大楼之死
这栋楼倒下的方式如此不寻常,中国工程院院士、上海现代建筑设计集团总工程师江欢成从业46年来,“从来没有听过,从来没有见过”。领衔“6·27”事故调查的江欢成在接受本刊记者专访时说,专家组甚至为事故的定义专门发明了一个词——“整体倾倒”,“因为不是结构受损引致,都不能算‘坍塌’”。与它蔚为奇观的“死状”形成鲜明反差的是,“死因”却是没有一点技术含量的“低级错误”——仅仅是一端堆土、另一端挖坑所形成的“压力差”,只涉及最基础的力学常识。连根拔起的大楼像一个畸形标本,折射出房地产市场疯狂而脆弱的现状。
记者◎贾冬婷
“烈士”和看客
躺倒的大楼像一个黑色幽默——13层的楼体结构依然结实,表面的玻璃都没几块破碎,就像是站累了躺下睡会,只是底部的根基被齐刷刷斩断,根根钢筋裸露。
距6月27日楼倒已经一周,围观的人群却有越聚越多的趋势。这栋楼位于上海闵行区梅陇镇,一个叫莲花河畔景苑的新楼盘的7号楼。最近的“看台”就在新楼盘斜对面的淀浦河桥上,尽管从这个角度只能看到众楼中的一个空白,人们仍乐此不疲聚拢在此,愤慨和兴奋的情绪交织:“都说这是世界第九大建筑奇迹了!”
回想出事的那天晚上真不平静。前一天,淀浦河防汛墙出现了70多米塌方险情,有关方面连夜组织抢险,几十辆车子轰轰隆隆,天上也是电闪雷鸣。“我心脏不太好,被吵得怎么也睡不着,5点多就起来在后阳台洗碗。”罗阳七村95弄的老居民刘根娣将本刊记者拉到她家里,这是离倒下的楼最近的一排住宅,在她家后阳台就能看到倒塌的那栋楼。“大约5点半,我突然觉得对面有栋楼浮上来了,不对啊!是我眼睛又模糊了吧?”患了青光眼的刘根娣说,过了几十秒,“这楼又沉下去了”,接着眼前一层灰,“轰”一声闷响,整个楼板都震动了。
“他们说,那一瞬间还以为是云在动。”江欢成对本刊记者说,专家组后来找到工地上的幸存工人回忆,工地还没开工,但有4人早早来取工具。一开始还没反应过来,回过神来后发足狂奔,但一个姓肖的安徽籍工人跑反了方向,随大楼一起倒下。
“我们这几天就像生活在云端,一切都不真实。”王女士将原来的房子卖掉后买了莲花河畔景苑7号楼的一套,并在小区对面租了套房子。原来拉开窗帘,就能看到新房子,“刚听到这个消息的时候,我反复地数,数来数去,我们那栋没有了”。
“你知道世界上最最痛苦的事是什么吗?你买的不是倒的那栋楼,而是旁边那栋!”紧邻7号楼的6号楼、2号楼业主们发愁,他们辛辛苦苦积蓄买的房子退不了,卖不出去,又不敢住,“成了鸡肋”。
恐慌传染到紧邻的罗阳七村,出事后他们被紧急疏散,在宾馆住了两天。汤先生回来后就一直担心,他告诉本刊记者,“你看过《佐罗》吗,他用剑在地上划出凌厉的‘Z’字,乍看没痕迹,实际上已经裂开了地缝。我觉得,这就是前面楼倒塌对我们的影响”。
事件传播到更大范围,是人们对房地产市场本已脆弱的信心进一步动摇。在这层意义上,围观者不仅是看客心态了。在他们眼中,这栋楼仿佛成了自我牺牲的“烈士”——它倒下的奇特姿势,甚至事故的一系列侥幸之处,如还未完工无人居住,凌晨5点多附近没有工人和行人,与南侧楼间距足够没有引发可怕的多米诺骨牌效应,都仿佛是大楼精心计划的——以此完成对房地产市场的警示。
死于流沙?
