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中國第一高塔,有五個世界之最的“廣州小蠻腰”,是如何建成的?

二十一世紀的中國正以令世界驚嘆的速度迅猛發(fā)展,在這一階段無數(shù)摩天大樓也如雨后春筍一般于各大城市破土而出。

尤其是廣州,發(fā)展速度之迅猛,大廈華麗聳天,房屋低矮一線,夜幕降臨,突然發(fā)現(xiàn),原來廣州的樣子如此璀璨;朦朧中,甚至會誤以為來到了地球的那一端——紐約曼哈頓。

歷史上的摩天建筑都很陽剛雄偉,棱角分明,簡潔沉重,卻缺了些特色,有的個性至極,卻難以被普羅大眾接受。而今天我們要介紹的是廣州最具特色的“小蠻腰”——廣州塔

曲線輕盈,空間和樓層平面的尺度具有多樣性,具有陰柔的感覺,簡單地說就是性感和復雜兼?zhèn)?。曾?jīng)以“世界第一高塔”的頭銜,令廣州驕傲無比,現(xiàn)在與廣州的天際線融為一體成為城市的新地標!

廣州塔位于廣州市海珠區(qū)(藝洲島)赤崗塔附近,距離珠江南岸125米,與珠江新城、花城廣場、海心沙島隔江相望。廣州塔塔身主體高454米,天線桅桿高146米,總高度600米。

是中國第一高塔,世界第二高塔,僅次于東京晴空塔。那么,這座高達600米的龐然大物是怎樣設計和建設的呢?

國家地理頻道的《超大建筑狂想曲》(Big, Bigger, Biggest)第三季第五集——高塔篇——正是以廣州塔為主角,類比華盛頓紀念碑、埃菲爾鐵塔、加拿大國家塔(建成時都是世界最高塔)的建造過程,今天我們來看一下廣州塔如何處理地基、結構、穩(wěn)定性三大元素。

1、地基

廣州塔坐落在新城市中軸線與珠江景觀交匯處,然而,離珠江太近不僅意味著地基松軟,更要求塔基要承受很大的水壓。

首先,將混凝土核心筒的巨大底座,直接建在基巖上,基巖是陸地表層中的堅硬巖層,一般被土層覆蓋埋藏深度幾米到幾十米不一,比較適合用來作大型建筑工程的地基。

其次,為外部的立柱打下基礎,工人們在核心筒周圍挖了一圈豎井,每根豎井有20米至40米深,4米至5米粗,挖井的過程中,用環(huán)形混凝土梁固定,以防止潮濕的土壤進入豎井,挖至基巖之后,再用混凝土澆筑豎井。

最后,在豎井的頂部架起一圈環(huán)形的混凝土梁,以此鏈接豎井與巨大的立柱,這就相當于塔的每一根立柱,都擁有了自己的柱樁,向下深入基巖。歷時整整一年,平均約30米深的塔基打造完畢,廣州塔有了堅實的基礎,地面上的工程即將開始。

2、結構

為了改變傳統(tǒng)電視塔那種“像是一根長針上插著個甜甜圈(觀景臺)”,設計師在廣州塔的造型上做出了創(chuàng)新:把鋼柱扭一扭,就有了廣州塔的“小蠻腰”,不必擔心纖腰會斷掉,因為中間的收細的部分讓鋼柱更緊密、堅固,而上下的更寬松、輕盈,就像一根骨頭,兩邊大、中間細,其實中間的骨壁更厚實。

為了更好地理解工程師的想法與塔的結構,需要把小蠻腰拆開來看:塔的中心是一根混凝土空心圓柱,用來容納電梯和樓梯,我們稱它為核心筒。

核心筒上添加5個空間,作為景觀走廊和設備樓層。

為了結構更加穩(wěn)固以及塑造出理想中的腰線,工程師們用24根鋼柱包裹核心區(qū)。

但纖細的腰身有一個缺點,高塔可能在這里變形,為了避免變形,工程師在立柱內側增加了鋼環(huán)梁,形成堅固的格柵結構。

魚骨給了工程師靈感,同樣是兩邊寬闊,中間狹窄的形狀,骨頭中間部分的骨質格外厚實,因而更加結實,工程師也在最纖細的地方將環(huán)梁收緊,以此增加強度,同時底部和頂部要放寬間距,去掉更多材料,使塔身更加輕盈。

接下來就要著手搭建了,廣州塔由四千多個構件組成,就拿立柱來說,每根立柱由數(shù)十段小構建組成,每個構建非常巨大需要逐一安裝。

搭建的具體做法是:用起重機把鋼鐵構件吊上去,然后再固定位置,接著由工人們把各個構件焊接起來,形成無縫的鋼骨架。

3、穩(wěn)定性

高層建筑有一個天然的敵人,就是風,廣州塔也不例外。

廣州塔在臺風多發(fā)的廣州,曾經(jīng)被“詬病”的纖纖細腰以及復雜外網(wǎng)結構發(fā)揮了巨大的作用:首先是她的纖腰,看似弱不禁風,其實更容易躲開風的漩渦,而開放式結構也讓風的力度不往一處使。

風刮過小蠻腰時,塔身整體網(wǎng)狀的漏風空洞“擾亂”了漩渦風,扭曲的身姿減少了塔身的笨重感,大大削弱狂風帶來的擺動。

不僅如此塔內還設有一個隱藏裝備:在電視塔靠近頂層的中央核心筒內,有兩臺裝滿10萬升水的大水缸,水的晃動抵消了震動,水缸(減震器)可以沿軌道移動,強風中可以移動超過1米,而旋轉餐廳里的紅酒可以不灑一滴。塔內滅火機器人的水也是由水箱提供。

塔身采用特一級的抗震設計,可抵御強度7.8級的地震和12級臺風(149+km/h),設計使用年限超過100年。

廣州塔有5個功能區(qū)和多種游樂設施,包括戶外觀景平臺、摩天輪、極速云霄游樂項目,有2個觀光大廳,有懸空走廊,天梯,4D和3D動感影院,中西美食,會展設施,購物商場及科普展示廳。

廣州塔塔身168米–334.4米處設有“蜘蛛俠棧道”,是世界最高最長的空中漫步云梯。塔身422.8米處設有旋轉餐廳,是世界最高的旋轉餐廳 。

塔身頂部450~454米處設有摩天輪,是世界最高摩天輪。天線桅桿455米~485米處設有“極速云霄”速降游樂項目,是世界最高的垂直速降游樂項目。

天線桅桿488米處設有戶外攝影觀景平臺,是世界最高的戶外觀景平臺,超越了迪拜哈利法塔的442米室外觀景平臺,以及加拿大國家電視塔447米的“天空之蓋”的高度。

廣州塔隸屬廣州城投集團,由廣州市建筑集團有限公司和上海建工集團負責施工,總建筑面積114054平方米,2009年9月竣工,2010年9月30日正式對外開放,2010年10月1日正式公開售票接待游客。

廣州塔同時具有5個世界第一:1、有世界最高最長的空中漫步云梯;2、有世界最高的旋轉餐廳;3、有世界最高摩天輪;4、有世界最高的垂直速降游樂項目——極速云霄;5、有世界最高的戶外觀景平臺

廣州被聯(lián)合國評為全球發(fā)展最快的超大城市第一位,雖然廣州塔的高度已被超越(目前是世界上第2高塔、第5高建筑物),但正如廣州塔在前輩的經(jīng)驗之上建得更高,未來也一定有更高的建筑物出現(xiàn),也許就在中國,也許就在廣州。

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