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中国城轨口述历史贺长俊访谈录:地铁设计实践出真知

2022-06-16

城市轨道交通 2022年4期
关键词:北京地铁号线主持人

【人物小传】

贺长俊,原北京城建集团副总工程师,新中国第一代地铁设计师之一。他是城市轨道交通行业的先驱者和见证者,从业五十余年,亲身参与并见证了中国城轨交通从设计图上的一个点,到如今的星罗棋布。

采访时间:2020年7月29日

采访地点:北京·中国城市轨道交通协会

主持人:您是北京铁道学院(北京交通大学前身)最早毕业的一批城市轨道交通专业学生之一。

贺长俊:对。我是1957年考入北京铁道学院,当时学院建筑系包含三个专业——桥梁、隧道、线路,最后我选的是隧道和地下铁道专业,后来叫地下铁道专门化。我的毕业设计就是地下铁道车站。

1962年毕业时,国家还没有地铁,我在兰州做了三年多工程建设工作。那时从测量开始,所有的技术活都是一个人做。那段时间确实锻炼了人,为我今后的工作打下了很好的基础。

主持人:1965年,北京地铁正式开始招兵买马,您是怎么从西北回来的呢?

贺长俊:1965年4月,北京地铁就要“上马”,到全国铁路招人。我是学地下铁道的,而周恩来总理恰巧有个批示,就是学习地下铁道的人一定要回来。当时地铁有一些人就是原来的筹备处和地铁局,后来还成立了设计处,于是,我从西北回到北京,一下车就被拉到设计院,当时的办公地在北京饭店后面(霞公府4号),西边那个楼就是设计处。

主持人:那时候的团队很年轻。

贺长俊:团队里像王元湘、沈景炎等人,年龄都在二十岁至三十岁,都是那时候从各地调回京的。三十岁回来的老同志很少,我比他们年纪大,因为我家里困难,上大学很不容易,所以比他们都晚了两年。

我到了设计院以后,当时要求7月1日开工,施工图设计完成后就得赶紧做。当时我在区间组,组长是王禾,我们俩在一个办公室,但快就把我调到当时设计处的老三科。老三科即防护科,包括防原子、防化学、防细菌武器等方面。

主持人:那是因为当年我们北京地铁是战备为主,兼顾交通,所以我们那个时候的工程还是很神秘的,这中间有一些国防需求。

贺长俊:没错。当时北京地铁1号线从北京站到苹果园这一段,代号“401”战备,但是以战备为主,还是交通为主,当时是有争议的。最后是邓小平讲,地铁是战备工程也是交通工程,以战备为主,兼顾交通。所以,1号线的防护标准就比其他的地下工程要高。我调到防护科以后,年轻又是党员,还要负责保密工作。那时候我们科经常到原来军委工程兵设计院和防化兵部去做口部防护。为了做好口部设计,我们都是从王府井驻地,骑自行车沿线考察。印象最深的是时任组长孙毓贤带领我们骑自行车从王府井出发到八宝山,一直往西,针对整条线路的每个站口进行定制出入口防护。

由于当时没有计算机,复杂的结构计算和断面是完全靠笔算的,好一点就拉计算尺,个别的用手摇计算机。特别是画图,我们要在硫酸纸上画铅笔图,画完了以后交给复核员,复核员非常负责任,不是随便看看,他要把图上每一个尺寸都标出红点,以此说明完成复核。之后,我们再铺上硫酸纸描图,像一些大的设计院,比如铁一院和铁二院都有描图员,工程师和技术人员画出铅笔图,交给描图员硫酸纸描图;我们没有,都得自己描。特别是为了赶期出图,时间十分紧张。那段时间礼拜天都不能休息,把孩子搁到楼道里,我们就在那儿画图,经常晚上9点以后才回家。当时这些设计图就是这样做成的。

主持人:当年有没有这种设计标准、设计规范呢?还是边做边出规范?

