2019年，上海大歌剧院刚开工不久，建筑师和施工团队就卡在一个问题上：怎么让一把总面积相当于21个足球场的巨型“扇子”，悬在半空中，底下还没有柱子撑着？

设计师想要的是那种轻盈感——扇面从地面螺旋上升，薄薄一层，没有任何遮挡。但按传统建筑结构，悬挑长度超过一两米就得加柱子，或者把结构做得很厚。两种方案都会让这把“扇子”变成一根“擀面杖”。

国外专家看了方案，撂下一句话：不可能。但2026年6月，这把扇子打开了。15米悬挑，厚度只有0.725米，比一张双人床还窄。它刚刚拿下了国际结构混凝土联合会的“杰出混凝土结构奖”，这是该领域四年一届的全球最高荣誉，中国作品第一次站上这个领奖台。

上海大歌剧院15米悬挑的巨型“扇子”建筑外观

怎么做到的？答案藏在三个硬核突破里。

这个材料到底有多硬？用日常的东西比一下

工地上的普通混凝土，强度大概在C40，也就是能承受40兆帕的压力。上海中心大厦那种摩天大楼用的C80，算很高了，80兆帕。

这把扇子用的是165兆帕的超高性能混凝土（UHPC）。强度是普通住宅混凝土的4倍，是上海中心大厦的2.06倍。这个数字可能不太好理解。换种说法：你拿一块汤圆皮和一粒硬糖，前者用手指一捏就碎，后者得用牙咬才行。普通混凝土是汤圆皮，165兆帕UHPC是硬糖——只不过这个“硬糖”要撑起一栋楼。

更关键的是，这种材料此前只在市政桥梁铺装上少量用过，全球范围内，这是第一次把它大规模用在房屋建筑的主承重结构上。没有现成的施工规范，没有案例可以抄，每一步都是从头摸索。

15米无柱子悬挑，怎么做到的？

阳台悬挑一两米，常规做法，跨高比大概6:1就可以了。也就是说，如果悬挑1米，梁的高度需要0.17米左右。按这个比例，悬挑15米，梁的高度至少得2.5米。

但大歌剧院双螺旋楼梯区域的悬挑梁，从中心柱边缘起始，最大跨度30米，其中15米进入纯梁悬挑区，梁截面高度被压缩到只有725毫米。跨高比直接飙到20.7，是常规水平的3倍多。

这就像你站在跳板上，跳板越长，越容易弯。普通混凝土的跳板做到6米长就得加厚，但UHPC的跳板做到20米，板面还能保持薄薄一层。材料本身的超高抗压抗裂性能，让这个“不可能”的结构变成了现实。

为了验证安全，施工团队做了2根15米长的1:1足尺试件，运到同济大学做破坏性测试——一直加到极限荷载，直到结构破坏，确认它真的能扛住。## 施工时遇到的“现实难题”，比材料本身更难

UHPC有个麻烦：凝固太快。常规混凝土运到现场，工人有足够时间浇筑、振捣、抹平。但UHPC一搅拌，很快就硬了，根本来不及现场操作。

施工团队换了个思路——“预制为主、现浇补缺”。先把62根悬挑梁在工厂里预制好，现场吊装、张拉预应力；然后针对双螺旋自由曲面的衔接部位，再做现浇填补。这就像做糖人，复杂造型不能边吹边捏，得先把关键部件做好，再粘合拼接。

另一个难题是曲面造型。传统施工靠平面图纸，但双螺旋自由曲面压根没法用二维图纸说清楚。项目团队开发了一套数字化深化算法，计算机自动生成近300张平面图纸、超过3万个点位坐标，把施工精度控制在毫米级。

这不是画图效率的提升，是整个施工逻辑的切换——从“人工深化”变成了“算法精准指挥”。

从2022年11月第一根梁吊装，到2023年7月核心区封顶，62根UHPC预制梁、1560立方米双曲面厚壳浇筑全部完成。## 这次获奖，意味着什么？

国际结构混凝土联合会（fib）的“杰出混凝土结构奖”每四年颁发一次，2026年全球只有3个项目获奖。它的评审标准不只看技术参数，还要看工程实现难度和美学与功能的融合。

上海大歌剧院为什么能拿？因为它同时做到了三件事：材料革命（首次大规模UHPC房建应用）、结构极限（20:1跨高比突破行业天花板）、数字化施工（算法驱动曲面建造）。这三件事单独拿出来，任何一件都够得上一个行业奖项。三件事合在一起，做成的就这一个项目。

上海建工四建集团项目副经理韩旭说得很直白：“每一处极限突破，都是中国建造硬核实力的见证，我们用自主技术打破了行业天花板。”过去很长时间，中国建造的标签是“规模”——建得多、建得快。但上海大歌剧院给出的答案是：从材料研发、结构设计到施工工艺，全链条的自主突破。没有现成经验可以借鉴，没有国外规范可以参照，从2021年6月成立攻关小组，到2023年核心技术突破，全是自己趟出来的路。你现在看到的这把扇子，轻盈得好像没有重量。但它的背后，是中国建造从“想干”到“能干”之间，实打实走完的每一步。