曹妃甸新首钢之七：现代人精卫填海作者：首钢人(2013-03-08 11:55:31)说起首钢京唐公司建造在150多平方公里的曹妃甸人工岛上，曾经有人问我：那地基结实吗？下面不都是沙子么，能承受得了？他们深表怀疑。
不过这些关心首钢的熟人却恰恰都不是业内人士，有所疑惑，实属自然。
凡是对大规模填海（包括填没滩涂）造地工程有所了解的人，都对曹妃甸的壮举赞叹不已。
到2030年曹妃甸三期工程将竣工，届时曹妃甸工业区将占地310平方公里，面积相当于半个新加坡大。
而目前唐山市所辖六区面积总计才有290多平方公里，这相当于再建一个唐山。
毫无疑问，那时的曹妃甸将是世界上围海造田最大的区域。
今天曹妃甸新首钢的一切，可以说是靠当初“吹”出来的，被业内称为是一个“现代神话”。
我还真没有见过填海造地呢，所以非常期待亲眼一见。
2005年9月，正当首钢外迁曹妃甸的一期工程开始后不久，我跟着首钢发展研究院党员学习参观团，第一次来到曹妃甸，首先就来到了8月11日刚刚初步完成围海造地第一期作业的新首钢工地。
首钢发展研究院党员学习参观团全体成员在已完工的吹沙填海一期工程A4区域留影（2005年9月）我身后第二块展板上就是各航道局分别承担的新首钢曹妃甸钢铁厂填海造地施工区域平面图（2005年9月）我后来了解到，就是在发改委正式批准首钢搬迁之前的20天即2005年1月28日，围海造地起步工程的签约仪式在唐钢举行。
此工程是由首钢、唐钢、唐山建设投资公司三家共同出资，是当时世界上单体吹填面积最大的一项围海造地工程，整个曹妃甸人工岛的填海工程由4家单位承包，分别是上海航道局、天津航道局、长江武汉航道局、水电十三局，在小岛与陆地之间滩涂地上要围填出150平方公里土地，曹妃甸钢铁厂用地吹填工程是最先施工的部分，总面积20平方公里，分两期建设，一期造地11.95平方公里，吹填量5468万m³，总投资13.87亿元。
仅2005年刚开工的320天里，完成围堤长达19971米（约19.97公里），吹填砂量3600多万立方米，平均填海深度达4.6米，形成陆域面积6平方公里，2006年8月前完成一期11.95平方公里的吹填。
根据首钢新厂建设进度初步安排，与此相关的几个围海造地工程都将于2006年内完成，然后开始工厂土建施工。
全部150平方公里填海工程计划要在18个月的时间里完成，而通常需要3到5年时间呢，所以有人在媒体上说，这个计划可是个地地道道的“奥运会”式的进度。
新首钢一期填海就有5468万m³这么大的吹填量，很多人难以想象，若把这个数量给予“形象化”将会是多少！我粗略一算，如果把5468万立方米的泥沙筑成高和宽各为一米的泥墙，大约可以建成三条由山海关至嘉峪关的万里长城。
填海造地实际就是“围海造地”，先要把一定面积的滩涂围起来，再来填实。
围海造地通常有两类形式，一是与大陆海岸相连的造地，称为“围涂”；二是孤悬在浅海中形成人工岛。
曹妃甸的施工属于“围涂”，而且是直接在滩涂地上施工。
在与大陆相连的围海造田中，又有两种围涂方式，一是在岸线以外的滩涂上直接筑堤围涂；二是围填入海港湾内部的滩涂。
曹妃甸在最初的几年里，新造出来的土地很象一个人工岛，只是并不孤立于海中，而随着时间的迁移、岛上建筑和道路植被日益增多，岛的痕迹会越来越淡，如果看不到防浪堤，你根本不会知道自己是在人造陆地上。
我第三次到曹妃甸会开车迷路，其实就是与这种景观改变有很大的关系。
车载GPS导航系统的液晶屏面显示汽车行驶到一片汪洋之中，而其实离海岸线至少有20公里呢，传出来的声音总是“前面是海，前面是海”，听着觉得很诧异，我们明明是走在一片大平地上啊，还看得到绿化带呢。
