中國(guó)城軌口述歷史史玉新訪談錄：被“逼出來(lái)”的創(chuàng)新和實(shí)踐突破

【人物小傳】

史玉新，我國(guó)早一代的城市軌道交通的設(shè)計(jì)者，參與多條地鐵建設(shè)。1989年主持了北京地鐵復(fù)八線西單站的設(shè)計(jì)與施工，解決了許多技術(shù)難題，用暗挖法建成了亞洲第一座三拱兩柱雙層地鐵車(chē)站，使我國(guó)地下工程修建技術(shù)跨入國(guó)際先進(jìn)水平。1994年被授予中國(guó)勘察設(shè)計(jì)大師稱號(hào)。

采訪時(shí)間：2021年7月22日

采訪地點(diǎn)：天津·中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)

主持人：您是1958年唐院隧道與地下鐵道專業(yè)入學(xué)的學(xué)生。畢業(yè)后您就在鐵三院。

史玉新：我是1958年入學(xué)，1968年離開(kāi)學(xué)校，包括研究生階段，這期間也經(jīng)歷了大躍進(jìn)和困難時(shí)期，后來(lái)還經(jīng)歷了將近兩年的文化大革命。畢業(yè)以后，當(dāng)時(shí)的歷史環(huán)境下，碩士研究生畢業(yè)就全部分配到了三院，給我們定的是測(cè)工，有的地質(zhì)專業(yè)定的是鉆工。

在三院的第一個(gè)十年，我那時(shí)基本上做測(cè)量工作。第二個(gè)十年（1978年到1988年），當(dāng)時(shí)國(guó)家大環(huán)境沒(méi)有多少隧道工程，我們做設(shè)計(jì)也沒(méi)多少，大部分還是勘察設(shè)計(jì)。我當(dāng)時(shí)到了邯長(zhǎng)線，畢竟是學(xué)隧道的，也做設(shè)計(jì)。這十年基本是到后期，到了大秦線，設(shè)計(jì)都不多，工程很小。當(dāng)時(shí)鐵路建設(shè)剛剛恢復(fù)，雖然是搞勘察，但是隧道工程量很小，鐵路隧道也很少，只做過(guò)幾個(gè)大線。

主持人：可按照我的理解，當(dāng)年本科畢業(yè)的話，一年以后就是技術(shù)員，然后就助工。你們那時(shí)候怎么會(huì)這么長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)工呢？

史玉新：歷史環(huán)境可能就是這樣，真正搞技術(shù)工作的是慢慢進(jìn)入狀態(tài)，但也有了現(xiàn)場(chǎng)的第一手經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以后工作有好處。時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)給了我們很好的鍛煉機(jī)會(huì)。

主持人：后來(lái)您就參加鐵路建設(shè)，特別是大秦線。

史玉新：大秦線當(dāng)時(shí)有這個(gè)條件，隧道也很多了。第一次做現(xiàn)場(chǎng)科研，就是黃土隧道，我們到底怎么開(kāi)挖支護(hù)，為后來(lái)積累了一些經(jīng)驗(yàn)。

主持人：北京地鐵一期二期是用明挖法施工的，就是“開(kāi)膛破肚”的。上海地鐵用的是盾構(gòu)法施工，暗挖的。北京地鐵是從復(fù)八線開(kāi)始用淺埋暗挖。我知道三院是從西單站開(kāi)始進(jìn)入地下鐵道設(shè)計(jì)領(lǐng)域，您也是當(dāng)年主要的核心。

史玉新：那就說(shuō)第三個(gè)十年了。1988年下半年，院里叫我參與西單車(chē)站工作。當(dāng)時(shí)無(wú)法論證西單站最早方案，指路口的地下三層；后來(lái)領(lǐng)導(dǎo)決定東移150米做暗挖，采用招投標(biāo)的方式。當(dāng)時(shí)我們也沒(méi)有多大底氣，就采用聯(lián)合體投標(biāo)，硬著頭皮投這個(gè)暗挖車(chē)站。在這個(gè)前提下，我才真正進(jìn)入到地鐵領(lǐng)域。當(dāng)時(shí)也是“逼上梁山”，誰(shuí)也沒(méi)做過(guò)地鐵的暗挖。

