陳珂
“作為一個隧道與地下工程專業(yè)的工程師,能從設計領域投入我國軌道交通建設,是我的榮耀?!标悓W峰這么總結(jié)自己的工作。
一座城市有“年輪”嗎?在北京,地鐵就是見證它發(fā)展軌跡的“年輪”。
1965年,79歲高齡的朱德元帥揮動鐵鍬親自破土,北京地下鐵道一期工程正式開工建設。4年后,中國第一條地鐵——北京地鐵1號線建成通車,北京成為新中國第一個擁有地鐵的城市。經(jīng)過無數(shù)建設者幾十年的努力,地鐵已經(jīng)在我國35個城市落地生根。
截至2018年年底,北京地鐵運營總里程達636.8公里,2018年日均輸送乘客853.7萬人次,北京地鐵正在以轉(zhuǎn)瞬的速度和驚人的承載力守護著這座城市的繁榮發(fā)展。
在新中國成立70周年、中國第一條地鐵運營50周年之際,《中國報道》記者專訪了中鐵工程設計咨詢有限公司(以下簡稱中鐵設計集團)城市軌道交通設計研究院院長、教授級高級工程師陳學峰,講講他和地鐵的緣分。
從“上跨”到“下鉆”,始終與夢想同行
陳學峰出生在大連,一個靠海的城市。“小時候我很喜歡研究地圖,發(fā)現(xiàn)遼東半島和山東半島被渤海隔開了,遙遙相望。那時候我就夢想在兩個島之間修一座大橋,因為橋可以建得很漂亮啊,這算是我職業(yè)理想的最初萌芽吧!”陳學峰笑著說。
幼年時期在心底扎根的念頭總是有著難以割舍的力量。1990年,陳學峰考入北方交通大學鐵道工程專業(yè)?!拌F道工程專業(yè)里包含了路基、橋梁、隧道等很多專業(yè),要想把鐵道工程干好,這些都要學,當時還有個說法叫‘橋隧不分家,了解得越來越多后,我逐漸意識到,不管是上跨架橋還是下鉆挖隧道,這個行業(yè)都能夠給我?guī)頋M足感?!?/p>
上世紀七八十年代,隨著北京地鐵1號線一期、二期工程的相繼完成,復八線工程被提上修建日程。復八線是北京地鐵1號線東段,連接著復興門站和四惠東站,天安門東站是其間一座大型地鐵站,當時還在念大三的陳學峰在這里實習了一個月?!澳抢镫x天安門城樓僅300米,還有天安門廣場、人民大會堂,是離祖國心臟最近的地方,我們穿梭在地底下,有一種使命感?!标悓W峰說。
1994年至1995年,陳學峰被分配到沈陽鐵路局大連鐵路分局做見習生,這一年里他和無數(shù)個普通的養(yǎng)路工一樣成為一顆扔到道床里就找不見的“石子”?!拔覀冏龅亩际亲罨A但也是最重要的活,為保證車輛安全行駛,必須做好道床、軌道、路基等的日常養(yǎng)護和維修,要經(jīng)??钢箧€或撬棍,清篩、搗固、扛枕木、給螺栓上油,衣服特別臟的時候全身都是油土。但是大家并沒有怨言?!标悓W峰真誠地說,“也正是這一年,我積累了很多最基礎的經(jīng)驗,每當回憶起來都覺得是一筆財富?!?/p>
之后,陳學峰考取了北京交通大學巖土工程專業(yè)研究生,師從我國著名軌道交通專家張彌教授。老一輩地鐵人對待學問的嚴謹態(tài)度讓他找到了科學研究的意義。
在1994年就京滬高鐵穿越長江段采取何種方式進行橋隧方案的論證時,為研究高速列車在行進過程中所產(chǎn)生的振幅和振頻對沉管隧道地基的動力作用有多大,在張彌教授的指導下,陳學峰以此作為自己的畢業(yè)設計,并設置了100km/h、120km/h、140km/h 3種速度目標值。研究發(fā)現(xiàn),即使是140km/h的最高時速仍然不會造成失穩(wěn)破壞,為此,陳學峰向?qū)熖岢霎愖h:這些數(shù)值并沒有研究價值,是否可以直接計算更高的速度目標值?但“科學研究的意義在于,即使某個速度沒有造成失穩(wěn)破壞,那也是必須經(jīng)過計算和研究的,它證明了這個速度是安全合理的。”導師的話深深影響了陳學峰此后對待工作和技術的態(tài)度,也讓他明白了要成為夢想中的自己,還有很長的路要走。