贺长俊:我们是从外面调回来就直接搞设计。但有些老工程师,比如周庆瑞,他们在筹建处编了一个《地铁隧道结构设计规程》,我们参照这个规程来设计。一边学一边设计,做一些样板,跟部队的人一起商量着完成一些防护设计。

设计处当时压力也挺大的,画图画得特别仔细,像现在看图纸,钢筋等就简单一个数字,但那会儿,包括钢筋弯钩半径多大,接线段后空格,都标得清清楚楚。有一些断面上点一个点儿,就代表纵向钢筋,可能代表几十吨钢筋就没有了。

按照现在的说法,《地铁隧道结构设计规程》实际上是一个企业标准,那时国家也没有搞过国标,就只能是一边做,一边制定标准。那个年代可能都是这样,相当不容易,后来一期二期我们全是用这个规程来搞设计。直到北京地铁5号线和复八线,才慢慢有了设计规范和施工规范。

主持人:您是搞结构的,这些设计完成后还需要现场配合,那时候经常下工地?

贺长俊:下呀!当时有地铁工程局,还有铁道兵十二师,都来参加,有时候我们会去现场技术交底,配合现场施工。为了“七一”开工,大家加班加点搞设计,所有设计人员6月30日晚上都没回家,帮着晒图、文整、装订,凌晨两点钟完成装车后稍微休息了一下,7月1日五点钟参加开工典礼。

开工典礼在八宝山举行,朱德、邓小平、李先念、彭真、罗瑞卿等中央领导参加。先是现场破土动工,然后在政治学院礼堂做了开工动员报告,由罗瑞卿主持,彭真讲话提及苏联原来都是深埋,后来他们也搞过浅埋。就深埋和浅埋的问题,我们也做过两个深埋的试验井,地下水确实难处理,哪怕是今天百米下做地铁也很困难,更何况那时。当时采取浅埋加防护的方法是比较符合实际。

主持人:1999年,我到勘测院当院长,在档案室看到了两套完整的地质资料,一套红皮,一套蓝皮,其中一套就是我们当年全部完成的北京地铁1号线的70米勘测。当时要搞深埋还是要搞浅埋,基础工作都做好了,就等着决策,当然最后选择浅埋方案。

贺长俊:深埋还是浅埋的方案争论了很久。1958年成立地铁局,曾经到苏联去访问过,回来后定的深埋,但深埋确实问题比较多,最后还是从唐院调来北京的施仲衡院士,建议采取浅埋加防护比较合理。北京地铁1号线通车以后,从1970年开始,我们就开始了2号线的环线设计,从建国门出发,经东二环、北二环、西二环,最后到达复兴门,共计12个车站。初步设计是我来组织做的,当时是文化大革命时期,我很担心。

主持人:在运动最高峰的时候,生产没有停,做设计,有些程序比如复核、审核等还能够保证吗?

贺长俊:基本程序还是有的,质量绝对还是要严格保证。当时组织的人手比较精干,也有1号线的设计经验了,反正都是明挖车站,区间也是明挖的,没有什么特殊的、复杂的地段,所以,设计很快就做出来了。为将来的线路也预留了大量换乘节点,像雍和宫、积水潭等都做了预留,当然后来大部分没用上。

这个期间,环线建设都是明挖,为了保护文物,拖得时间比较长。我印象最深的是雍和宫地铁站,雍和宫后边那个大殿有一个很高的檀木站立佛。怕出现问题,我们做了监测,例如在佛手上拴个垂球,一直垂到脚面,用以监测变化情况,比如位移、倾斜等,各项施工都是比较严肃、严格的。

主持人:搞环线的时候,咱们已经穿上军装了吧?

贺长俊:一开始还没有,我们这批穿军装的工改兵是1970年正式划归铁道兵。说起穿军装也挺有意思,我当时在的老三科,基本上所有人各方面都经过严格考量,家庭出身各方面都比较好,我们科室参军,第一个就是我,然后一个一个批准参军。1970年作为铁道兵,定的部队代号叫总字507部队;1976年又改为基本建设工程兵,之后就一直到1983年脱下军装。这期间,我们部队多次搬家,一开始在和平里、陶然亭,之后搬到恭亲王府,1976年搬到西二环,一直到1983年兵改工,成立北京城建集团。

主持人:从1970年工改兵,到1983年兵改工,这段时间是不是流失了不少人才?