但是要想到这些地都是通过吹沙填海造出来的，GPS系统还没来得及更新，所以卫星定位系统认定这仍是海洋，判断我们“车行大海”当中了！于是释然，哈哈一乐。
来去皆如此，回程我就不理会GPS的吼叫了，直到过了曹妃甸高速收费口。
中国的“填海造岛”作业方法其实都是向日本学来的，堪称范本的就是1966年开始建设、于1981年3月完工的神户人工岛。
神户人工岛位于日本兵库县神户市南约3公里的海面上，呈长方形，东西最宽处3公里，南北最长处2.1公里，防浪堤一圈为14公里，新造地总面积4.36平方公里，建起现代化的港口、码头和道路交通系统，有国际饭店、旅馆、商店、博物馆、游泳场、医院、学校及3个公园，还有休假娱乐场和6000套住宅，岛上居民为2万人。
神户人工岛是世界上最大的一座人造海上城市，被誉为走向21世纪的“海上理想之城”。
航拍照片前方为神户机场，远处是神户人工岛，右侧为六甲人工岛，均为填海造地所建神户自1868年开设港口以来一直是日本最大的海港。
1956年港口输入量占全国23%，输出占40%。
从1960年日本政府实施“十年国民所得倍增”经济计划后，贸易量迅猛膨胀，港口设施能力与贸易量的增长不能适应，停港压船的现象日趋严重。
1964年7月神户市长宫崎辰雄向市议会提出修建“人工岛”的方案，针对神户东西长20公里，南北宽2-3公里，背山面海无地可拓的条件，拟订了削山填海以造出独具一格的人工岛的大胆规划。
神户人工岛工程总投资5300亿日元（约26.4亿美元），1966年起历时15年完工，削平了六甲山脉的高仓和横尾两座山头，在10米水深的海域中共填土石方8000万立方米，填筑成一个总面积为436万平方米的人工岛，人工岛抛填平均厚度约20米。
它的土方工程量为世界第一位。
向海一侧有长3040米的护岸和1400米防波堤。
神户人工岛上现代化的港湾设施占全岛面积的55%，港口用地241万平方米。
人工岛三面共建有12个集装箱码头和16个班轮停泊站，可同时停靠27艘巨型海轮。
人工岛的建成不仅使神户港的年吞吐量增加4000多万吨、达到1.5亿多吨，继续保持日本第一大港的地位，同时发展了时装、珠宝、高级食品以及国际交往信息等“时兴产业”，第三产业就业人数占全市就业总数70%。
在修建神户港人工岛的同时，神户市于1972年开始又用15年时间建造了一座更大的六甲人工岛，总面积为5.8平方公里。
在阪神大地震之后的1999年，神户市再次以人工填海方式建造了神户机场，且与神户人工岛相连，成为第三个人造岛。
我从1988年开始追踪世界钢铁工业发展情况时，通过日本“神户制钢所”开始对神户市有所了解，知道那里有一座世界一级的人工岛。
在我已经两次到过曹妃甸之后的2008年4月，我来到日本，虽然到访了神户市，还乘坐新干线穿越了六甲山隧道（据说掏隧道的土石也都运去填海了），却没有机会到临近的人工岛去看一看，甚为遗憾。
但是我注意到曹妃甸人工岛与神户人工岛是完全不同的两类情况。
神户人工岛和六甲人工岛虽然是全世界现代“填海造岛”的鼻祖，面积却很小，合计面积（10.16平方公里）还不到曹妃甸新首钢第一期工程的填海面积（11.95平方公里）。
两地的开发方向不一样，神户的新填土地基本是商业和港口用地，在人工岛上也并未设立重化工业，商业服务设施很发达，而曹妃甸填海区主要是用于钢铁、机械、石油、化工等工业设施，除了职工宿舍之外的生活区全部在唐海县陆上。
神户人工岛是孤悬在浅海中的一块人造陆地，平均水深（10米），高于曹妃甸（4米左右），而曹妃甸基本是浅滩造岛，然后与陆地直接相连，等等。
