為城市繁榮鋪就“軌道”

陳珂

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(shè)。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(gè)擁有地鐵的城市。經(jīng)過無數(shù)建設(shè)者幾十年的努力，地鐵已經(jīng)在我國35個(gè)城市落地生根。

截至2018年年底，北京地鐵運(yùn)營總里程達(dá)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(hù)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(yùn)營50周年之際，《中國報(bào)道》記者專訪了中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司（以下簡稱“中鐵設(shè)計(jì)集團(tuán)”）城市軌道交通設(shè)計(jì)研究院院長、教授級高級工程師陳學(xué)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(xué)峰出生在大連，一個(gè)靠海的城市?！靶r(shí)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(shí)候我就夢想在兩個(gè)島之間修一座大橋，因?yàn)闃蚩梢越ǖ煤芷涟?，這算是我職業(yè)理想的最初萌芽吧！”陳學(xué)峰笑著說。

幼年時(shí)期在心底扎根的念頭總是有著難以割舍的力量。1990年，陳學(xué)峰考入北方交通大學(xué)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(xué)，當(dāng)時(shí)還有個(gè)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(gè)行業(yè)都能夠給我?guī)頋M足感?！?/p>

上世紀(jì)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(fù)八線工程被提上修建日程。復(fù)八線是北京地鐵1號線東段，連接著復(fù)興門站和四惠東站，天安門東站是其間一座大型地鐵站，當(dāng)時(shí)還在念大三的陳學(xué)峰在這里實(shí)習(xí)了一個(gè)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(xué)峰說。

1994年至1995年，陳學(xué)峰被分配到沈陽鐵路局大連鐵路分局做見習(xí)生，這一年里他和無數(shù)個(gè)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(chǔ)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(hù)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(shí)候全身都是油土。但是大家并沒有怨言?！标悓W(xué)峰真誠地說，“也正是這一年，我積累了很多最基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)，每當(dāng)回憶起來都覺得是一筆財(cái)富?！?/p>

之后，陳學(xué)峰考取了北京交通大學(xué)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(xué)問的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度讓他找到了科學(xué)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(jìn)行橋隧方案的論證時(shí)，為研究高速列車在行進(jìn)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(dǎo)下，陳學(xué)峰以此作為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，并設(shè)置了100km/h、120km/h、140km/h 3種速度目標(biāo)值。研究發(fā)現(xiàn)，即使是140km/h的最高時(shí)速仍然不會造成失穩(wěn)破壞，為此，陳學(xué)峰向?qū)熖岢霎愖h：這些數(shù)值并沒有研究價(jià)值，是否可以直接計(jì)算更高的速度目標(biāo)值？但“科學(xué)研究的意義在于，即使某個(gè)速度沒有造成失穩(wěn)破壞，那也是必須經(jīng)過計(jì)算和研究的，它證明了這個(gè)速度是安全合理的?！睂?dǎo)師的話深深影響了陳學(xué)峰此后對待工作和技術(shù)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(yùn)工程

1998年研究生畢業(yè)后，陳學(xué)峰來到中鐵設(shè)計(jì)集團(tuán)的前身鐵道專業(yè)設(shè)計(jì)院繼續(xù)深耕，正是從這里開始，他將學(xué)生時(shí)代積累的知識運(yùn)用到實(shí)際操作中。

2001年7月，北京獲得2008年奧運(yùn)會主辦權(quán)。此時(shí)的北京地鐵雖然實(shí)現(xiàn)了上世紀(jì)50年代后期的“一環(huán)兩線”規(guī)劃網(wǎng)、90年代末期運(yùn)營里程達(dá)到114千米，但并未形成完整的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，也未完全掌握不同條件下的修建技術(shù)。在兼顧效率和質(zhì)量的情況下完善城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)奧運(yùn)、解決人們的出行問題，是橫亙在北京面前的難題，也是一項(xiàng)必須完成的任務(wù)。

“時(shí)代給了我機(jī)遇?！标悓W(xué)峰這樣說。作為北京奧運(yùn)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(yùn)支線、機(jī)場線等5項(xiàng)工程開始了緊張的建設(shè)，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(xué)峰參加設(shè)計(jì)的首個(gè)地鐵工程。

事實(shí)上，同張彌教授相比，陳學(xué)峰這一代算是我國軌道交通建設(shè)領(lǐng)域的第三代后起之秀，扎實(shí)的專業(yè)知識積累使他專長于暗挖地鐵站的工法設(shè)計(jì)。在中標(biāo)磁器口車站之前，陳學(xué)峰負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)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(dá)20多米。

