如东黄海之滨,一望无际的海面上,一座新打造的人工岛浑然天成,仿佛一艘巨舰停泊在滔滔黄海中。
这座在海中沙洲上建造的1.44平方公里的人工岛,开创了国内外海人工岛施工先河,是中交二航人巧夺天工的杰作,9月上旬,记者有幸踏上这个“年轻的岛屿”,探访二航人“精卫填海”的传奇。
惊人发现演绎出二航人奇迹
人们常用“十年磨一剑”来形容要做成功一件事情的艰难与曲折,而对于洋口港开发事业来说,这把“剑”何止磨了十年？
长江入海口北翼的如东,100公里海岸,潮起潮落,沧海桑田。上世纪80年代初,一批海洋科学家来到这里进行海洋资源调查。在海岸外10多公里处,他们惊喜地发现,这里水深超过17米,是直通太平洋的潮汐通道,也是3万年前古长江的入海口,可行驶30万吨级巨轮,是中国东部沿海罕见的天然深水港址。这个发现,一举打破了江苏千里海岸线无深水港的定论,长江口以北唯一可建30万吨级码头的深水海港——洋口港横空出世。
从发现选址到基础设施框架完成,洋口港的开发建设经历了20多年的时间。之所以时间这么长,主要是港口开发技术难度大,一是港口深水通道离岸有10多公里,二是港口水下是不稳定的辐射状沙洲,这种自然条件下能否建设深水海港,专家们争论不断。经两院院士严恺、王颖在内的100多位海洋港口专家反复技术认证后，直到2003年,洋口港开发才正式展现波澜壮阔的画卷。
大自然既然厚此薄彼,赐予江苏近千公里海岸带是一片辐射沙洲,那就只能通过“蛟龙探海”,在茫茫外海上构筑深水海港。于是,洋口港的龙头工程——人工岛建在了离岸13公里处的一座名为西太阳沙的海中沙洲上,通过接岛引堤、黄海大桥、接岸引堤组成的“蛟龙”连通到如东县陆域。
机遇总是垂青有备者,早已瞄准了海工市场的中交二航三公司揽下了人工岛项目。三公司副总经理兼人工岛项目经理钱华伟告诉记者,因为气候恶劣,海况复杂,人工岛工程施工难度十分罕见,全世界已建成的六百多座人工岛,没有一个施工环境如此复杂。
2008年8月14日晚,随着最后四艘吹运砂船完成卸砂任务,这座由4861根钢板桩和1000多万方砂石料以及软体排、联锁块等物料精心构筑的人工岛主体工程大功告成。屹立在汹涌大海中的人工岛向世人宣告：国内第一个外海无遮掩施工的人工岛在南黄海之滨的洋口港诞生。
8月31日,人工岛上0.3平方公里的中石油ＬＮＧ接收站区全面交付。这是支撑建设洋口港这样一个巨大工程关键性的第一个大项目。中石油江苏ＬＮＧ项目部经理张成伟倍感振奋地说,人工岛围填成功,为建设总投资60多亿元的江苏ＬＮＧ项目铺平了道路。如东县委书记周铁根赞叹说：“ＬＮＧ接收站区吹填顺利到10米标高,创造了多个国内甚至国际领先，这是一个伟大的创举！”
一则《精卫填海》给多少人带来美好想像。如今,二航人正上演这则美丽神话的“现实版”,一个有着“太阳岛”美丽名字的人工岛已在黄海海域英姿初现。
工期风险压不垮二航人脊梁
海工市场看似一片绮丽实际却布满重重风险,人工岛工程亦是如此。2006年12月1日,人工岛工程展开后,三公司发现,他们拿到的该项目招标文件所描述的工况资料不过是纸上谈兵。
在人工岛施工区域,气候恶劣和海况复杂远远超出了想象。7～8级阵风时常光顾,台风影响一年有5～6次；潮差最大8米多,流速可达到每秒2米。依靠船舶作业的人工岛工程,每月有效作业时间平均仅有12天左右,24个月的总工期,竟然要打一半折扣,工期风险不言而喻。
2007年夏季,先后有6次强台风影响人工岛所在洋面。每次台风来临,现场的施工全部中断,所有施工人员撤离回到岸上,船舶全部进锚地避风,现场移船、拆管线花费了大量人力物力,致使两个月几乎没有形成有效的连续作业时间。粗略统计,人工岛项目施工一年多来,项目部组织了二万人次以上的人员撤离和二千船次撤离,始终没发生过重大安全事故。安全第一不可动摇,但每次撤离造成3～4天的误工必须抢回来,合同工期没有变动的余地。
