---越思考，責任越大

來源：號 巖土

1958年，蘇聯(lián)專家來到上海，說上海處軟土地層，含水量多，因此不宜建設隧道工程。

1993年5月28日，上海1號線開通。

2017年4月28日，上海地鐵日客流量達到1186.7萬人次。

僅僅用了20多年的時間，上海地鐵從無到有，從被外國專家斷言“這里的軟土層不能造地鐵”，直到現(xiàn)在線路規(guī)模已是世界第一。這樣的飛速發(fā)展背后，地鐵的建造者、營運者，為之付出了難以想象的努力。

上海地鐵維護保障有限公司總工程師、上海市政協(xié)常委王如路回憶起上海市中心心臟地帶最早的地鐵站——2號線南京東路站的建造過程，娓娓道來背后，那些緊張、辛苦而又充滿創(chuàng)新的故事，很是動人。

上海地鐵建造規(guī)模已居世界第一位?！?/span>

深夜的地鐵，工人正在維修和整改沉降的軌道。　

在“心臟”建站的挑戰(zhàn)

1998年，我從同濟大學地下結構工程博士后畢業(yè)，被分到地鐵公司工作。當時，地鐵1號線已經(jīng)建造起來，上海正打算建造2號線。

2號線的施工比當時的1號線難度大很多。它一開始就決定建在市中心，許多站點靠近保護建筑，有的甚至從老建筑下方穿過，我們對此沒有任何經(jīng)驗。其中最難的，當屬南京東路站，它原來叫河南路站。那里附近有一幢老樓：東海商都（今天的353廣場，現(xiàn)在叫悅薈），建于上世紀30年代，裝飾藝術風格，是有名的歷史保護建筑。

南京東路站基坑平面圖

南京東路站難建，難到什么程度呢？一是地鐵離老建筑太近，其外圍結構到老房子的外邊線，最近只有1.2米。我們從未建過貼得如此近的地鐵站?，F(xiàn)在回想起來，此后好像也沒有建過離老房子近到這個程度的地鐵站。

二是房子太老。拆開東海商都的立柱后，我們發(fā)現(xiàn)所有立柱，箍筋已經(jīng)爛透。它們是一英寸乘一英寸的方鋼，一圈箍筋都爛光，是很危險的事情。地下基礎如此之差，困難如此之大，所以有六七位博士都被召集起來一起研究，建造南京東路站的同時，怎樣才能保證脆弱的老建筑不受影響。

據(jù)說此前，決策層有過爭議。有人提出，地鐵站不如建在天津路上，畢竟天津路沒那么多保護建筑。然而百般考慮后，還是下決心在南京路上建站，因為南京路匯聚了觀光、旅游、商業(yè)、文化等種種功能?，F(xiàn)在證明，這個大膽的決策頗有先見之明。但當時對我們工程技術人員來講，壓力很大。

再說一點背景。自主造地鐵，在上海之前，只有陜西做過?？申兾鞯慕?jīng)驗，上海難以借鑒。兩者的地質(zhì)條件不可同日而語。陜西地下水很深，上海地下水太淺，土質(zhì)松軟，往下挖半米就可能“咕咕”地冒水，造地鐵的困難大多了。

當時上海已經(jīng)成功建造了地鐵1號線，可謂打破了外國專家曾經(jīng)的“預言”。然而當時1號線線路較短，有點試驗性質(zhì)，大部分不走市中心。而2號線，是首次在上海市中心的心臟地段——南京路步行街地下穿過。我們必須直面這個挑戰(zhàn)。

“地鐵之父”親自帶隊

南京東路站由“地鐵之父”劉建航院士親自帶隊。劉院士生于1929年，幾乎與東海商都這幢老樓同歲，但他依然堅持親自跑工地。大家在地鐵站邊上臨時安營，有需要就住在里面，位置就是后來的恒基廣場。

劉院士最為辛苦，因為他說話管用，每當我們幾個年輕人指揮不動工人時，只有靠劉院士去指揮。他還有高血壓，但每次到了關鍵節(jié)點，他都堅持一定要去坑坑洼洼的工地看現(xiàn)場，甚至一連幾天都住在現(xiàn)場不回家。難以想象，當時他已是70歲的老人了。

我記得有一天下雨，偏偏這時，一些工人不知怎么不見了。對上海的軟土層來說，土挖到一定面積和深度，需要立即做支撐，不然要面臨坍塌的風險，后果嚴重。爭分奪秒。劉院士到現(xiàn)場一看，支撐居然還沒做，一下子氣急了，沒注意腳下，“吧嗒”一腳踏空，踩到水潭里，鞋子、襪子、褲子全濕了，滿身是泥。