“對暗挖工程來講，跨度越大危險(xiǎn)系數(shù)越高，當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)對全暗挖車站非常重視。作為結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人，我的壓力非常大。”陳學(xué)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(jìn)入承壓水，工程風(fēng)險(xiǎn)非常高。陳學(xué)峰找來天安門東站、王府井站等暗挖車站的圖紙，一點(diǎn)點(diǎn)摳里面的基本原理和細(xì)節(jié)措施，聽取專家意見，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)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(shè)計(jì)一等獎，“中洞法”作為國內(nèi)首創(chuàng)的工法被建設(shè)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(xué)峰作為國貿(mào)站的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在全暗挖站的設(shè)計(jì)工作上持續(xù)探索。不同的是，國貿(mào)站更加復(fù)雜。10號線東段敷設(shè)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(gè)洞室均要穿越橋區(qū)密集的橋梁基礎(chǔ)和地下管線，“群洞—群樁”效應(yīng)明顯，橋樁沉降控制是重中之重，種種不利因素對工法設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)控制提出了極高的要求。

陳學(xué)峰和他的團(tuán)隊(duì)頂著巨大壓力，多次修改整體設(shè)計(jì)方案，光是國內(nèi)外知名專家親臨指導(dǎo)的論證會就開了7次。最終，隨著實(shí)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(chǔ)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(fù)雜地下洞室穿越橋樁的保護(hù)和檢測體系。2004年，陳學(xué)峰榮獲“全國五一勞動獎?wù)隆焙捅本┦小笆锥紕趧营務(wù)隆保?010年，10號線一期工程獲全國優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎。

智慧地鐵為城市發(fā)展賦能

奧運(yùn)之后，為推進(jìn)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(jìn)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(shè)了6號線一期、8號線二期等線路，2009年又啟動建設(shè)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(jìn)入大規(guī)模建設(shè)時(shí)期。

“7號線全線共7座暗挖車站，我們承擔(dān)了其中5座的設(shè)計(jì)任務(wù)?！标悓W(xué)峰自豪地說。

事實(shí)上，地鐵對城市經(jīng)濟(jì)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(yàn)積累，2006年至2009年，陳學(xué)峰及其團(tuán)隊(duì)相繼承擔(dān)起沈陽地鐵、大連地鐵、青島地鐵一些全暗挖車站的設(shè)計(jì)任務(wù)。而自1995年以來，陳學(xué)峰所在單位參與承擔(dān)了我國30多個(gè)城市累計(jì)幾十條軌道交通的建設(shè)。

2018年2月7日，北京地鐵7號線東部延伸線黑莊戶站已完成主體結(jié)構(gòu)封頂，成為7 號線東延線首個(gè)完成的車站主體。

地鐵是修出來了，而在萬物互聯(lián)的時(shí)代，如何讓它以更加智能、精細(xì)和動態(tài)的方式提升乘客的體驗(yàn)感？陳學(xué)峰及其團(tuán)隊(duì)逐步將這些因素融入到設(shè)計(jì)理念中，“同地鐵打了這么多年交道，怎樣設(shè)計(jì)才能讓乘客走路最少、換乘最方便，怎樣設(shè)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(yīng)運(yùn)而生。大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+交通”等新技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用在搭建過程中起什么作用？這個(gè)事情我們得搞清楚，否則這些應(yīng)用性建設(shè)是無序的?！标悓W(xué)峰向記者透露了自己的思考，并表示當(dāng)下他們已經(jīng)在進(jìn)行智慧地鐵的架構(gòu)研究。

事實(shí)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(qiáng)勁，但它們的公共財(cái)政預(yù)算收入和地區(qū)生產(chǎn)總值及常住人口等指標(biāo)尚未達(dá)到我國申建地鐵的最低標(biāo)準(zhǔn)?！标悓W(xué)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(shè)周期是地鐵的一半，造型輕盈，對城市景觀空間影響最小?！标悓W(xué)峰告訴記者，2012年以來，中鐵設(shè)計(jì)集團(tuán)開始在跨座式單軌的科研和設(shè)計(jì)上攻堅(jiān)克難，取得了豐碩成果，各項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)處于遙遙領(lǐng)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(qiáng)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(bào)，對中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司的跨坐式單軌建設(shè)技術(shù)寄予厚望。

“作為一個(gè)隧道與地下工程專業(yè)的工程師，能從設(shè)計(jì)領(lǐng)域投入我國軌道交通建設(shè)，是我的榮耀?！标悓W(xué)峰這么總結(jié)自己的工作。斗轉(zhuǎn)星移，還有更多像陳學(xué)峰這樣兢兢業(yè)業(yè)的建設(shè)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。