兢兢業(yè)業(yè)做好奧運工程
1998年研究生畢業(yè)后,陳學峰來到中鐵設計集團的前身鐵道專業(yè)設計院繼續(xù)深耕,正是從這里開始,他將學生時代積累的知識運用到實際操作中。
2001年7月,北京獲得2008年奧運會主辦權(quán)。此時的北京地鐵雖然實現(xiàn)了上世紀50年代后期的“一環(huán)兩線”規(guī)劃網(wǎng)、90年代末期運營里程達到114千米,但并未形成完整的軌道交通網(wǎng)絡,也未完全掌握不同條件下的修建技術。在兼顧效率和質(zhì)量的情況下完善城市軌道交通網(wǎng)絡、服務奧運、解決人們的出行問題,是橫亙在北京面前的難題,也是一項必須完成的任務。
“時代給了我機遇。”陳學峰這樣說。作為北京奧運會城市軌道交通的配套工程,4號線、5號線、10號線一期、奧運支線、機場線等5項工程開始了緊張的建設,其中5號線4座全暗挖車站之一的磁器口站及區(qū)間是陳學峰參加設計的首個地鐵工程。
事實上,同張彌教授相比,陳學峰這一代算是我國軌道交通建設領域的第三代后起之秀,扎實的專業(yè)知識積累使他專長于暗挖地鐵站的工法設計。在中標磁器口車站之前,陳學峰負責設計了一些人行隧道、熱力隧道和電力隧道等暗挖工程,但是跨度大多在10米以內(nèi),而磁器口車站的跨度高達20多米。
“對暗挖工程來講,跨度越大危險系數(shù)越高,當時業(yè)內(nèi)對全暗挖車站非常重視。作為結(jié)構(gòu)專業(yè)負責人,我的壓力非常大。”陳學峰回憶起來頗有感慨。
磁器口站位于崇文門外大街和兩廣大街交叉路口下,道路交通流量大、地下市政管線繁多,車站處于含水砂層并局部進入承壓水,工程風險非常高。陳學峰找來天安門東站、王府井站等暗挖車站的圖紙,一點點摳里面的基本原理和細節(jié)措施,聽取專家意見,帶領團隊攻堅克難,在規(guī)避了一系列問題后最終采用中洞法雙層三拱兩柱車站方案。
2005年,磁器口車站主體工程完工,該工程獲北京市第14屆優(yōu)秀工程設計一等獎,“中洞法”作為國內(nèi)首創(chuàng)的工法被建設部評定為國家級工法。
與磁器口車站同期修建的還有10號線一期工程,陳學峰作為國貿(mào)站的項目負責人在全暗挖站的設計工作上持續(xù)探索。不同的是,國貿(mào)站更加復雜。10號線東段敷設于東三環(huán)主路下,上面車水馬龍,下面橋樁林立。其中國貿(mào)站位于國貿(mào)橋的正下方,各個洞室均要穿越橋區(qū)密集的橋梁基礎和地下管線,“群洞—群樁”效應明顯,橋樁沉降控制是重中之重,種種不利因素對工法設計和風險控制提出了極高的要求。
陳學峰和他的團隊頂著巨大壓力,多次修改整體設計方案,光是國內(nèi)外知名專家親臨指導的論證會就開了7次。最終,隨著實施方案的塵埃落定,其他工作相繼展開,國貿(mào)站建成了國內(nèi)首例結(jié)合立交橋基礎采用分離式洞樁法暗挖地下雙層島式站臺車站,該工程形成了一套完整復雜地下洞室穿越橋樁的保護和檢測體系。2004年,陳學峰榮獲“全國五一勞動獎章”和北京市“首都勞動獎章”,2010年,10號線一期工程獲全國優(yōu)秀勘察設計一等獎。