钱华伟告诉记者,人工岛是一个用砂石料堆起来的项目,工程量大,仅抛石料就需要200万方。而如东本地偏偏石料缺乏,所需的石料必须从190海里外的浙江舟山经长江口运来现场。但适合运输石料的平底船舶严重偏少,而且装船、运输和卸船三个环节都受到了天气状况的制约,跟不上现场施工的需要。由于受大风、台风影响,第一年施工期间被海浪冲走的石块20多万立方米,充填袋14多万立方米,损失超过500多万元。这些意想不到的困难,前期曾一度致使工期严重滞后。
为中交信誉而战的三公司,决心不惜一切代价完成人工岛施工。去年5月,总经理席明军带领公司工作组,连续三个多月坐阵项目部,提高现场决策能力和执行力度。项目部全部一线人员吃住在海上,投资800万元搭建的海上平台,集装箱往上面一摆,就成了职工的家,十几个人挤在一只集装箱里。夏天海上气温高达40多摄氏度,集装箱铁板内侧手摸上去比开水还烫。每天凌晨2～3点钟项目部人员就起来抢潮组织施工。不管是白天赤日炎炎当空照,汗水浸透衣衫,还是夜晚海风沁凉透心骨,他们都穿着厚厚的救生衣、戴着安全帽,不分昼夜地奋战在施工现场。
为了抢回十几天的工期,三公司甚至不惜血本地投入。每月大型设备的租赁费上升到三、四百万元。用每吨石料高出市场价20多元的价格吸引供应商,加大运输能力。抢工最高潮时,二三百条船来回运输,项目部十几位物资工作人员不分昼夜地量验石料。
抛石进度也是工程的关键,但前期日抛石量低于一万方,难以满足进度要求。5月下旬以后,通过采用打桩靠平板驳抛石、海吊船抛卸、定位驳靠船直接抛卸、7000吨方驳陆上推进以及南侧露滩区高潮运石船乘潮抛卸于露滩区,低潮采用汽车运输等方法联合作业,保证了抛石进度,高峰期日抛填能力达到3万方以上,月抛填总量近60万方,工程的形象进度已在控制之中。
世界级难题考验二航人智慧
在世界范围内人工岛建设的成功率也只有49％。在气候恶劣无遮掩的外海沙洲上建造人工岛,在国内尚属首次,无成熟的经验可借鉴。业主也坦率承认：“项目部所面临的将是一个世界级的难题！”
项目总工荣万岭告诉记者,稳定海底面的钢板桩打设是人工岛的首道工序,也可能说是人工岛项目的“定海神针”。这种工艺在国内还是首次采用,钢板桩也要从国外进口。面对国内缺乏专业打桩船,三公司自力更生成功组装了打桩船。传统意义上的钢板桩沉桩是采用一条船拼组,一条船沉桩,而人工岛工程钢板桩沉桩主力船形是一条双吊机船,配备65吨、120吨履带吊各一台,拼组、沉桩为一身。整个施工过程全部在一条船上完成,施工效率极高。
钢板桩打设采取根根联锁,最后通过钢导梁加固,连成整体,形成立体防护,因此沉桩的精度要求精确到厘米。他们借助GPS卫星定位系统,将每根长12～14米,1吨多重的4861根钢板桩精准地施打到预定位置,保证了岛壁结构的稳定。
由于施工区域狭小,打桩船移位抛锚困难,施工人员优化施工方案,把原来1根拼装改为2根1组,将原船头施工每插桩5组共13根就送桩一次改为船体侧面打桩,可一次性插桩6组共48根桩再送桩,大大节省了在打送桩过程中的两次调换振动锤的时间,加快了打桩进度。
人工岛工程岛壁结构采用的是斜坡式防波堤结构,以前外海防波堤堤心施工主要以抛石为主,但由于人工岛西面和南面岛壁原始泥面相对较高,受风浪影响小,堤心均采用大型充填袋结构,整个堤身主体采用机织复合土工布袋体打设。通过堤心充填袋的应用,在保证工程质量的前提下,即加快了岛壁的施工进度,相对于堤身抛石而言,又大大降低了工程成本,较少了石料资源的消耗。
为保证岛壁结构的稳定,在现场严禁就地取砂的背景下,考虑到施工水域潮差大、无掩护、辐射沙洲滩面较高,大型挖泥船不具备作业条件,同时现场也不具备建设临时砂库的条件,项目部果断提出吸运吹工艺进行吹填施工,该工艺管线采用直径为35厘米的高密管,抗风浪能力强,同时吹填施工不受涨落潮影响,可全天候作业,极大的提高工作效率,节省了工期。
今年4月,人工岛转入正9米以上防护基础设施建设阶段,每天需要500立方米的混凝土,如果从陆地运来,成本高,还不能及时保证供应。然而,项目部早在1月就投资2700万元,在岛上建起两座搅拌站,每小时可生产75吨混凝土,完全可以自己自足。