贺长俊:对,那时候因为家庭问题和社会关系问题,调走了一大批优秀人才。1983年兵改工后,成立了集团,我还是留在设计院工作,地铁这时候已经没有什么活干了,设计院就把工作重心转到房建上了,搞一些房建设计。当然,院里还是留了一批人,继续做一些地铁的研究工作,像防水、防护密闭门、轨道的密闭等。

主持人:北京地铁一二期建成以后停了很长一段时间,后来就有了复八线。复八线建了十年,对施工方法的创新还是做了大量工作。尤其是一二期是以战备为主、交通为辅,到了复八线,就完全是城市交通工程了。

贺长俊:1992年,地铁复八线开始“上马”。1986年王梦恕院士引进了浅埋暗挖法,复兴门到西单的折返线1.81公里,这一段试验成功。珠玉在前,复八线基本上都是以暗挖为主的;永安里、大北窑都是盖挖逆作,只有四惠和四惠东是地面明挖车站。王兆民是复八线的设计总负责人,我是当时现场的指挥长,负责全面组织现场工作。

大北窑车站盖挖逆作是刘俊卿设计的,这里原来有一个危桥。桥桩是独立基础的2米埋深,我们临近它的基础,栏杆投影只有1.5米。如果按当时一般的明挖,就会很费劲,桥的安全也会出问题。暗挖也很困难,这个地方地下水比较高,还有流沙什么的,最后定的用盖挖逆作法施工。地下连续墙做成木结构,施工过程中对这个桥做了很好的保护,不光我们监测,桥洞中管桥的也天天监测,两边配合来保证这个桥的安全。

现在国贸桥东南角的匝道桥,按桥梁建设计划,正好落在地铁上面。当时我跟建委谢主任提出来给三个月时间,把过三环桥这一段区间用明挖法抢过去,再做桥。谢主任说没有这时间,先做桥,将来就用暗挖去解决。

第一个面临的巨大考验就是桩基的荷载。地铁盖完的一座桩基,本来就要承载很大的重量,又要先做这个桥,荷载就更大了。为了达到这个要求,需要用直径2米的钻孔灌注桩才行,但当时国内1.5米直径的钻孔桩都没有。我们跟刘俊卿一起研究,最后根据摩擦桩的原理,用连续墙的施工抓斗,搞出了第一个实质性镇压桩,这样承载面积、摩擦面积就比较大,承载就够了。我们还依次解决了诸如护筒在钢筋笼子下怎么做等一系列难题。

另一个大的困难是要在饱和水的粉细砂地层暗挖施工。降水没有条件,需要注浆加固,那时候注浆技术不行,我当时曾经找煤炭研究院的来注浆,没有注好。最后不得已做了水平冻结,一下要搞40多米长的水平冻结,难度比较大。水平冻结怎么做呢?我找到廊坊一个非开挖技术研究所,说打是可以打,非开挖技术可以用,但是探测技术只有无线探测。当时,大北窑车站的旁边是一个高压电力沟,离车站也就1.5米的距离,如果用非开挖技术无线探测的话,无线探测保证不了精度。最后没有办法,咱们只能买美国人的有线探测技术来做,这项技术要找我拿70万美元,那阵儿咱们可拿不出这70万美元。最后,我跟煤炭院建井所搞冻结的同志(即陈湘生院士),一块配合,他搞冻结及技术研究,我在地铁这方面给他出主意怎么样布置冻结管。我们用常规的水平地质钻,先在一条隧道里打约50米长的管子,然后再用灯光测距测量每一个管子的精度,确实能满足要求,就做了45米长的水平冻结,当时是国内最长。