主持人：相比較而言，鐵道部的設(shè)計(jì)院因?yàn)橛需F路挖隧道的經(jīng)驗(yàn)，中標(biāo)也是眾望所歸。

史玉新：當(dāng)時(shí)做那么大的跨度，我記得西單站臺(tái)是16米寬，在國(guó)內(nèi)外還沒(méi)這么大的，而且用暗挖做，當(dāng)時(shí)沒(méi)有任何可以借鑒的，唯一有的就是我們?cè)谏綆X隧道、黃土隧道里的那么一點(diǎn)點(diǎn)資料，所以“硬著頭皮”。一是用什么樣的結(jié)構(gòu)形式來(lái)設(shè)計(jì)隧道，二是設(shè)計(jì)完用什么辦法能保證能做成，工法怎么做，我們確實(shí)心里沒(méi)底。既然中標(biāo)，只能前進(jìn)，而且還要做到安全。我記得當(dāng)時(shí)很多外國(guó)專家都懷疑能不能做成，當(dāng)時(shí)我記得有幾句話，就是怎樣認(rèn)真分析、反復(fù)論證，能不能保安全。

再說(shuō)西單還有一個(gè)特殊情況，地面有交通，不能中斷，各種管線必須保證安全。我們心里都沒(méi)有底，一步一步往前推進(jìn)，不止計(jì)算，各種工法當(dāng)時(shí)用彈性算。光找這個(gè)算法找了好多學(xué)者教授，終歸還得靠我們自己。

你算的是不是可行、安全，變形量能不能控制，工法怎么配套，而且這個(gè)結(jié)構(gòu)形式是16米，整個(gè)跨度26.1米，兩層高，最高是14米左右。我當(dāng)時(shí)想，14米相當(dāng)于五層樓，這么大的用什么工法建成？好在我們?cè)诖笄鼐€做了一點(diǎn)土的隧道，對(duì)決策起了不少作用，而且過(guò)程中我們也研究了不少新的結(jié)構(gòu)形式。三拱的拱、縱梁就設(shè)計(jì)都很困難，我們當(dāng)時(shí)做大比例尺的模型試驗(yàn)、加載試驗(yàn)，好在我們有搞橋梁的同志。過(guò)去橋梁在做型鋼梁，就是鐵路梁。我們這個(gè)頂縱梁能不能用型鋼來(lái)代替，簡(jiǎn)化好多工藝，對(duì)保障質(zhì)量也有好處。我們做了大比例尺的模型試驗(yàn)，然后再慢慢實(shí)施。

地表沉降用什么方法控制？當(dāng)時(shí)國(guó)外有先進(jìn)的東西，但我們沒(méi)條件買(mǎi)，比如注漿設(shè)備；做管棚時(shí)，當(dāng)時(shí)水平比較低，做出來(lái)的質(zhì)量都不理想。

不管怎么說(shuō)，也出現(xiàn)過(guò)幾次險(xiǎn)情，特別是在粉細(xì)砂地層。好在西單當(dāng)時(shí)地下水比較低，正好在我們開(kāi)挖底板的底下，初期是在底下，等到完工時(shí)地下水又上來(lái)了。粉細(xì)砂地層用什么手段加固，來(lái)控制它，不塌方，我們想了好多辦法，都不很理想。我認(rèn)為地下工程在整個(gè)特殊環(huán)境里，沒(méi)有特殊的先進(jìn)手段，有時(shí)候控制非常困難。

主持人：我們1989年中標(biāo)后就開(kāi)工，當(dāng)時(shí)我的老同學(xué)宋長(zhǎng)明在地鐵公司做監(jiān)理。

史玉新：宋長(zhǎng)明是施工處，閻景迪是處長(zhǎng)，他是副處長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)豎井已經(jīng)開(kāi)工了，他說(shuō)可能夠嗆。我說(shuō)也可能成功，沒(méi)多大把握。但當(dāng)時(shí)我們下定決心，沒(méi)有退路。