有了日本的成功先例，填海造地很快就成为缺乏土地的沿海国家或城市最主要关注的发展空间。
其填海的材料除了使用山石填土外，都大量采用疏浚泥作为填料代替良好的砂土等作土工材料使用，不但减少了废弃淤泥对环境的影响，而且产生了新的土工材料资源。
“资源循环型社会”在发达国家己经不是一个概念，而循环利用率指标成为了一个政府重要的工作指标之一。
在日本，整个土建行业的废弃物利用率已经从1995年的58%提高到2000年以后的80%，淤泥等建筑废弃土的利用率也达到了60%。
开发曹妃甸首先就要将原有沙岛与陆岸相连接，其次还必须解决厂址建设及辅助设施的用地问题。
然而这里极缺块石和干土，广袤的冀东大地只有几座小山，不仅不能挖，运输到海边也太远，技术人员在权衡考虑工程造价及工期的前提下，提出了用袋装沙填筑路堤、吹沙填海的设想。
这个方案就可以充分利用海中的淤泥沙土材料，从而既能降低造价，又可缩短工期。
因此除了初期围堰施工和后期少量覆盖熟土之外，新造土地过程中基本上不需要取陆上的一粒泥土砂石，而是利用拖船、挖泥船在海中作业，先造围堰，然后一边吸沙吹沙修建港池，一边淤填围起来的海域。
泥沙取自大海，又填至大海，完全实现内部循环，基本不涉及外部环境。
这就是目前世界上最先进的吹沙堆田工艺。
围海造地具体是怎么实现的，再没有亲眼看到之前，“神马都是浮云”。
下面按顺序展示的照片可以为大家揭示这个奥秘。
围堰的施工与我们在电视镜头中经常看到的拦截江河施工合龙过程基本一样。
以翻斗自卸卡车与推土机联合作业，逐步推进，包围出一块海域。
在退潮的情况下用翻斗卡车把土石方填到海中，与拦截江河造水电站的围堰施工类似，差别就是不再恢复原样从空中看曹妃甸伸向海中的土石坝40吨斯泰尔翻斗车把土石倒入大海2005年9月在新首钢一期工地拍摄的隔离围堰兼施工道路，宽不过5米多谷歌地球2006年低轨道卫星照片，曹妃甸围起来的人工防浪堤清晰可见，堤内已经吹填的部分为灰色和白色从上面这张俯瞰曹妃甸的卫星图片，可以看到正在进行吹沙填海造地场面的作业景象，由土工布袋和土石围成的新造人工陆地的大致轮廓。
左下方先开辟出来的就是铁矿石码头作业区，可以看见施工人员的小板房。
曹妃甸沙岛这里水比较浅（深槽以西），因此先用土石方围出整个作业区的大致轮廓，然后在一侧用巨大的土工布袋里充填沙子，同样围一圈，再采用喷吹海沙的方式进行“人工造地”作业，并不需要制造很高的人工岛，以后打桩、挖地基都可以很快接触到海床的岩石层，有利于建设稳固的工业建筑。
土工布，又称土工织物，它的原料是涤纶、晴纶、锦纶等高分子聚合物的合成纤维，通过针刺或编织而成的透水性好的一种新型建筑材料。
按照制造方法分为有纺土工布和无纺土工布两种类型。
一般工程主要是使用的无纺土工布，“布卷”一般宽度为4-6米，长度为50-100米。
土工布有很多特点，一是强力高，由于使用塑料扁丝，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。
二是耐腐蚀，在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀。
三是透水性好，在扁丝之间有空隙，故有良好的渗水性能。
四是抗微生物性好，对微生物、虫蛀均不受损害。
五是施工方便，由于材质轻柔，所以无论是运送、铺设都很方便。
因此，土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。
在曹妃甸填海造地和铺设道路等早期施工过程中，到处可以看到使用土工布，令我大开眼界。