我當時已經(jīng)算正式工作了，其他幾位還是博士生，作為劉院士的博士生，必須要跟著他跑工地。工作從早七點做到晚七點。1998年到2000年兩年內(nèi)，我們沒有休息過一天。

如今回想起來，大家當時的工作狀態(tài)非常好。中飯常常一起在河南路面館吃一碗面。而劉院士的夫人，時不時會送來幾包揚州的醬菜當佐料。工作安排是今天你去，明天他去，每個人輪流到現(xiàn)場，一班兩人，彼此分工明確。重點觀察挖土、支撐、加固的情況，隨時測量數(shù)據(jù)，比對有沒有變形。變形太大，就是險情，需要及時匯報，商量下一步應該怎么辦。

我覺得很有意思，做這樣一個工程，能抵得上讀好多本書。外圍的防險、加固、注漿等等，十八般武藝都用上了。這些東西現(xiàn)在來看，由于技術進步、材料工藝進步，做起來已經(jīng)比當時容易多了。

中國獨創(chuàng)的“挖地法”

上海能夠建造地鐵，劉院士貢獻卓著。他很早就提出一些理論，比如說，上海的軟土層，需要分區(qū)、分塊、分層、對稱、平衡、限時挖土。這種挖法，國外從未提出過。建造地鐵1號線時，劉院士進一步總結了1號線的工程經(jīng)驗，最終歸納出“時空效應理論”。

“時空效應理論”簡單點說，就是開挖的時候，時間和空間需要一起計算好。比如限定先挖某一塊面積，限定先往下挖幾米，按照種種參數(shù)計算，必須8個小時內(nèi)挖好，及時做支撐。一旦超過這個時間，再挖就會造成較大的沉降和變形。時間和空間兩個因素，同時影響著挖土的質(zhì)量。這是上海能夠在軟土層建造地鐵的法寶之一，也是國外從未有過的理論。

建1號線時，劉院士比較謹慎，這套辦法只是粗淺的想法，在1號線建站時略有應證。但在建造2號線時，“時空效應理論”得到了充分利用和繼承提升?？梢哉f，2號線的順利建造，真正為上海后來鋪就幾百公里長的地鐵開創(chuàng)了條件。

不過，做工程的人都知道，世界上沒有完美的施工。懂行的技術人員，不可能一天24小時盯著，執(zhí)行的人難免有脫節(jié)。比如2號線科技館站（原來叫楊高中路站）有一次基坑局部發(fā)生過問題，就是因為當時分層挖土的時候沒控制好，支撐被沖斷了。

建造南京東路站時，由于東海商都那棟樓，變形和沉降必須嚴格控制。當時挖一次土，必須在八小時甚至更短的時間內(nèi)完成。然而囿于種種環(huán)境因素，完不成也有可能。所以每一次，我們都非常緊張。超時，就意味著變形大。變形大，墻后的土體就會移動。最終，東海商都這棟老樓會被“驚動”。

東海商都有七層高，當時卻只靠7米短的11根小木樁支撐，而非現(xiàn)代建筑幾十米的混凝土樁。它一動就會散架，像個碰不起的瓷娃娃。70年前，誰也沒想到這個地方未來會建地鐵。工程之難，不僅在于主體車站，出入口的施工也得十分小心。有一個出入口靠近南京飯店，那也是幢老建筑。

總之，南京東路站與人民廣場站，當時并稱2號線的“兩大難點”。經(jīng)過不斷研究，基坑開挖時的沉降變形最后被有效控制住了。起初，深度挖了三分之一，已經(jīng)沉降6厘米。后來我們調(diào)整方法，再挖剩下的三分之二時，沉降僅3厘米，變形只有原來的二分之一。若非如此，挖完后可能變形達到20厘米，那就會隱患重重。

最終，我們的團隊竭盡全力完成了這項艱巨任務。

不愿做運營卻做出了專利

2000年，地鐵2號線正式通車。此后，地鐵公司開始分成工程建設與運營維護兩家。沒想到，我被安排去做運營維護。說實話，我當時不愿去，有點小情緒。

建設和運營有很大差別，做這行的人都希望搞工程建設。每一座地鐵站下面的結構都不同，每一次都能遇到新問題、新挑戰(zhàn)，每一回都需要創(chuàng)新，因此工程建設很鍛煉人。一旦成功做好，成就感也難以言表。