主持人：當(dāng)時(shí)我們有沒(méi)有監(jiān)測(cè)手段和監(jiān)理工程師呢？

史玉新：當(dāng)時(shí)也有。監(jiān)測(cè)就是地表，長(zhǎng)安街路面的監(jiān)測(cè)。這個(gè)監(jiān)測(cè)施工單位做一部分，還有鐵科院做一部分。當(dāng)時(shí)這個(gè)覆土6米多厚，土中的位移由鐵科院來(lái)做。水平位移用測(cè)斜儀測(cè)，也有過(guò)去鐵道兵的科研所來(lái)做。不過(guò)有的監(jiān)測(cè)不理想，比如測(cè)斜儀測(cè)得精度不行，土中的位移測(cè)得也不理想，它整體往下沉，測(cè)出來(lái)數(shù)值不大，唯一有效的就是洞內(nèi)的拱頂下沉。

主持人：監(jiān)測(cè)來(lái)對(duì)施工管理很重要，在施工過(guò)程中我們順利嗎？

史玉新：不順利。記得我們下到正洞開(kāi)側(cè)壁導(dǎo)坑，是兩個(gè)雙側(cè)壁導(dǎo)坑。開(kāi)第一個(gè)側(cè)壁導(dǎo)坑的時(shí)候，就發(fā)現(xiàn)是粉砂層，“嘩”就漏下來(lái)了，漏很多，肯定上邊一漏就空了。當(dāng)時(shí)趕快采取措施，往里面灌沙，施工單位以為灌滿了，但實(shí)際上沒(méi)有。等到主體結(jié)構(gòu)上面再過(guò)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)1米的空洞在粘土層，但還沒(méi)塌陷。

這個(gè)時(shí)間從我們側(cè)壁導(dǎo)坑，大斷面是十幾米高，側(cè)壁導(dǎo)坑也就是六、七米，開(kāi)側(cè)壁導(dǎo)坑的時(shí)候沙子流下來(lái)，施工單位說(shuō)填滿了，我還有點(diǎn)懷疑，因?yàn)椴辉诂F(xiàn)場(chǎng)。等到正洞開(kāi)挖過(guò)來(lái)，發(fā)現(xiàn)有一塊一米多的孔洞，還在那待著。如果垮下來(lái)，那是個(gè)大問(wèn)題，那就是長(zhǎng)安街上要塌個(gè)坑。

主持人：現(xiàn)在回過(guò)頭看，當(dāng)時(shí)產(chǎn)生險(xiǎn)情的原因是什么？

史玉新：主要險(xiǎn)情是沉降量大，我們的注漿水平不行，粉細(xì)砂地層里注漿非常難，當(dāng)時(shí)只有那個(gè)手段，進(jìn)口設(shè)備也沒(méi)有。當(dāng)時(shí)北京建委高德龍副主任說(shuō)，北京地鐵誰(shuí)能給地層“打針”（注漿）打得好，誰(shuí)就能中標(biāo)。施工單位也愿意投入，買(mǎi)進(jìn)口的注漿設(shè)備，后來(lái)都沒(méi)辦成。

主持人：那時(shí)施工期間，做設(shè)計(jì)的可能誠(chéng)惶誠(chéng)恐吧？

史玉新：你說(shuō)得對(duì)。我記得有幾次晚上做夢(mèng)，就是豎井掉下來(lái)了。真擔(dān)心不知道什么時(shí)候，因?yàn)樽冃未罅?，有的?chē)道有明顯起伏，那是到后期了，上部開(kāi)挖以后，地面行駛的車(chē)輛有感覺(jué)，都是在沉降量超過(guò)20公分以上的。上面都是淤泥，特別是上層滯水，軟化以后變成稀泥狀態(tài)，一開(kāi)挖就流塌，上面就沉降。