当天中午江欢成赶到现场时,眼前的一切让他震惊:整栋楼被完整地连根拔起——“整体倾倒”。他给本刊记者展示了事故现场拍摄的照片,“因为采用剪力墙结构,连梁有部分断裂,反而‘丢车保帅’,楼体没有散架,甚至玻璃都没怎么破碎;地面仍是土地,不是水泥地,又是一层缓冲”。
“‘9·11’事件由于是飞机撞击,戴高乐机场屋顶坍塌是结构设计失误……”他历数自己的建筑生涯中所听到见到的重大安全事故,但这一次事件甚至不涉及建筑结构问题,只是一个让14名闻讯赶来的专家一望即知的低级错误——“紧贴倾倒的7号楼北侧,短期内堆土过高,最高处达10米左右;与此同时,紧邻大楼南侧的地下车库基坑正在开挖,开挖深度4.6米,大楼两侧的压力差使土体产生水平位移,过大的水平力超过了桩基的抗侧能力,导致房屋倾倒。”
这一“三点一线”是如何形成的呢?事故专家调查组副组长、上海岩土工程勘察设计研究院教授级高工顾国荣解释,上海的地表一般每平方米最高能承重8吨重量,如人民广场这一区域,地基土就是通常所说的“老八吨”,堆土高度可以到四五米。而倒楼事故发生地的土层承载力相对较弱,只有5吨,“其堆土一般不能超过3米”。
调查表明,在莲花河畔景苑的施工过程中,施工方曾在倒覆楼房北侧先后两次堆土。第一次堆土发生在半年前,其高度为3米至4米,土堆距离建筑物有20米,离淀浦河防汛墙10米。“这次堆土会造成土层沉降,可能使防汛墙通道地面下沉。”然而,此后施工方在开挖地下车库过程中又出现了第二次堆土行为,从6月20日起至楼房倾倒的6月27日凌晨,短短7天内,一堆最高达10米的土方,在紧贴倒覆建筑物的附近矗立起来。正是这一次迅速且大量的堆土,引起邻近范围土层发生较大程度的变形。“堆土对楼房产生了约3000吨的侧向推力,此时,开挖中的地下车库基坑,又使大楼另一侧成为临空面,大楼基桩受力发生水平位移。”据顾国荣分析,这个位移距离可能达10厘米左右,“大楼的PHC桩由此产生很大的偏心弯曲,偏心弯曲引起大楼一侧的桩产生压曲破坏,由此造成倒塌”。
“我中午开车去现场的时候,雨仍然下得很大,雨刷打到最大档。”江欢成说,前一夜的雨水对桩基的渗透是压弯大楼的最后一根稻草,“它到了临界状态,多挂一个油瓶都不行”。
莲花河畔景苑所在地,是上海地质条件最“软弱”的地区。调查组的勘测结果表明,事故建筑物旁不仅有暗浜,还有一个古河道。上海岩土工程勘察设计研究院副总工程师陈晖对本刊记者说,上海建城在长江入海口的滩涂上,软土地基覆盖达4/5,属于“典型的软弱地基”。而按天然基地条件的不同一般又划分为三类,莲花一带属于最软弱的第三类。“软土有什么特点呢?强度低,易滑移;高压缩性,因此变形大,比如莲花一带建在天然地基上的6层的老房子,一般会沉降30厘米,两个台阶都没入了地下;高灵敏度,比如打桩时,强度衰减很快。”
“因为建在软土地基上,上海造房子都把注意力放在控制垂直承载力上。比如试验各种桩型,这次倒塌的大楼所用的PHC管桩也是这一过程中出现的——成本低,抗压性好;但缺点是脆性大,易折断。这一次的整体倾倒,给出警告,除了垂直承载力,还要考虑水平抗侧力。”江欢成对本刊记者说,“桩打到了地下较坚硬的第七层砂土层,就像筷子插在豆腐里,若有较大的侧向压力,则如同悬浮着脚底打滑,更容易摔倒。”
“这一次的水平作用力属于偶然。是由于推土、挖坑形成了一个人造边坡。”陈晖说,因为上海是平原地区,若无风荷载、地震荷载,水平力一般不作为主要控制因素。但一旦作用,就影响很大。他指出,这是由于软土的灵敏度高,像这一带67.9%的土里是水,水排出需要时间。从试桩就可以看出,规定时间28天,也就是说,在这段时间内土质都不稳定,任何施工作业都有“时空效应”——“力加载太快,就像在嫩豆腐还没变成老豆腐时,砸下重锤。”
“流沙”地基当然不是事故的罪魁祸首,但它加大了施工的变数和复杂性。陈晖告诉本刊记者,在上海,“基坑”和“堆土”都是专门的学问。“天然地基上超过4米的堆土就有滑移可能,更别说10米了。”