百年张园建筑如何“行走、起立、扎根”?建设者用高新技术破解城市更新难题

来源:劳动观察 作者:李美慧 发布时间:2025-06-16 17:46

摘要: 建设者们不断开发、应用高新技术,用智慧与匠心解决一个个施工难题,让历史建筑“活”在当下,让百年张园“长”向未来。


提起张园城市更新项目,绕不开一个字:难。作为上海中心城区首个保护性征收的城市更新项目,张园坚持将优秀历史建筑“修旧如故”、注重其活化利用,对历史建筑进行高标准保护;同时项目体量大、建设周期长、内部腾挪空间极为有限,施起工来可谓是“难”上加“难”,需要把“螺蛳壳里做道场”的精神发挥到极致。


张园西区已于2022年开业,但仅为地上部分开放,并未涉及地下空间的建造;日前上海体量最大的组团式石库门建筑群活化利用工程——张园“华严里”归位,标志着张园地下三层空间深度开发正式开启。


张园开发,到底难在什么地方,项目团队又是如何排除万难推进建设?上海市劳模、上海建工二建集团副总工程师、城市更新建设有限公司总经理章谊接受本报专访。


“行走”!

400台移位机器人承托7500吨“华严里”归来


张园“华严里”始建于上世纪20至30年代,本次城市更新中,为了给地下开发腾出空间,2023年起项目团队对“华严里”进行了整体移动。


章谊介绍,此次移动,难点有四:“华严里”总建筑面积约4000平方米、重达7500吨,是张园里面积最大的建筑;同时,它还特别长,长度超过70米;结构又更“脆”,两处过街楼仅二层墙体相连,禁不起传统千斤顶“顶着前进”的受力移动方式,一招不慎就有“散架”风险;与其他保存较好的张园建筑相比,维护状况也相对较差,斑驳墙面上布满岁月侵蚀的裂痕,进一步加大施工难度。


头图为章谊正在介绍“华严里”施工情况。劳动报记者 贡俊祺 摄影


面对这个“巨大”的难题,为了尽可能保护建筑,建筑方没有采用传统的“拆分挪位”方式将其切割,而是决定使用最新技术让建筑“长出脚来”——432个小型步履式移位机器人“钻”到建筑身下,两两一组,如同“左右脚”般在智能系统的调控下一只支撑、一只前进,稳稳载着“华严里”日行10米,先离开,又归位。


小型步履式移位机器人已是成熟技术,但从前应用多是数十个,最多不超过128个。超过400个的应用体量,前所未有。为此,高校和施工企业专门联合研发了一套新的总控平台。在总控室的精密调度下,这些机器人不仅能实现360度旋转、灵活前进,伺服系统还能实时感应压力调控各处支撑,即便路面不平,也能确保建筑平稳。


据了解,张园东区开发中用到整体移动技术的建筑有18幢。目前有6幢建筑被移到基坑外,部分建筑则需要内部上演“华容道”,通过几幢建筑多次进行小范围移动,依次让出施工空间。步履式移位机器人的优势也再次体现——多个建筑可以“排着队”同时行走,从而缩短工期。


“起立”!

顶升设备、迷你桩机为97岁“张园大客堂”筑基


“华严里”施工难,却不是最难。比它更难的,是7栋保护等级更高的老建筑,其中最知名的是始建于1928年的“张园大客堂”。上世纪40年代,这里曾是向许多有志青年传递爱国主义和革命理想教育的“树群夜校”。而今,为了最低风险、最大限度保护它的原貌,需要用到更难的技术:顶升托换。


顶升托换,意即将建筑原地整体抬升、不做移动而进行施工。站在“张园大客堂”门前,能看到建筑外围密布着专门为张园项目开发的、配备了最新“爬升”技术的顶升设备。章谊表示,这套新设备极大节省了人工,7个人就能完成操作,而用传统方式作业,需要至少60个人。


保护建筑还在原地,要开造地下空间,难度可想而知。更何况,这些石库门建筑门窄、低矮、内部空间狭小,有些房间只有十余个平方,占地足有二十多平方米的传统打桩机甚至无法进场作业。


为此,项目专门定制了迷你桩机——自行走低净空钻孔灌注桩桩机和自行走MJS 旋喷桩桩机。这两个展开只有几平米见方的桩机高度适配小空间作业,施工方可以通过无线遥控器控制其行走、折叠、转向,自由进出门洞,在房屋内打下一排排工程桩。与此同时,项目团队还为张园定制了一种新型“一柱一桩”节点,使用混凝土桩柱替代传统钢格构柱,通过新型节点设计直接打在“地下结构梁”上,把保护建筑稳稳固定住。


章宜用AR技术配合自行走低净空钻孔灌注桩桩机3D打印模型演示桩机工作。劳动报记者 贡俊祺 摄影


传统挖土,是从地面开挖,大型挖掘机在高效作业条件下,一天就能挖超过4000立方米。然而建筑在原地,便只能从侧面开洞,下探机器,远距离挖土再运输回来,操作精度如同“挖矿”。团队为此还专门定制生产了小型挖土机器人,能在宽度不足1.2米的石库门里弄巷道内自主转向移动,同时基于深度学习算法准确区分黏土与障碍物(如临时工程桩等),提高挖土效率。目前,“张园大客堂”等建筑即将进入到挖土阶段。


“扎根”!

逆作法打造5.3万平方米多功能地下空间


据静安置业集团介绍,此次开发的张园地下空间将综合设置商业、文化、地下停车及相关配套用房等使用空间及设施,还将承担轨交2、12、13号线三线实体换乘地下联通的任务,解决目前南京西路地铁站“虚拟换乘”的交通难题,完成站内换乘的设计目标。待张园整体开放后,将实现整个街区地上、地下空间的贯通及其与周边高楼、商场、街区的互联互通。


在地下空间实现复杂功能挑战已是不小,张园115-06地块超5.3万平方米的地下空间又是运用逆作法施工,这又是一种高难度的地下工程施工技术。


章宜介绍“逆作法”建设难度。劳动报记者 贡俊祺 摄影


与传统自下而上施工、先做好地下再建地上建筑的顺作法相对,其施工顺序是自上而下。章谊形容这种作业方式是抵抗重力进行——譬如,读者可以想象要浇筑一根柱子,传统顺作法它自然而然就会随重力落成,但在从上至下施工的模式中,项目团队要想办法让这根柱子与上层紧密接住。


在章谊看来,逆作法虽然难度更大,但是它天然与城市更新相契合,因为地上地下的建设互不干涉,可以在开造地下空间的同时开启地上建筑的修缮,加快项目整体进度。如今,“华严里”的地上和地下工作便在齐头并进。


张园城市更新项目虽难,然而建设至今,关关难过关关过。建设者们不断开发、应用高新技术,用智慧与匠心解决一个个施工难题,让历史建筑“活”在当下,让百年张园“长”向未来。


头图为雨后,积水映出张园倒影。劳动报记者 贡俊祺 摄影


摄 影:贡俊祺
责任编辑:王迪
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