主持人：經(jīng)過(guò)量測(cè)發(fā)現(xiàn)沉降量這么大，我們有什么措施來(lái)保證路面通車(chē)安全？當(dāng)時(shí)只要結(jié)構(gòu)不垮，大家認(rèn)為是安全的。除了地面沉降過(guò)大，主體結(jié)構(gòu)基本是按照設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行的。

史玉新：那么大的跨度，噴混凝土的厚度只有30厘米，后來(lái)他們?cè)O(shè)計(jì)有的就35厘米，都用早強(qiáng)噴混凝土，提高噴混凝土的早期強(qiáng)度，保證支護(hù)效果，對(duì)控制變形非常有好處。

主持人：西單車(chē)站的設(shè)計(jì)施工，當(dāng)年工期沒(méi)有限制吧？

史玉新：當(dāng)時(shí)沒(méi)有明確限制。一是因?yàn)楫?dāng)時(shí)定的是雙層、16米站臺(tái)，光定斷面我們就費(fèi)了很大功夫。還有一個(gè)定工法，這么大斷面用什么工法做？要把每一步想好了。當(dāng)時(shí)我們的所有計(jì)算，用彈性算怎么算也通不過(guò)，光荷載就找不準(zhǔn)，計(jì)算通不過(guò)，那能怎么辦？你還得要做！

主持人：除了地面交通之外，長(zhǎng)安街底下的管線也很多，當(dāng)時(shí)你們是怎么處理的？

史玉新：就長(zhǎng)安街中間，有個(gè)直徑1050毫米的污水管線，后來(lái)改到路側(cè)了，基本上不影響。其他管線都在兩側(cè)，在出入口，有局部影響。

主持人：主體結(jié)構(gòu)在路面上，基本沒(méi)有重大管線，這一點(diǎn)還是比較好。那車(chē)站大概多長(zhǎng)工期建成的？

史玉新：1992年初建成，算提前通車(chē)了。通車(chē)后業(yè)內(nèi)車(chē)站的設(shè)計(jì)和施工，給予很高評(píng)價(jià)。

主持人：這個(gè)項(xiàng)目還獲獎(jiǎng)了，鐵道部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)?；剡^(guò)頭看，還有沒(méi)有什么遺憾？

史玉新：防水問(wèn)題沒(méi)處理好，所有重要節(jié)點(diǎn)的防水做的都不理想，特別是頂縱梁；防水材料當(dāng)時(shí)也不是很理想，到后來(lái)有些滲漏水。為解決頂縱梁的滲漏水問(wèn)題，我聽(tīng)說(shuō)光注漿大概注了上千噸水泥。

主持人：幾十年過(guò)去了，現(xiàn)在來(lái)看西單車(chē)站，如果要總結(jié)，您是怎么想的？

史玉新：要總結(jié)的地方確實(shí)很多。在那種環(huán)境條件下，如果注漿沒(méi)有先進(jìn)設(shè)備，控制沉降、控制小的局部坍塌就非常困難。結(jié)構(gòu)我覺(jué)得還可以，我們由于考慮綁鋼筋特別困難，用的新型鋼梁，就要考慮防腐問(wèn)題。當(dāng)時(shí)我們用30年、50年的防腐涂料，50年以后怎么辦？因?yàn)榈谝淮巫?，有時(shí)候可能還有些保守。