而運營不同，它要保證地鐵順順利利使用100年，每一天的維護都必須認真仔細，點滴瑣事永遠做不完，俗話說“生活勿清爽”。

劉院士不愧是“地鐵之父”，他與隧道打交道那么多年，對地鐵的認識很深刻。當大家都想做建設不想做運營時，偏偏劉院士希望我去做運營，為此還專門到我家做我思想工作。他說，運營屬于長期問題，做運營的人必須得懂建設。你是這個專業(yè)的全日制博士，也有建設經(jīng)驗，運營部門需要你。

直到今天，我越來越意識到劉院士當時看得多長遠。從專業(yè)上來講，工程建設或多或少都會有一些隱患，世界上不存在完美的工程。地鐵想要百年以后還能使用，這些隱患就得靠后來的運營維護，去一一排查解決。所以劉院士當時就強調(diào)，后期運營這一塊，必須有懂建設的人去做。

這幾年，地鐵站發(fā)生過一些事情。2004年左右，1號線黃陂南路到人民廣場的某個區(qū)段，隧道變形很大。原因有多種可能，也許是上海地面這一塊沉降快，也許是降水問題，也許是施工問題。它一直不斷變形，已經(jīng)變成橢圓形，如此下去非常危險，必須治理。

我們運營部門用了一年多時間，把上面的土體卸掉，更換成輕質(zhì)材料，下面進行堵漏等等。每天后半夜，等地鐵停運后，我們做一點、再做一點，一直修了一年半。后來，我們在多條運營線路上，大概發(fā)現(xiàn)三萬多個變形點，平均每天晚上修補一百多個點。

把沉下去的地方抬起來，把變扁的隧道再撐圓，這個技術難度很高。此前全國都沒有人嘗試成功。為此，我們還獲得了幾項專利。

有意思的是，陜西由于土質(zhì)硬，此前沒發(fā)生過類似情況。上海修補成功后，廣州、天津、南京、杭州、寧波的地鐵站，但凡碰到類似的沉降問題、隧道變形問題，都采用我們這套專利技術。現(xiàn)在全國各地在建的地鐵線路上，發(fā)生類似問題，用的也是我們這套辦法。

每一天晚上，當最后一列地鐵末班車回到車庫，整座城市已經(jīng)入眠。而此時，正是地鐵隧道里燈火通明的時候，有一百多人在檢查和施工。每天，夜間停運的幾個小時，對我們而言，都是最寶貴和繁忙的工作時間。

幾年后，我又生出改做工程的念頭。甚至表示，只要能做工程建設，沒有任何職務我都愿意干。做運營很辛苦，辛苦也就算了，關鍵是你的辛苦和成績，大家看不見，每天深夜都有忙不完的事兒。最終，是領導找我談話，再一次說服了我。

第一個總是最驚心動魄

2006年的一天深夜，2號線過江隧道突然冒沙。當時我正好在靜安寺站檢查隧道，接到電話說，江底冒水，我嚇了一跳。過江隧道漏水是非常棘手的事，于是我連忙打車前去。現(xiàn)場看到以后，心里更緊張。漏沙、漏水不斷，堵都堵不住。這個問題不解決，可能整條過江隧道就不能用了。

后來劉院士也趕了過來。先讓隧道公司幫忙搶修，隧道這方面的技術，我們的團隊還做不了。大家一開始也想了幾個方案，把隧道內(nèi)部結構打開，一看，與預想的情況不一樣，連忙又封上捂住，不敢輕易再動。就怕一動錯，反而壞事。所有人一直忙到第二天早上9點，列車方能通車。

此后的半年，我們一直在研究，怎樣處理隧道里的水。這些水每天深夜，都需要人手動去抽，工程艱巨。后來我們想到了液氮。用液氮把水冰凍，在冰凍狀態(tài)下，一點點堵住。液氮這個方法用于地鐵大概還屬首次。我們用了半年時間，終于修復了過江隧道。

類似的情況，后來其他地鐵站點也出現(xiàn)過。這一回大家都有經(jīng)驗了，知道用液氮處理。但第一個總是最驚心動魄的，在沒有任何經(jīng)驗的情況下，那時候真是不敢輕舉妄動，就怕隧道報廢。

7號線黃浦江段，有一次發(fā)現(xiàn)隧道一天沉降1厘米，于是我們每天派人重點監(jiān)測和檢查，奇怪的是現(xiàn)場排摸，找了兩天都沒找到沉降原因。第三次，我說我去看一下吧，地毯式地找，終于找到一個小蓋，打開一看，里面在漏水，水噴出來，但外面聽不出任何聲音。

