中国正在大连近海填出一座岛,岛上要建一个机场,建成之后将成为全球面积最大的海上机场,把日本关西机场和美国檀香山机场都甩在身后。

陆地上那么多地方,偏偏要往海里填,到底是图什么?更关键的是,日本在海上建机场三十年,地基已经沉了十几米,中国这次凭什么能躲过同样的命运?

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说金州湾机场之前,得先说说日本关西机场,因为这两件事天然绑在一起,不聊清楚关西的问题,就没法理解中国工程师在大连海面下做了什么。

1994年,关西国际机场正式开放,落在大阪湾里一个人工填出来的岛上。日本当时为什么要去填海造机场?原因和大连后来的处境几乎一样,就是市区里实在找不到地方。大阪周边地价高,居民区密,传统机场扩建遭到强烈反对,尤其是噪音问题让周边居民投诉不断,在海湾里单独造一座岛就成了唯一的解法。

关西机场建设团队在动工之前就预判到了沉降风险。海床底下是厚厚的软土和淤泥层,把大量石料和泥土堆在上面,底层土壤受压之后水分会被挤出来,土层随之压缩,整个岛就会往下走。设计团队提前铺设了排水管道,也做了地基加固,认为这些措施足够控制沉降速度。

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结果出乎意料。截至2024年,关西机场第一人工岛的累计沉降量已经达到13.66米,每年平均往下沉约6厘米。三十年过去,这个数字还在往上加。

第二人工岛建成于2007年,使用年限更短,但地质条件更差,年沉降速度超过第一岛,累计沉降同样不乐观。岛越来越低,海面越来越近,有研究人员用"慢动作沉没"来描述这种状态。

这个前车之鉴摆在那里,任何想在海上建机场的国家都没法忽略。中国规划金州湾机场的时候,日本的数据是必须放在桌上反复研究的参照系。

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大连的地形,从卫星图上看一目了然。山地和丘陵占了绝大部分,城区夹在山坡和海湾之间,平整的土地本来就少,几十年城市扩张下来,能用的早已用完。

周水子机场是大连几十年来的主要民用机场。位置在市区边上,距离市中心只有10公里,坐出租车不用多久就能到,对乘客来说一直是个很方便的机场。但这种方便是有代价的,城市长大了,机场周围的建筑越来越密,跑道延伸不了,航站楼扩建空间越来越窄,想增加航班量,没有地。

东北三省里,大连曾经是最早把年旅客吞吐量做到千万级别的城市,在整个东北航空版图里是头部位置。这个地位后来慢慢松动了。沈阳桃仙机场的吞吐量在扩建后超过了周水子,哈尔滨太平国际机场也跟了上来。大连在东北航空版图里的排名悄悄往后退,而城市对外连接、货物进出、商务往来的需求却没有跟着下降,反而在增长。

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机场不够用是一个现实问题,但想在现有机场上扩建,周围建筑群横在那里,居民不搬、建筑不拆,跑道就加不进去。重新选一块陆地呢?大连周边符合条件的平地早就排满了用途,找到一块几十平方公里的净地几乎不可能。

往海里走,是把周边地形摸了一遍之后剩下的那条路。市区以东23公里的金州湾,海域开阔,水深适中,周边没有需要大面积拆迁的建筑,飞机噪音散开之后对居民区的影响也更容易管控,各方面条件综合来看,这里是唯一说得通的选址。

中国在海上建机场其实不是第一次干这件事。香港国际机场1998年就建在填出来的赤鱲角岛上,澳门机场更早,1995年就投入使用了。这两个项目积累下来的施工经验和技术方案,给金州湾项目提供了可以借鉴的基础。

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金州湾机场要建在海上,最怕的就是重蹈关西机场的覆辙。中国工程师在这个问题上没有走捷径,而是从地基处理开始,把几道工序叠在一起用。

填海之前,海床上的软土必须先处理。这片区域的纳泥区面积超过73万平方米,底下全是松软的淤泥,直接往上堆填料的话,软土层承受不住重量,沉降会非常严重。工程团队在这里用了真空预压技术。

操作方式是在淤泥表面铺一层密封膜,用真空泵把膜下的气压往低抽,外部大气压就会把淤泥里的水分持续往外挤。水分减少之后,淤泥颗粒之间的孔隙收缩,土体开始变密实,承载力跟着上升。这个过程需要时间等待,不能催,工期安排上必须给软基处理留出足够的窗口期。

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光靠表面抽水还不够,工程师在土层里也做了排水设计。数万根长5米的排水板,按照0.7米的间距插进地基深处,在土层内部形成一个密集的竖向排水通道网络。淤泥里的水分沿着排水板向上渗出,速度比自然渗透快得多,地基固结的效率大幅提高。两道工序配合下来,软土层被改造成了能够承受后续荷载的稳固基底。

回填材料进场之后,强夯作业随即展开。这个环节用的设备是90吨重的夯锤,从20米高空落下,每个夯击点要砸19次。90吨的铁家伙从20米上空砸下来,冲击能量极大,能把填料层里的空隙强制压实,消除虚松的部分,让整个地基的密实度和刚度都达到设计要求。回填用的石料不是随便找来的,粒径和级配都经过严格筛选,确保填料本身的质量能支撑后续施工。

这三道工序,一道处理原始软土,一道加速地基固结排水,一道压实填料层,层层叠加,把地基沉降的风险压到可控范围内。这套组合方案和日本关西机场当年的处理方式相比,在技术路径上更系统,工程量也更大。

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金州湾国际机场的规模,从数字上可以感受到它的体量。初期按照双跑道规划,设计年旅客吞吐量为4300万人次,年航班起降33万架次,货邮处理能力设计为55万吨。未来可以扩建到四条跑道,整个机场的占地面积超过20平方公里,建成之后将超过日本关西机场和美国檀香山机场,成为全球面积最大的海上机场。

位置是这个机场最值得说的地方。大连所在的辽东半岛尖端,恰好处在东北亚几个主要经济体的中间地带。从金州湾出发,飞行3小时能覆盖日本大阪、东京,韩国首尔、釜山,以及中国东北全境。

把飞行时间拉到5小时,俄罗斯远东核心城市以及莫斯科方向都进入了航程范围。这个辐射圈在东北亚里是少有的,货运和客运都能从这个区位里获益。

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货运方面的规划尤其清晰。55万吨的年货邮吞吐量一旦释放出来,东北亚的航空货运流向格局会受到影响。跨境电商、生鲜冷链、航空零部件这些对时效要求很高的货物,需要有承接能力足够强的航空节点。大连当前的货运能力在东北亚这个量级里并不突出,金州湾机场投入使用之后,这个缺口会被填上。

机场周边的临空经济区规划面积达到81.9平方公里。航空维修基地、保税仓库、供应链管理企业这些产业对机场依赖程度极高,机场落在哪里,这些配套产业就会跟到哪里。

对东北地区的产业结构来说,这类高附加值产业的引入,比单纯新建一个机场的意义要大得多。东北振兴这个目标被讨论了很多年,从航空基础设施入手往下走,是一个具体的落脚点。