地震帶上也能蓋摩天樓，中國承建的嘉瑪清真寺265米高！

近年來中國在國內外承建了大量基建項目，給人們一種「什麼都能建」的感覺。小到海景別墅，中到體育場館，大到輕軌鐵路，就沒有中國建不出來的東西。

其實，中國能建的還不止這些。除了修「基礎設施」，人家還能修「奇觀」，像阿爾及利亞的嘉瑪大清真寺就是這樣一座「奇觀」。

嘉瑪大清真寺效果圖

（一）嘉瑪清真寺，這是一項規模巨大的任務

嘉瑪大清真寺位於阿爾及利亞首都阿爾及爾中軸線上，地中海畔。項目建築面積40萬平方米，共有宣禮塔、祈禱廳、伊斯蘭學院、圖書館及文化中心等12座建築，其中宣禮塔高265米，為世界上最高的宣禮塔。

嘉瑪大清真寺也將成為非洲高度最高、規模最大的建築，世界第三大清真寺，它未來將成為阿國重要宗教集會場所，可容納36,000人同時禮拜，同時也將成為吸引各國歷史學家、藝術家、學者以及旅遊者的中心。

2011年10月19日，阿爾及利亞宗教部宣布，中國的兩家建築企業同時中標阿爾及利亞嘉瑪大清真寺項目（Djama el Djazar），中標金額15億美元。

嘉瑪大清真寺夜景效果

（二）這麼高的宣禮塔，一看抗震就很麻煩

阿爾及爾位於地中海-喜馬拉雅地震帶上，與中國的汶川同屬一個火山地震帶。

這裡地震頻發，2003年就曾發生過一次里氏6.8級地震，造成了大量的人員傷亡。因此，嘉瑪大清真寺宣禮塔的建設中極其重視抗震，它的地震設計回歸周期是1000年，換算成國內標準，抗震設防烈度高於國內的9度大震設防，比上海中心、廣州塔這些著名摩天大樓的設防等級還要高。

宣禮塔在地下採用了超深的壁式樁基礎，它是以連續壁單元或其組合作為結構體支撐的基礎構造，由60根43米深的方樁組成，最大截面尺寸達1.2×7.2m，單個鋼筋籠重達72噸，單根樁鋼筋籠焊接接頭數量多達198個。

比之一般的圓形斷面樁基礎，它的受力模式更具彈性，截面的利用也更加科學，因此抗震性能較之相同截面積的圓形樁更加優越。當發生地震時，宣禮塔的地上結構與地表緊密地結合在一起，不會發生整體傾斜或變形。

早期施工現場

不過，壁式樁基礎也有其特殊的難度。鋼筋籠吊裝難度大，需將整體鋼筋籠分成兩節進行分段吊裝，焊接接頭多，孔口對位難度大。憑藉中國企業豐富的施工經驗和構件加工技術，這些問題完全可以應對。

壁式樁基礎的截面形式

宣禮塔的地上結構採用了新穎的多核心筒混合結構設計，它的建築平面為正方形，高265米，橫截面寬度僅26米，高寬比為10:1，這樣細長的造型對於抗震是十分不利的。

按照國內的抗震要求，在9級抗震設防烈度下，超高層建築的高寬比一般不超過5 :1。但由於無需像摩天大樓那樣容納大量人員居住或辦公，宣禮塔的結構可以設計成四面無窗的高強度核心筒。

核心筒分別位於宣禮塔的四個角上，每個核心筒之間通過鋼結構X型斜撐及水平樓板連成一個整體，頂部通過鋼樑及剪力牆將結構連成一個封閉的體系，以增加結構的抗震性能。

這些核心筒內密布鋼筋，並澆築高強混凝土，筒壁極厚，這使得看起來纖細的宣禮塔實際上強度驚人，很難受到地震力破壞。

這種多核心筒結構分部在建築的外圍的特殊設計在工程中十分少見，這會給結構施工組織帶來了極大的難度。為此，項目聯合國外設計公司，針對宣禮塔施工特點單獨設計了爬模系統。這種爬模系統布置十分靈活，具有自重輕、承載能力大、施工便捷的優點，特別適用於各種不同截面形式的高塔、高墩建築的施工。

清真寺祈禱大廳的抗震設計則完全是另外一種思路。

由於面積較大，祈禱大廳在地震的不協調變形中很容易被「撕裂」。因此，它並非利用自身的剛度來與地震力硬抗，而是在底部使用了246個抗震支座和80個阻尼器來形成隔震體系。