主持人：西單車(chē)站以后，我們又承擔(dān)了王府井站和東單站。這兩個(gè)車(chē)站用什么方法呢？

史玉新：那兩個(gè)車(chē)站也是逼出來(lái)的方法。北京城建院有個(gè)PBA法，后來(lái)我們?cè)谕醺?，因?yàn)樗牡刭|(zhì)條件變化了，肯定不叫明挖，蓋挖都不行，一定要暗挖。當(dāng)時(shí)北京還要求地下水不能降，這是資源，只能由北京地礦局來(lái)解決地下水的問(wèn)題。他們提出降水回灌，王府井的地下水標(biāo)高正好地下十幾米，在站廳層上沒(méi)水，站廳層下都在地下水以上，要暗挖，完全用西單方法根本行不通。根據(jù)地下水特別水文地質(zhì)情況，我們就做了洞樁法。后來(lái)北京城建院的崔總做了一個(gè)PBA法，地面打樁不行，我們就在沒(méi)水的地方挖導(dǎo)洞，然后在洞內(nèi)打樁，圍護(hù)結(jié)構(gòu)，希望把水堵住，實(shí)現(xiàn)不降水，做到有限制的降水。王府井到東單，又出洞樁法。我記得給城建院的老同學(xué)崔志杰說(shuō)叫洞樁法更好，在不能做明挖蓋、挖情況下。王府井、東單兩個(gè)站，洞內(nèi)挖洞然后打樁做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

主持人：原來(lái)計(jì)劃維護(hù)樁再堵水，把水局部堵住后再開(kāi)挖。洞內(nèi)做樁有空間嗎？

史玉新：我們只能挖一個(gè)4.5米至5米的洞，用旋挖鉆機(jī)，都是土。然后做800毫米的樁，間距1米，整個(gè)導(dǎo)洞就圍著做圍護(hù)結(jié)構(gòu)。這個(gè)工法也是逼出來(lái)的，過(guò)去也從來(lái)沒(méi)想過(guò)能用這個(gè)辦法。

主持人：既然能打樁，后來(lái)就叫它洞樁法，概念更清楚。沒(méi)地下水的地方挖導(dǎo)洞，用淺埋暗挖的技術(shù)；有地下水打圍護(hù)結(jié)構(gòu)。但到了后期，還是降水了，因?yàn)槭裁茨兀?/p>

史玉新：北京地礦局說(shuō)可以降水回灌，但也是有條件的。如果下邊地層很致密，回灌不進(jìn)去。他們后來(lái)降完水，就沒(méi)再回灌，因?yàn)楣嗖贿M(jìn)去。所以后來(lái)復(fù)八線那個(gè)區(qū)間那一段基本在降水的情況下暗挖施工，就等于在無(wú)水狀態(tài)下，跟西單都沒(méi)多大差別。到了王府井、東單，都是用洞樁法。

主持人：那也算新工法了。洞樁法在后來(lái)的大北窯站、光華路站等都有采用。

史玉新：我聽(tīng)說(shuō)后來(lái)好多工程也都改用了洞樁法，也叫PBA法，這是北京城建院的專利。后來(lái)等于我們合作，他的概念我用工程現(xiàn)實(shí)做成了，我們后來(lái)叫洞樁法。當(dāng)年這個(gè)嘗試是冒了一點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)的，但現(xiàn)在已經(jīng)變成成熟的技術(shù)。

主持人：現(xiàn)在很多明挖的、淺埋暗挖的車(chē)站，都在使用這種方法。

史玉新：對(duì)，沈陽(yáng)青年路站就是用洞樁法做的，效果也可以。有了北京暗挖的這幾個(gè)工法的經(jīng)驗(yàn)，在沈陽(yáng)、大連也做了另外的一些暗挖車(chē)站，規(guī)模也挺大，像沈陽(yáng)的新樂(lè)遺址站、沈陽(yáng)地鐵中街站等，都是北京有經(jīng)驗(yàn)后才敢那么做。

主持人：北京地鐵復(fù)八線后，這種淺埋暗挖的方法陸續(xù)成熟了，又在許多城市被采用。鐵三院也是通過(guò)北京地鐵復(fù)八線，取得了第一手的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，后來(lái)在深圳和其他城市也承攬了許多地鐵的總體設(shè)計(jì)，成為現(xiàn)在城軌交通設(shè)計(jì)領(lǐng)域非常重要的設(shè)計(jì)院之一。鐵三院在人才培養(yǎng)這方面也做得很好，您有很多徒弟后來(lái)都發(fā)展得很好。

