建证·而立浦东| 求之不易,得之有道的“东方明珠”方案,竟然是个备选方案

“东方明珠”横空出世,一举改变了上海的城市天际线。这是一片土地的象征,每一本旅游书,说到上海,都会说到“东方明珠”;每一个旅游者,到了中国,到了上海,都会为自己留下一张“东方明珠”的照片。这又是一个时代的象征,浦东开放,以陆家嘴为龙头,陆家嘴又以东方明珠电视塔为地标,高耸的“东方明珠”,隔江和外滩遥望,这是建筑与建筑在进行历史性的对话。

“明珠”方案替补胜出

1988 年5 月,上海广播电视局邀请华建集团的前身华东建筑设计院和上海市民用建筑设计院,与广播电影电视部设计院进行方案竞赛。
这是当时上海最重要的建设项目。可以说是振臂一挥,倾巢出动。华东建筑设计院甚至出台奖金激励措施,希望全院的建筑师都能参加,提出构思。最终总共有110 多个方案提出,在三楼会议室全部进行展示,由全院职工共同评阅并充分发表意见。(大珠小珠落玉盘——东方明珠电视塔.悠远的回声)
经过两轮内部招投标预演之后,初定的四个方案,分别是张耀曾、费晓华的“申”字方案,张乾源、崔中芳的“白玉兰”方案,蔡镇钰、邱峰的“旋”,张俊杰的“火箭”。这四个方案中并没有“东方明珠”。任务书要求,华东建筑设计院需给出五个投标方案。在投标前一个半月的时间,又增加了一个方案——传说中求之不易,得之有道的“明珠”方案,最终闪现了。
在正式的投标竞赛中,共12个方案参加评选,最终集中在三个方案:民用院的“永恒”主题方案、广播电视部设计院的飞碟造型方案、华东建筑设计院创作所的设计师邱峰创作的螺旋型方案。当时“东方明珠”方案在建筑专家中受到极高的评价,但是球体、斜撑带来的结构困难实在是太大,当时并没有提出完善的解决方法,未入选最终决选的方案。最后,华东建筑设计院终于拿出了解决整个方案结构问题的实施办法,这才使“东方明珠”方案作为备选,以“替补选手”的身份进入了最后的竞标,并成功胜出。
“方案的难点是如何用建筑的语言表达上述创作思想。……设计中新的难点是不易摆脱高技派的习惯手法,即用一些大的桁架之类的构件作为表现手段塑造一些高科技形象。……突发的构想是:是否可以突破习惯上的高技派手段,不是用桁架作为塔身的构件,而是将塔身本身设计成一个大的桁架,这个桁架的主构件是三个圆筒体,而连接件可以演变成球体。这一突破使许多难题迎刃而解:球体可以自然地组合到桁架的各个部位,形成和谐的构图;塔体形成完整的造型,桁架的尺度与电视塔尺度相一致;既可以吸取单筒体的许多优点但又不是通常的单筒体;最后,也是最重要的是具备了标志性建筑所必须具备的一些特点……”(凌本立.上海“东方明珠”电视塔建筑创作谈.时代建筑.1995.1.)

△三家设计院12个送审方案评审

△电视塔设计方案比选

曾经有过一首顺口溜

关于“东方明珠”曾经有过一首顺口溜:三个筒体三撑杆,浅桩支承薄底板,七组大梁一根桅,一把巨伞一只碗。
“三个筒体三撑杆”、“七组大梁一根桅”比较容易理解,可以直观地看到。巨型空间框架结构由三个直径为9米的钢筋混凝土筒体、三个直径为7米的钢筋混凝土斜撑和七组共21根大梁组成。它是一个多次超静定空间结构。这样其实是为了有意识地控制塑性出现的位置和顺序,增大延性,在多重地震的时候丢车保帅。
“浅桩支承薄底板”说的是上海典型的软土地基,桩基施工由上海市基础工程公司承担。工程采用长35米,500毫米×500毫米截面的钢筋混凝土预制桩,进砂层约3米,总桩数423根。桩基底板上是两层地下室的箱式基础,设计师在箱基内设计了环向和径向的混凝土墙,将绝大部分桩布置在墙下,基础底板主要承受均匀分布的水土反力。
“一把巨伞一只碗”说的就是上下球。上球45米的直径,9层1万平方米,采用双重悬挂结构,单筒内埋设钢环,筒内楼板作横隔,钢环伸出12个耳朵,安装悬挑钢屋架,吊挂柱子,支承楼板。下球50米的直径,下端和三个竖筒及三根斜撑相交,上端和三个竖筒及中筒相交。设计师在球的底部设计了一个锥形的混凝土碗,碗底和6个筒体整浇在一起。碗边支承48根折线形柱子,支托桁架和楼板。初步设计时,它是一个截球碗壳,在大量的内力分析之后,施工图改为锥壳,只对锥壳顶面的楼板施加法向预应力,就取得了很好的效果。这是在当时没有计算机运算的情况下,设计师通过自己的专业知识进行的预算,并且只有一次,只准成功不准失败,还是非常厉害的。(大珠小珠落玉盘——东方明珠电视塔.悠远的回声)

