇思妙想是不够的，最终是我们强大的工程能力保障了工程的实现。

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　　编辑| 史文慧