史玉新：有的工程有挑戰(zhàn)、有風(fēng)險(xiǎn)，但也是培養(yǎng)人才的好機(jī)會(huì)。肖民他們都是第一次跟著我做地鐵，包括朱敢平等人。從大的工程角度來(lái)說(shuō)，客觀上確實(shí)培養(yǎng)了一批人才。肖民他們?cè)谖鲉?，我們住地下室，每天下去看，有?wèn)題及時(shí)采取措施，所以實(shí)踐鍛煉對(duì)他們來(lái)說(shuō)提高很大。后來(lái)總結(jié)西單經(jīng)驗(yàn)的時(shí)候，我給院里提出來(lái)做一項(xiàng)工程，要出一批成果，還一定要出一批人才，這樣才有后勁。

主持人：肖民后來(lái)做了深圳地鐵總經(jīng)理，朱敢平現(xiàn)在是天津軌道交通集團(tuán)總工程師，北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司總工程師楊秀仁當(dāng)年也在您的項(xiàng)目組。

史玉新：他一分配就到三院，正好跟我做地鐵項(xiàng)目。他在西單給我做的第一個(gè)計(jì)算就是用格柵鋼架做豎井，現(xiàn)在叫倒掛井壁，當(dāng)時(shí)用格柵鋼架用噴錨支護(hù)，也是做的第一個(gè)矩形的斷面，那兩個(gè)通風(fēng)井都是他算的。

主持人：楊秀仁現(xiàn)在也是設(shè)計(jì)大師了。您是做地下工程，暗挖為主。暗挖在施工過(guò)程中會(huì)經(jīng)常發(fā)生一些意想不到的情況，您有沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)？

史玉新：我遇到的最大問(wèn)題就是地下水。暗挖法遇到地下水，有的巖溶水，很頭疼，像大連地鐵，它有巖石，有些可溶巖都有地下水、巖溶水。地下工程遇到水如果處理不好，會(huì)帶來(lái)好多后患，比如道床隆起。更頭疼的是地下水處理起來(lái)非常難，要想堵很難，不堵又不行，城市里整天往外大量排水。后來(lái)我建議大連地鐵把水利用起來(lái)，水也是資源，巖溶水有的非常好，在地下做幾個(gè)大水窖，把它作為市政用水，應(yīng)該挺不錯(cuò)。當(dāng)年可能不缺水，但這些年水資源的重要性越來(lái)越重視。

主持人：您對(duì)現(xiàn)在的地鐵建設(shè)有什么想法？

史玉新：軌道交通看來(lái)是一個(gè)國(guó)家少不了的，尤其是現(xiàn)代化的大城市，我估計(jì)將來(lái)軌道交通在繁華大城市做恐怕越來(lái)越難，到郊區(qū)沒(méi)什么難度。現(xiàn)在的技術(shù)水平要比30年前先進(jìn)多了，設(shè)計(jì)理念也不一樣，可能需要更先進(jìn)、可靠的設(shè)備，才能解決那些設(shè)計(jì)難度、施工風(fēng)險(xiǎn)比較大的工程。

現(xiàn)在都提智能化建造，我覺(jué)得從工程角度來(lái)說(shuō)，也很需要。將來(lái)城軌交通穿高鐵線路肯定要穿，用什么方法穿？現(xiàn)在每個(gè)城市都面臨這個(gè)問(wèn)題。用大數(shù)據(jù)，加上人工智能等，把整個(gè)關(guān)鍵工序把握好，對(duì)建成高質(zhì)量的軌道交通非常必要。

主持人：您說(shuō)的非常對(duì)，智能建造是未來(lái)一個(gè)很重要的課題。好在我們國(guó)家的設(shè)計(jì)和建設(shè)的水平能力、手段都在快速提高，建成了這么多舉世矚目的大工程。這一切都離不開(kāi)我們那些“吃螃蟹”“摸著石頭過(guò)河”的老一輩。