△顺口溜解析结构

△斜筒上端交汇于中心筒,最后一段安装

△塔身下部3根与水平成60°倾角的斜筒,下端支承于基础

△3根斜筒中部至最下部一组环梁之间,各设1根外径为4米、壁厚为0.25米的再分筒

对于颜色的争议从未停止

由于是改革开放后大上海再次腾飞的首个地标建筑,东方明珠的外观设计是慎之又慎。尤其是在色调的选择和搭配问题上,几经周折。“玻璃的色彩及塔身的色调经过长时间的推敲,玻璃曾设想用银灰色或蓝色,但总觉得太平淡。后来提出用红色的玻璃,这是一个很大胆的也是很新颖的思路。当时分析用红玻璃有一定的优点:较为独特,更能强调电视塔的标志性;由于电视塔端部的航空障碍标志也是红色的,用红色的玻璃能形成统一的调子;由于电视塔后面将出现大片的高层建筑,其色彩为灰色或蓝色,电视塔的红色调更能在灰蓝色的背景下显得突出;此外红色调也较活泼带有游乐建筑的气氛。共同的看法是红色调可用,但难度较大具体操作应慎重,颜色要控制得淡而灰,似红非红。目前这样艳丽的红色超乎原来的想象。关于塔身的色彩也有过一些争议,一种意见是用清水泥本色,不作处理,国外(及国内)的绝大部分电视塔都是这样的。但也有相当一部分意见认为应该有一些色彩,主要是喷成白色。甚至还有位境外建筑师建议,塔体包铝合金。目前塔体仍为清水泥本色,但争议也尚未停止。”(凌本立.上海“东方明珠”电视塔建筑创作谈.时代建筑.1995.1.)

△东方明珠

猴子爬杆般缓步攀升的巨型钢天线

“东方明珠”有一根重450 吨、长118.7米的钢天线,顶端截面0.7x0.7米、下端截面3.8x3.8。要把如此庞大的世界第一天线升入468米的高度安装就位, 真是“难于上青天” 。用塔吊吊装吧,鞭长莫及。用直升飞机分段吊装吧,风险太大。这样的难题也没能难倒设计师,他们先把钢天线整体立于电视塔3个直筒之间的空洞中,布置20只爬绳式千斤顶,安装120根钢绞索,在3组电脑自动控制下,让所有千斤顶像猴子爬竹杆一样在钢绞索上同步攀升,带动巨型钢天线缓步上升。终于把钢天线准确地安装就位,实现了采用电脑控制、液压电气机械协调施工的重大突破。(郁川虎.智慧托起“东方明珠”——记江欢成院士和他的设计组.2001.10.)

△电视塔施工现场

出行靠船,沟通靠吼的驻场生活

那时候,黄浦江上还只有通过渡轮才能将浦东与浦西相连,这也是设计师们赶往现场的唯一交通工具。“百万雄鸡过大江”说的就是每天浦东有4班船,每班2000人,几乎人手一筐蛋、两笼鸡,浩浩荡荡挑下船,运进大上海。而设计师们则是风尘仆仆,来来往往坐船去工地。有时候晚了都没有渡轮可坐,很多人就只能在浦东通宵。
现场搭有两层楼的简易工房,薄薄的板屋顶经常漏沙,一边画图一边擦沙。东方明珠球体的直径非常大,弧线比较多,把圆规接起好几段才能够画。圆规中心点比较容易破,就用玻璃胶粘在图纸背后。后来就买了一套曲线尺,还是唯一的一套,各部门轮换使用。
项目施工时由于工程电梯的限制,只能电梯上,楼梯下。大师们也都亲自上下监督。那个时候没有手机、寻呼机,相互间的沟通基本靠“吼”。
有时夜宿在工地,同事间相互为对方盖被子,气氛很温馨。劳累一天,同事们常常去买点小菜、喝点小酒缓解紧张的情绪。(大珠小珠落玉盘——东方明珠电视塔.悠远的回声)

△设计组进驻施工现场

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