当时,刘建航院士、王振信同志都觉得还是相当不错,所以地层的冻结施工主要就是水平冻结。我们还在复八线搞了八王坟大平台,占地36公顷,是当时国内最大的一个车辆段。地铁上要开发120万平方米,平台60万平方米,上面再盖60万平方米的房子,地下两层是轨道层和办公设备用房层。我们院叶飞总工程师做总建筑师,东西长2000多米,南北宽300多米,要做一万七千根钻孔灌柱桩,是很大的难题。按照桩基规范,每一百根桩要做一组静载试验,一万七千根桩就要做170组。钱、设备、时间,我们都没有。于是,我跟叶飞商量就沿着全长斜线做了四组试验。试验证明都是可以的,我们就用这个结果做的桩基设计。当然,也曾经出现过问题。因为不符合桩基规范,被举报到建委。建委当时的总工程师袁祖阴组织开会,中国建科院桩基编写组组长刘金砺、北京地质勘察院的勘察大师张建明参会,我跟他们交换意见,最后都同意四组试验即可。

还有一个抗震的问题。120万平方米的建筑下走车,这是个大问题。我们跟设计人员一起到汕头考察,为什么?因为受台湾地震影响,汕头很多房子都出现了裂纹等,只有一座房子没事,什么问题都没有。我们就专程去看了这个房子,它是在柱子底下做了抗震垫。这个案例对我们很有启发,于是把抗震垫引入大平台项目,在每根柱子下面都放了一个大的抗震垫,抗震性能比较好。复八线1999年9月28日通车,我是2002年退休的。

主持人:您退休以后,实际上并没有离开您心爱的行业,而是一直在给北京市轨道交通当顾问,尤其是在抢险这些特殊时期发挥了很大的作用。

贺长俊:退休以后确实没有闲着,一直在参加设计审查,包括设计院初步设计审查、施工图审查、施工方案审查、现场问题处理等,几乎全国所有地铁设计院的图纸我都审查过。

20世纪末到21世纪初,全国地铁工程建设遍地开花,但是地铁行业有经验的人不多,十几年的时间里的事故不少。其中,我参加了北京所有的土建工程事故抢险,直到今天我的手机还是24小时开机。京广桥那次塌方,我当时在成都地铁开会,早晨5点接到电话,立刻飞回来。当时,市里领导都特别重视,每天在京广大厦开会,布置抢险,此次塌方事故造成整个东三环断道半个月,做完防范抢险后,京广桥这个区间,差不多用了一年的时间才恢复过来。

21世纪的前十几年,常有这些事故发生,住建部加大了地铁建设的安全管理,要求各个地铁公司都必须加强这方面管理。基于此,我们要求,一个真正好的地铁设计人员,不仅有理论知识,有计算本领,更要有一定的施工经验,通过经验去修正计算,还应该到工地周边调查和实际考察,用工程类比来修正你的设计,这样才是一个完整的设计。但是那时候地铁建设这么快,哪有那么多有经验的人?怎么办?培训!

北京地铁5号线“上马”伊始,崔玖江组织我们几位专家,办了七期地铁培训,花费了大量时间和精力,培训了几千名地铁建设人员。我当时的授课就是总结抢险的经验教训,给大家讲地铁事故和风险预防。后来,我在很多城市都讲过,预防的措施是什么?现在我们怎么办?

首先,勘测是设计的基础,如果能把勘测做好了,把地质资料弄得很准确,最起码就能预防很多起事故。复八线多起塌方事故,是由于什么造成的?就是城市地下管线渗漏水。如果一开始就把勘测做好,把现场调查清楚,我相信不会发生那么多起因渗漏水导致的塌方事故。

其次,就是设计人员真的要精心设计。施工人员也得有经验,现在大家的风险预防概念加强了,设计有风险专项设计,施工有专项施工方案,专项方案又有专家去审查。专家定了意见以后,设计和施工人员心里就会有底。这么看来,我还能发挥点余热。

主持人:您还是要保重身体,您的身体、经验是行业宝贵的财富。

贺长俊:我们这一代人有责任和义务去培养年轻人。我们五十年做了五千多公里的地铁,就各种地层积累的经验相当丰富。我相信现在已经成长起来的中青年地铁人才,是完全可以把地铁建设得更加辉煌。

主持人:我们已经成为名副其实的轨道交通大国,正在向着轨道交通强国的方向前进。这个过程是几代地铁人努力的结果,尤其是你们这些老同志,确实是全身心地交给了城市轨道交通行业,使得我们现在后继有人,有更多的人才涌现出来。

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