建设这座赤道上的“雄安新区”,中国制造功不可没

subtitle 了不起的中国制造08-01 06:00 跟贴 1217 条
赤道几内亚的新首都欧亚拉处于热带雨林,水系发达,中国工程师采用砂石换土垫层的方法,使得软土高层拔地起;外交部大楼首层会议厅,建造跨度超过30米,工程师们则采用高空合拢完成…… 毫不夸张地说,没有中国建造就没有欧亚拉新城。

出品|网易新闻

作者|咫尺千里,清华大学土木工程博士

最近酷暑难耐,每日出门就是行走中的铁板烧,怪不得非洲兄弟都回去避暑了。而且,这还真不是吹嘘,在非洲中西部就有这样一个国家,地处赤道,但年平均气温只有25℃!

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(图片来源网络)

这个国家是哪里呢?它就是赤道几内亚,被誉为“森林王国”。

赤几非常之神奇,它的国土面积只有2.8万平方公里,但却是撒哈拉沙漠以南第三大产油国;它曾被列入世界最不发达国家名单,但现在却是非洲人均最富足的国家。还有更神奇的是,它已经有了俩首都,还要再建一个新首都,而且这座新首都还被称之为“赤道几内亚的雄安新区”。

赤道几内亚地理位置(图片来源网络)

(一)赤道几内亚为什么要建一个新首都?

赤道几内亚事实上已经有了两个首都,即第一首都马拉博和陪都巴塔。马拉博位于几内亚湾的比奥科岛,与大陆区整整隔上了260海里宽的海峡,两地往来需乘飞机花费40分钟。交通不便也阻隔了联系。

所以,为了有效提升国家宏观管理,增强凝聚力,赤几政府决定在大陆中心地带建设新首都——欧亚拉新城(OYALA)。欧亚拉新城是赤道几内亚的千年大计,可以称之为“赤道几内亚的雄安新区”。

赤道几内亚的森林覆盖率高(作者拍摄)

欧亚拉新城和首都马拉博的地理位置

(二)建设“赤几雄安新区”,中国制造功不可没

早在2002~2003年,中国城市规划设计院就经过激烈竞争拿下了欧亚拉新城的方案设计。当时的欧亚拉是一片原始森林,没有道路,中国工程师们通过直升飞机确定了维拉河两岸的地貌,进行了初步规划设计,而设计只是对城市的结构、功能、布局等进行了规划和简单说明。

而后2007年,赤几政府委托中国公司承担欧亚拉新城设计、规划、咨询合同。同时,也与其他国家的众多公司签订合同,新首都正式开始建设。2017年,中国拿下欧亚拉新城建设项目大单。

此后,欧亚拉新城的建设过程中到处活跃着中国建筑师的身影,中国承担了欧亚拉新城几乎所有重要的建筑工程,包括总统府办公住宅及配套以及财政部、外交部、内务部、国库等部委大楼,总占地面积约208592平方米。毫不夸张地说,没有中国建造就没有欧亚拉新城。

中国所承建的欧亚拉新城部分重要建筑 (图片来源:中国建筑)

但是,在建造过程中,中国工程师们也遇到了很多困难。

(三) 欧亚拉新城施工建造的三大难题

1、水系发达,“遇水劈水”—— 软土高层拔地起

中国所承建的欧亚拉新城的工程场地属于热带雨林气候, 3~5月及9~11月是雨季,天气变化无常,瞬间就能刮风下雨。就像歌词里唱的:爱就像(请省略)蓝天白云,晴空万里,突然暴风雨。因此,该地区水系发达,河滩或沼泽区域较多,这给项目的基础工程施工增加了难度。

场地沼泽区,增加地基处理难度 (作者拍摄)

基础对于建筑物的重要性不言而喻,不均匀沉降导致的上层建筑开裂可以说是整个工程的“癌症”,是工程师们最头疼的问题之一。因此需要详细的勘探为基础工程设计提供依据。

正常情况下,对于低于10层的楼,施工单位会选择经济简单的单独基础和条形基础,但是在欧亚拉部委楼和总统府配套住宅项目中,施工方竟然“破天荒”地采用了箱型基础和桩基础,这往往是在超高层建筑中才使用的基础形式。这主要是因为欧亚拉地区的地质条件实在是太差了。

不同的基础形式 (图片来源网络)

经过地质勘探,工程场地中第一层是粘土层,地层较厚,承载力较差,全场分布。部分片区有软弱土(“软弱土”,顾名思义,就是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土),要把软弱土层做基础持力层,就要做加固处理。

那么,要怎么加固呢?工程中采用了级配良好的砂石换土垫层的方法,将自然土改为人工土,从而改良土的工程性质。此外,地下水的埋藏较浅,土层存在遇水软化的特性,所以工程中大量排水,从而防止地基土软化。