智慧地鐵為城市發(fā)展賦能
奧運之后,為推進北京城市空間結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整,推動中心城人口的向外疏解,進一步提升北京國際大都市的形象和地位,2007年北京市啟動建設了6號線一期、8號線二期等線路,2009年又啟動建設7號線、14號線和15號線、房山線和昌平線等線路。北京地鐵進入大規(guī)模建設時期。
“7號線全線共7座暗挖車站,我們承擔了其中5座的設計任務。”陳學峰自豪地說。
事實上,地鐵對城市經(jīng)濟發(fā)展有巨大的帶動作用,除上海、廣州、深圳等大城市外,符合申建條件的其他城市也開始興起修建地鐵的熱潮。憑借豐富的經(jīng)驗積累,2006年至2009年,陳學峰及其團隊相繼承擔起沈陽地鐵、大連地鐵、青島地鐵一些全暗挖車站的設計任務。而自1995年以來,陳學峰所在單位參與承擔了我國30多個城市累計幾十條軌道交通的建設。
地鐵是修出來了,而在萬物互聯(lián)的時代,如何讓它以更加智能、精細和動態(tài)的方式提升乘客的體驗感?陳學峰及其團隊逐步將這些因素融入到設計理念中,“同地鐵打了這么多年交道,怎樣設計才能讓乘客走路最少、換乘最方便,怎樣設置出口通道才能最接近人流集中的方向?這些都越來越成為我們考慮的因素?!?/p>
2008年,“智慧地球”的概念被提出,隨后,“智慧交通”“智慧地鐵”應運而生。大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+交通”等新技術的應用覆蓋到智能調(diào)度、自動售票、檢票、車廂無線上網(wǎng),甚至無線定位,智慧地鐵已成為地鐵發(fā)展的努力方向。
“如何搭建智慧地鐵,具體的應用在搭建過程中起什么作用?這個事情我們得搞清楚,否則這些應用性建設是無序的?!标悓W峰向記者透露了自己的思考,并表示當下他們已經(jīng)在進行智慧地鐵的架構(gòu)研究。
事實上,與北京等大城市相比,修建地鐵并不是解決我國中小型城市交通弊病的最優(yōu)選擇?!爸行⌒统鞘邪l(fā)展勢頭強勁,但它們的公共財政預算收入和地區(qū)生產(chǎn)總值及常住人口等指標尚未達到我國申建地鐵的最低標準?!标悓W峰向記者分析說。
如何解決中小型城市的交通問題?“跨座式單軌有很高的適用性。修建成本是地鐵的三分之一,建設周期是地鐵的一半,造型輕盈,對城市景觀空間影響最小。”陳學峰告訴記者,2012年以來,中鐵設計集團開始在跨座式單軌的科研和設計上攻堅克難,取得了豐碩成果,各項技術在國內(nèi)處于遙遙領先的地位。
在“2016年全國大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新活動周暨第二屆深圳國際創(chuàng)客周”活動現(xiàn)場,李克強總理來到“中國單軌——輕型跨坐式單軌交通系統(tǒng)”展臺聽取匯報,對中鐵工程設計咨詢集團有限公司的跨坐式單軌建設技術寄予厚望。
“作為一個隧道與地下工程專業(yè)的工程師,能從設計領域投入我國軌道交通建設,是我的榮耀?!标悓W峰這么總結(jié)自己的工作。斗轉(zhuǎn)星移,還有更多像陳學峰這樣兢兢業(yè)業(yè)的建設者正在用腳步丈量大地,用軌道鋪就祖國未來大道的每一寸。