广州塔崛起之路:跨越太平洋的建筑对话

旅游攻略 3 0

这是老美170多年前建造的纪念碑,它是当时世界上最高的建筑。一开始他们计划光用石头来砌筑塔身,但是当纪念碑建到1/3高度时,塔身突然开始倾斜,并下沉了一米多。为了找出原因,工程师们在塔边挖了一条隧道,才发现是地基下方的黏土和沙子导致的。如果继续建造肯定是行不通的,要不就成为斜塔,要不就倒塌。

所以解决方案就是清理地基周围的泥土,然后掏出一侧的土壤,使塔身恢复垂直。接着在地基下方挖出多条细长的深沟,并用混凝土填充。等混凝土地基固化后,再将塔壁与地基牢固连接,这样就确保了塔身的稳固。

直到1884年,这座美国的纪念碑终于完工。法国看到后,决定建造一座比美国纪念碑高两倍的铁塔。他们首先将数千根金属管焊接在一起,组装成了四个巨大的铁塔骨架,然后将它们拼接在一起,并在顶部搭建了一个平台。

随着铁塔一层层向上搭建,施工难度也越来越大。为了应对这一挑战,工程师们采用了预制组建的方式。先在工厂生产好部件,再运到施工现场,最后用蒸汽驱动的起重机和吊车,将部件吊装到铁塔上。为了确保安全,当铁塔建到100米高时,工程师们将两台起重机背对背连接在一起,以保持平衡。

当铁塔完工后,起重机的轨道被巧妙的改造成了电梯轨道,最终建成了高达330米的埃菲尔铁塔。为了打破世界纪录,加拿大也坐不住了,他们决定建造一座更高的塔。他们的做法是:首先在底部组装一个三层楼高的模板,然后从上向下逐层浇灌混凝土,利用液压千斤顶将塔身一层层拔高。

当塔身达到500多米时,工程师们意识到,仅靠混凝土无法抵御强风。所以他们的解决方案是:用钢缆穿过混凝土结构,将其牢牢固定在地基上。在近百根钢缆的加固下,塔身就会变得稳固无比,最终建成了高达553米的CN电视塔。

最后就来看看,我国是如何来打破他们的记录的。项目选址在广州,同样首先肯定是打地基。因为珠江两岸的土质松软,所以工程师将底座打入地底深处的岩石中,并在地基周围挖了多个竖井。在挖掘过程中,工人们不断用混凝土环加固井壁,防止松软的土壤塌陷。当钻探到基岩层后,工程师们将混凝土灌入竖井,并插入钢柱进行一体化固化。中心最粗的混凝土柱,用于安装电梯和楼梯。

塔身从上到下分为5个功能区,包括设备间和观景廊等。塔身周围弯曲的24根钢柱,是整个结构的核心支撑。这种不规则的设计,不仅能抵御超强台风,还能有效的减少涡流的影响。

但是,像这种设计也会带来一个潜在问题。塔身中间狭窄的部分受力过大,可能导致钢柱弯曲甚至断裂。就像我们人体的大腿骨一样,两端宽中间窄,但在骨壁中间就要厚得多。受此启发,工程师在钢柱上增加了环形锁扣,并在最窄处加大了锁扣密度,从而大幅提升了塔身的强度。

在整个施工过程中,工程师们还借鉴了埃菲尔铁塔建造的经验,采用了预制组件,并配合起重机辅助安装。此外在塔中心的混凝土柱周围,还设计了一条长长的通风管道。一旦发生火灾,强力风扇能将烟雾迅速排出塔外,为内部人员争取宝贵的逃生时间。

至此高达600米的广州塔在2009年完工,成为人类建筑史上的又一奇迹。