2、会议大厅跨度大,高空合拢“大裤衩”

在欧亚拉部委楼项目中,外交事务与合作部(简称外交部)的会议厅建造跨度超过20米,跨度较大,上层办公室,跨度小,需要做梁上柱结构,这是工程的另一个难点。

如果采用混凝土结构,需要高支模,施工难度高,而且还需要大量劳动力,人力成本高,同时会延长项目周期。由于这是赤道几内亚政府的重点项目,因此工期是需要重点考虑的一个因素。

红色标注部分为外交部大跨梁 (作者建模)

在国内工程中,大跨梁一般会采用钢结构(预制钢构件)的形式实现,这样不仅可以节省人力,还能够满足工期的要求。

但是在赤道几内亚欧亚拉地区,根本没有能够吊装大型钢构件的机械设备。如果项目采用钢结构方案,那么需要在非洲本地购买大型汽车吊,项目结束后大型汽车吊无法继续使用,只能折旧处理或运回国内,这显然会增加工程成本。

因此,在技术受限的条件下,工程需要同时满足质量、成本和工期的要求。借用电影“太行山上”的台词“要在三个鸡蛋上跳舞,踩碎哪个都不行”,这对项目施工是一个很大的挑战。

工程需要满足质量、成本和工期的要求 (电影“太行山上”片段)

针对这一工程难题,工程人员分别了分析混凝土结构、钢结构以及组合结构大跨梁方案的可行性和经济性,对三种不同梁构件方案的受力和变形分析发现,三种方案均能够满足工程的承载力和变形要求,但是工程成本和工期存在显著的差异。

总体来看,混凝土梁截面较大,大概需要63立方米混凝土和8吨钢筋(纵筋和箍筋),420综合工日,成本20万人民币;钢梁大概需要14吨钢,8综合工日,成本11万人民币;组合梁大概12吨钢和0.3吨栓钉,8.4综合工日,成本9.8万人民币。因此,采用钢梁或者组合梁能够大大缩短工期,但是成本会提高(考虑机械设备采购)。

混凝土、钢和组合梁的振型分析 (作者计算)

3、最难的是人文差异

海外施工最大的难点往往在于项目的工程管理。

比如因为文化差异,施工第一步需要平整场地,因此需要“推森林”,但是原始森林中有木棉树,这是赤道几内亚的国树(赤道几内亚的国旗中部图案就是木棉树),当地政府不允许砍伐或者烧毁,这与工程施工是矛盾的。

面对这一问题,项目部与当地“乡贤”沟通,通过“购买”木方的方式获得这片森林的开采权,从而才能机械进场平整场地。

平整场地“推森林” (作者拍摄)

另外,不同国家建筑标准的差异对施工进度也造成了不小的影响。

赤道几内亚政府委托的监理单位是意大利公司,采用欧洲规范;而中国企业的图纸设计均采用国标,两套标准存在较大的差异性(没有谁对谁错),因此施工企业需要花很大的精力与监理单位进行协调,甚至需要将规范公式重新进行推导来说服意大利监理,这极大地延缓了施工进度。

此外,原料采购也存在一定的挑战。赤道几内亚工业基础薄弱,本地建筑原材料的质量参差不齐,几乎所有的工业产品均依赖进口,因此建筑材料需要大量从国内海运或向第三国购买,这对项目质量、工期和施工成本均是一个挑战。

例如,赤道几内亚国内缺少河砂,而河砂也不可能从国外进口,因此制备砂浆时用石粉作为机制砂替代河砂,这在一定程度上降低了“砂浆”的力学性能。

石粉替代河砂制备“砂浆” (作者拍摄)

(四)中国员工在海外的生活什么样?

中国工程在海外取得的声望和发展离不开许许多多工人们的默默的付出,而且很多人会好(dan)奇(xin)中国员工在非洲的生活,比如卫生情况(黄热、疟疾、伤寒等)、住宿条件、饮食情况等。

其实,每位工人来非洲之前都必须接种相应的疫苗,同时住宿的地方有全方位的灭蚊措施,只要自己不乱吃穿山甲、猴子、蝙蝠这些稀奇的小动物,卫生安全情况是有保证的。

至于吃嘛,项目上的厨师都是国内来的,甚至还有东北大厨,你们可以自己脑补一下。

而且,营区是很安全的,会配备足球场、篮球场、羽毛球场,中国员工在非洲的业余生活也是相当丰富的。

总之,在海外的员工物质条件是很不错的,甚至优于国内,但是我们也必须看到他们的付出:远离亲人,扎根在异国他乡的苍茫大地,或在工地指挥协调,或在编制设计方案,或在谈判桌前唇枪舌战,亦或是在原密林现场踏勘,都在各自的岗位上贡献着自己的青春。

丰富的节日晚餐 (作者拍摄)

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编辑| 于冉帝、史文慧

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