針對情況，我們馬上堵住漏水，沉降終于下降到一天不到1厘米。隨后全網(wǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)有60多座車站都有類似的漏水點，原因還各不相同，又進行整改，花了近兩年時間，終于全部堵住。

還有一次，凌晨3點我接到電話，說是一個正在建的站點，隧道被打穿了，下面不斷冒沙。當時我的第一反應是：“不會吧，怎么會把隧道打穿了？”趕過去一看，果然如此，連鋼軌都找不到，軌道被沙淹掉了。

每一次的施工隊伍不同，經(jīng)驗和手法不同，也給后續(xù)的運營維護帶來一些挑戰(zhàn)。地鐵的建設隊伍一直在不斷擴大，新手的技術顯得越來越重要，必須及時跟上。施工中，意外的情況在所難免，但總希望越少發(fā)生越好。

當然，上海的建設隊伍還是非常有水平的，比如“逆做法”就做得特別好。建造地鐵時，一般順序都是從下往上做，最后結構封頂。而從上往下挖，難度比較大，被稱為“逆做”。“逆做”的好處很明顯，就是地面交通恢復速度快。

淮海路上造地鐵車站時，基本采取“逆做”，墻和頂板做好，管線鋪上，防水洞挖好，地面交通就能迅速恢復。交通恢復后，施工隊再繼續(xù)往地下挖土，挖的時候，在風井的地方留個出土口，整個開挖過程，盡可能不影響地面交通。

目前，上海地鐵線路總長超過500公里，三分之二都在地下。以上海的地質(zhì)條件，地下建隧道，沉降、變形、漏水等問題都是常態(tài)，而維修不能影響第二天的正常運營。所以我后來感受到，運營這一塊，一旦出現(xiàn)問題，解決起來的挑戰(zhàn)性，比新建一座地鐵站還大，所以就繼續(xù)安心留下做運營。

做百年大計的地鐵

劉院士至今都關心著地鐵，前兩年依然主動要求下隧道看看?？紤]到他的身體情況，我們攔住不讓他下去。但有時候開會，涉及重要方案時，我們還是請他一起來討論。他一直強調(diào)說：“隧道是地鐵的命脈?！币坏┧淼罌]了，其他什么都沒了，隧道和地鐵的關系，就是“皮之不存，毛將焉附”。而上海由于特殊的地質(zhì)條件，隧道的養(yǎng)護難度又非常大。（劉院士于2016年7月31日在上海逝世，緬懷）

倫敦的第一條地鐵線，是真正的百年大計。百年大計其實僅指隧道和車站。列車的使用壽命一般只有30年，管線、照明都要換好幾次。只有隧道和車站，能在精心養(yǎng)護下使用100年。全世界第一條地鐵隧道就在倫敦，它已經(jīng)使用了130年，后來同樣漏水問題嚴重，其后不斷修修補補，經(jīng)過幾次“大手術”后繼續(xù)使用，不輕易廢棄。

上海對隧道的治理和養(yǎng)護，也很有自己的一套經(jīng)驗。比如，“微擾動注漿”。有一次我們和劉院士在現(xiàn)場演示，來自日本的幾位專家，就對這項自主發(fā)明非常有興趣。隧道沉降不能一下子抬上來，要一點點抬?？戳宋覀冄菔镜恼麄€過程，日本的專家一直希望多與我們交流。至今為止，我們控制隧道沉降、變形，依然是靠這個發(fā)明。

上海如今的地鐵規(guī)?？偭恳呀?jīng)達到世界前列。面對如此規(guī)模的地鐵線路，我們對土建結構建立了多層次的管控機制。想象一下，這些線路，每天有八九百萬人在其間穿梭，平均一條線路上就有幾十萬人，如果在白天運營時發(fā)生問題，地面交通勢必亂套，對整座城市的生活影響很大。

我記得有一次，世紀大道站積水，早晨得知消息趕去，路上發(fā)現(xiàn)交通已經(jīng)開始變慢，于是我對司機說：“你慢慢開，我坐地鐵過去?！卑雮€小時，我就到了世紀大道站，那時大概是早上6點。果然不一會兒，世紀大道附近的地面交通幾近癱瘓。駕駛員10點還沒開到世紀大道，而那時候，我們已經(jīng)把世紀大道站的積水全部解決，地鐵恢復運營了。

所以，我們這一塊是永遠做不好、做不完的活兒。但希望，在我們的努力下，上海地鐵也能像倫敦一樣，真正成為百年大計。