在地震來臨時，坐落在隔震體系上的祈禱大廳可以與地面發生相對移動，不會隨地面一起發生震動，地震力被抗震支座隔開後，又被阻尼器吸能消解，整套抗震體系可減少約65%的地震響應作用，可滿足抵禦千年一遇大震的要求，其理論使用壽命可達500年。

即使地震發生後破壞了隔震體系，也可以對支座和阻尼器進行維修和更換，使得建築在遭遇超強地震後仍可繼續使用。

祈禱大廳和廣場還採用了輕質、高強的預應力離心混凝土八角柱。地震力作為一種質量力，越輕的質量遭受的地震破壞作用越小，因此，這種輕質的混凝土可以有效降低地震破壞，抵抗地震。

祈禱大廳

（三）要想屹立千年，就要嚴密控制誤差

一般的民用建築只需要50年的使用壽命，因為再堅固的老房子，功能上也不如新房子好，人們總是想住新房子的，即使是重要的橋樑、隧道等，也只需保證120年的使用壽命，畢竟隨著科技的進步，人們還可以修建更好的公共設施。

然而，宗教建築與一般的民用建築和公共建築不同，它具有文化含義，一旦建成，人們希望它成為本民族永恆的奇觀，建築壽命要以千年計算。

因此，無論從設計還是施工質量，項目團隊都按地震統計資料中過去一千年內最不利的情況進行嚴格要求。抗震支座安裝軸線偏差要在3毫米以內；單根重量100噸的巨型離心預製混凝土八角柱，安裝垂直度偏差要在2毫米以內；混凝土鋼筋含量每立方225公斤，超出國內公建標準100公斤一倍還多。

宣禮塔的外飾面大量使用了超高性能的纖維混凝土，這種纖維混凝土是向混凝土中摻入超細高分子纖維生產出來的，強度高達130兆帕，相當於一般用作重要結構構件混凝土的三倍。這些高分子纖維可以不藉助鋼筋就增強混凝土的抗拉能力，非常適合用作高耐久性的建築外牆。

不過，雖然聽起來簡單，但實際上生產這種混凝土的技術門檻非常高。如果沒有合適的外加劑和材料配方，結果只會是硬作一團，根本攪不開。長期以來，這種優秀的材料都僅僅停留在實驗室中，在歐洲尚屬新工藝，在中國國內也無法實現大規模量產。

抗拉能力極強，不會發生崩壞的纖維混凝

為了解決這一項世界技術難題，項目部成立了專門的攻關小組，夜以繼日地進行技術攻關，最終取得了很好的成績。

不僅施工誤差控制得完全達標，而且項目基於阿爾及爾當地品質欠佳的原材料自主研發出了質量優異的超高層C50/60配比混凝土，成功擊敗了法國供應商拉法基，而且助力宣禮塔結構施工達到了最快7天一標準層的速度。

這種混凝土不僅強度高，而且需要極高的流動度，可以被直接泵送至250米高的宣禮塔塔頂進行澆築，這創造了阿爾及利亞的泵送高度紀錄。

不僅僅是建築質量上過硬，嘉瑪大清真寺雕塑裝飾的藝術總監沙阿夫表示，中國人建造的建築飾面在每一個區域的紋路走向都分毫不差，完全符合要求。

在海外施工時，不僅要考慮中國自己的標準，還要參考業主方以及歐洲標準，這本身就給施工帶來了很多麻煩。更麻煩的是，這些外國標準到了阿爾及利亞往往「水土不服」。

按照歐洲標準，為了防止溫度裂縫，嘉瑪大清真寺項目的混凝土標準初混溫度應在30°C以下，這在歐洲的氣候條件下當然很好實現，但在夏季溫度40℃起步的阿爾及爾就十分困難。

在德國監理的執意要求下，整個項目愣是全線停工了一個多月。為了讓初混溫度達到標準，中國的項目工程師們日夜推算公式，改進配比，從國內空運了大型製冰機，終於讓初混溫度成功降至30°C以下，讓項目順利復工。事後，德國監理評價中國的混凝土工藝，認為在溫度控制上，中國人已經領先全球。

在整個項目過程中，中國建築企業用自己高超的技術和職業的態度，贏得了從業主到監理，所有項目相關人員的認可。即使是歐洲的監理也承認中國製造的質量。

結語

如今，嘉瑪大清真寺的主體結構已經建成，離投入使用的日子越來越近了，而這只是中國企業在阿爾及利亞建設工程的冰山一角。伴隨著「一帶一路」，未來中國企業的步伐只會越走越遠。

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