港口对于城市发展的意义不言而喻,上海之所以能够获得如今的国际大都市地位与它的港口是分不开的,2015年上海港以其超过3500万箱的吞吐量远超第二名新加坡名列世界港口第一,如今巨大的吞吐量与洋山港的贡献是分不开的
洋山港区是上海航运中心的深水港区由浙江省舟山群岛的大小洋山岛等几十个岛屿组成,是中国首个在微小岛上建设的港口,从2005年第一期工程建成使用开始,到目前已经建成三期、四期,届时上海港的货物吞吐量将超4000万箱
可能看官会有疑问,上海港为什么会在浙江洋山?其实港口的选址大有讲究,尤其是对于上海这种国际大港口,从选址到建设,每一步都是要经过详细论证的,一方面这样的大港口必须要容纳万吨、甚至几十万吨的巨轮停靠,吃水动辄十几米深,如若港口的深度不够泥沙淤积,船只触底搁浅了那就会引起巨大损失
另一方面挖建一座深水港,或多或少会削弱大陆上土层的坚实程度,影响海岸以上的稳定,可上海本就是“上海滩”以沙土为主,岸上又布满了高楼大厦,如果再上海的城市边上直接修建深水港,在沉重的高楼作用下,地基会沉降,对港口的稳固会造成威胁
但是反观洋山岛,则是个很好的选择,这里潮流强劲,泥沙不易落淤,地质条件稳定,此外它又远离上海本土,工程实施后对城市基本无影响,只需通过连接上海与岛屿的“东海大桥”,港口上卸载的货物就可以轻易运送到上海,并进一步运送到整个大陆
整个工程可没有预想的那么顺利,工程队每天挖土十万吨,一挖就是9个月,的确在修建洋山港一期的过程中,施工方在9个月内要完成1400万立方米的挖方量,平均每天要挖出十万吨泥来,这还不算当地渔民、后勤补给、航船等对施工进度的影响
可以说整个港口清淤工程的任务量巨大,项目部采用了两艘4500m自航耙吸挖泥船和一艘13000m带高压冲水的挖泥船进行施工,克服了土质变化、潮流影响以及人为阻挠等多重因素,终于赶在最后时刻完成疏浚
除了疏通航道和港口外,修建深水港还需要建设码头,码头需要承担几千上万吨的货物重量并且设计使用寿命长,不容许出现差池,满足这一要求的关键,就是要将桩深深打入地下,然后用桩将码头支撑起来,工程采用了直径1.2米的钢管桩,桩长50余米,向下深深地打入海底,用摩擦力控制变形和沉降,为了克服海洋环境的腐蚀作用,钢管桩还采用了0.7毫米厚的聚氨酯涂料,并在水下及泥下区施加了牺牲阳极的阴极保护
由于无法像桥墩那样使用预制构件,在码头的修建中,洋山港使用了在当时中国还比较新的高性能混凝土,通过改变混凝土的配方和浇注工艺,并在混凝土中添加外加剂,增加混凝土的流动性和致密性,减少用水量,使得混凝土可以在较短的时间内形成很高的强度,抵抗离子渗透能力和致密性也大幅度增强,进而提高耐久性,使之能够抵抗海水的侵蚀
像港口、航道这样的大型工程,总工期往往长达几年甚至十几年,因此人们通常将其分为几期,修好一部分先用着,同时再进行下一期建设,这样一来可以提高工程的利用效率,洋山港的建设历时15年,一共分成四期,涉及到的工程技术也在不断刷新
洋山港北港区的一期工程始于2002年到2005年建成使用,码头岸线全长1600米,年吞吐能力220万标准集装箱,二期工程在它的旁边,与2006年12月建成,岸线长1400米,年吞吐量210万箱,三期工程于2008年12月建成,面积相当于一、二期工程的总和,如果说前三期的工程只是寻常的大型工程,那么由现代自动化技术加持的洋山港四期,则已经不是一个普通的土木工程,而是一只数百万吨的“巨无霸”,于2017年12月投入使用的洋山港四期的岸线只有2350米,但年集装箱吞吐量却达到630万吨,效率远超普通码头,如此高的效率,依赖的是高度自动化
洋山港四期拥有7个全自动化泊位,是全球综合自动化程度最高的码头,与十年前的艰苦条件不同,如今条件好了,工程师们更追求工程的精密与质量,洋山港四期的建设全程依托建筑信息系统BIM,在这一系统的管理下,工程每天的施工进度都会被原原本本地反映出来,港口使用的每一个预制构件,每根管道,其安装位置、细部尺寸如何、误差控制在多少,负责人员、生产厂家都可以进行精密管理,这大大提高了工作的效率,未来哪个构件坏了,都可以在信息平台上进行查找
洋山港建成后,每年要周转上千万只集装箱,公路运输是洋山港集装箱集散的主要途径,近70%的货物要经过东海大桥联通公路网络向周边地区辐射,作为配套工程,铁道部和上海市投资76亿元,修建了全长117公里的浦东铁路,将芦潮港与华东铁路网相连,为洋山深水港建立了一条集装箱海铁联运的通道,集装箱在进入洋山港区后,装车经东海大桥运进芦潮港站的路程大约需要50分钟,转运列车把集装箱从芦潮港站运到阮巷站,约需40分钟
然后列车再经金闵铁路支线、沪杭线、沪宁线就可把货物转运到全国各地,此外浦东国际机场的扩建工程也已完成,满足洋山港“海空”联运的需要,在多方的共同努力之下,中国花700亿打造的世界第一港通达全球
即使身处恶劣环境中的洋山港工程,它的设计寿命也达到了100年,在一定程度上,可以说是国家真正的“百年大计”,伴随着洋山港四期,这一中国最大的无人码头的建成,中国的港口建设技术和航运市场,已经从一个巅峰走向另一个巅峰,未来发展也会越来越好,中国站在世界舞台上,将会持续发光发热