荣万岭说,人工岛项目启动后,他们先后组织了29次专家论证会,高技术含量的模拟试验达20多项,为了执行到位,项目部召开技术研讨会每周不间断,有时一天就有几次碰头会,应对施工中需要解决的问题,特别是8项新技术的付诸实施,破解了世界级的工程难题,搬走了施工中的出现的一个个拦路虎。
“南有洋山,北有洋口,点睛洋口,沸腾中国。”这是《洋口港》画册封面上的四句话。洋口港的建设,让如东小城的灿烂前景被瞬间点亮,成为2007年“长三角最具投资价值的县市”,在当年举行的沿海经济合作洽谈会上,短短三天时间就签约了130个项目,总投资额达到453亿元。今日,站在这个藐视巨浪席卷的人工岛上,憧憬15年后洋口港将与国际海港相媲美,我们更为洋口港的建设者——中交二航人而骄傲。
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人工岛是在浅海水域中人工建造的陆地。现代的人工岛用途广泛,可建深水港、飞机场、大型电站、核电站、炼油厂、选矿厂、冶炼厂、水产加工厂、纸厂、废品处理厂、水文气象观测站以及毒品或危险品仓库等。建筑人工岛的施工方法,有先抛填石块或混凝土块等之后护岸的,也有先围海后填沙土构筑的。近岸的人工岛，大多有栈桥或海底隧道与岸相连。
1995年11月,建设达6年之久的澳门国际机场正式投入运营。该机场完全修筑在一个总面积为1.26平方公里的人工岛上。
有些国家建造人工岛所取得的陆地面积十分可观。在荷兰,人工岛的面积占国土面积的20％。日本战后50多年来,已向海洋索取土地200平方公里,相当于26个香港岛的面积。自20世纪70年代以来,他们从在海岸带围垦造地转移到海岸外建造人工岛上来。东京都15年来用城市垃圾填出18个人工小岛。日本最著名的人工岛是神户人工岛。该岛位于神户市南3千米、水深13米的海面上,建于1966年至1981年,耗资5300亿日元。这个小岛面积为4.36平方公里,岛上居民为2万人,各种设施齐全,是一个名副其实的海上城市。神户市在70年代建造了第二个人工岛,面积达5.8平方公里。日本在京湾岸外7公里处建造了一个人工岛,岛上的钢铁基地有7座炼铁炉、3个钢厂,年产钢材600万吨。现在日本政府在开发海洋空间方面雄心勃勃,计划在２１世纪建成的“海洋通讯城市”,将容纳100万常住人口和50万流动人口。
我国有着建造人工岛的悠久历史,近几年随着沿海经济的腾飞,很多人工岛建造计划正在拟定和实施之中。上海的科学家们已经提出了一系列建造人工岛的设想。这些设想主要是围绕着开拓航道、修建深水港和充分利用滩涂资源三个项目而展开的。工程主要分四大块进行,其中包括修建两个人工半岛,即芦潮港人工半岛、浦东国际机场人工半岛,而真正的人工岛是长江口的人工岛群。这个人工岛群包括以长兴岛为依托的中央人工岛,以横沙浅滩和铜沙浅溱为依托的人工岛；另外,还有九沙人工岛和风沙人工岛。这些人工岛是利用长江口拦门沙水下浅滩在水深5米以内的有利地形条件建造的。这群人工岛建成后,可使长江口地区的崇明岛岸、宝山区东岸形成一个拥有200平方公里以上深水港区和几百平方公里腹地的规模宏大的现代化港口城市。
今年4月,广东省政府在新闻发布会上透露,广东将采用人工岛方式围海造地?熏填海再造“5.5个澳门”。广东土地面积仅为17.8万平方公里,全省人均耕地面积只有0.032公顷,相当于全国平均数的1/3,远低于联合国划定的0.053公顷的警戒线。但广东省海域面积有41.93万平方公里、海岸线3368.1公里,滩涂2042.2平方公里。目前,广东省已批准的重大用海项目使用面积约90平方公里,其中填海25.02平方公里。广东省海洋与渔业局局长李珠江表示,未来的围海造地不再像过去那样,简单地将滩涂填平,而是以建人工岛式和突堤式围填海为主。
建造海上陆地化的生存空间,确实是前景广阔,但必须科学规划。今年4月,中国国家海洋局提出,为了防止给海洋生态环境造成灾难性后果,中国今后将严格控制人工岛建设的数量和密度,从严限制人工岛建设的用海范围和位置。
本文图片由中交二航人工岛项目部提供
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