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海洋之星誕生記

作者:文旅項目管理中心 張秀娟 陳小日

2001年,在迪拜的茫茫沙漠中,誕生了一座堪稱世界奇跡的海島帝國——棕櫚島。放眼世界,還有紐約長島、卡塔爾珍珠島,而我國在人工島嶼的開墾上鮮有作為。如今,中國世界名島為零的紀錄終結在2015年,位于青島的萬達東方影都星光島將閃耀綻放。

一座海島,如何將海洋的精彩和陸地的絢爛囊括其中?從地基到地面建筑,從防風到防浪,從實驗室到千畝海島的實踐,萬達人在用執著嚴謹的科學精神讓建筑與自然融合,打造璀璨的海洋之星

海島建筑地基如何打?

當萬達從政府手中接過這片相當于250個標準足球場大小的填海地塊時,專家團隊發現,要保證海上建筑的安全、舒適、防水、防潮,島上建設面臨的復雜程度,要遠超陸地作業。

海底淤泥是能伸能縮的麻煩先生。盡管最外圍的巨型開山石能夠有效抵擋住海潮來襲,但圍堰內的淤泥包如不及時處理,將會短期內造成嚴重的土地沉陷問題。確保安全的同時,還要兼顧環保,這讓研究者一度陷入僵局。經過13輪探討和三輪專家聯席會議,終于確定了三步驟終極解決方案:先用開山石回填淤泥,把多余的淤泥擠出來并清理掉,對淤泥上方的10米厚度的回填碎石進行強夯,完美解決淤泥包潛在的沉降隱患。此外,還要根據海洋潮汐表及相關資料,精確計算高水位疊加百年一遇波浪的最不利因素,達到抵御百年一遇風與浪的硬性指標。

海上建筑穩定性如何保證?

要確保島上建筑的穩定性,必須打樁至海底基巖,所以入海的承重樁成了關鍵。和陸地上的建筑施工方式不同,海上建筑的承重,不是靠腳下的土地,而是依賴于深入基巖的承重樁,此番移師海上作業,入海樁的承載力成了盤踞在萬達人面前的新難題。

2014年冬天,冒著嚴寒,萬達聯合多家有資質的試驗檢測機構,完成了一項實地測驗。這項大直徑樁的靜載檢測得到了專業人士的一致肯定,有專家提議,將這組試驗數據形成的過程,做成專項論文為日后的海島工程設計提供理論依據。

接下來,承重樁的實施怎么做?它必須穿過回填層,穿過大的開山石塊,最終伸入到海底基巖中風化巖層。幾個方案不斷推敲,試驗,否決,最終歷時8個月調研、試樁,選用的工藝是沖孔——沖擊成孔,作業效率并不是很高,但能充分確保樁的品質。

堤岸如何保障人工的安全?

隨著土體沉降和建筑承載等問題的完美解決,這項海上超級工程迎來了第三個難題:將外圍的堤岸,由斜坡改為直立堤岸。懂海的人知道,海浪襲來,如果是斜坡,它的能量會被漸次消耗。而如果是直立堤岸,則意味著它像一面無處借力的墻,自然界潮汐的能量,將會全額負載在這面上……為確保直立堤岸的安全性,萬達就海浪返沖入海展開了多次專家會議。

無奈席上各方意見相左,在施工方式難有定論的情況下,萬達力邀中國水利行業資深院士謝院士綜合權衡了直立堤岸的利弊,結合其數十年作業經驗,就岸線改造工程做了風險可控的全新方案,最終全票通過、一錘定音:用沉箱造直立堤岸——拋石入海成基床,然后放入水泥預制的沉箱,往沉箱內填石塊及四周加固處理。

看起來簡單,可是沉箱該多大、該多深,才能保證應對百年一遇的風浪?結構是否穩定?浪涌量是多少?國內并無先例參考,每個環節都要有強有力的數據驗證。結合諸多數據,經過多次嚴謹的數模、物模論證和研究,整個后方陸域的穩定性得到了強力改善。這個堤岸將如古代的長城一樣,成為一道有力屏障,確保整個星光島的安全。

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