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【回眸二十五】我的地铁情缘1——我和刘建航院士在一起

作者:奚爱华   来源:上海市静安区地铁建设指挥部   发布:2020/9/1  浏览: + 放大字体 | - 减小字体

摘 要:刘建航(1929年4月26日—2016年7月31日),河北深泽人,隧道与地下工程专家,中国工程院院士,原上海市市政工程管理局副总工程师,原上海市地铁总公司技术委员会原主任、高级工程师。我第一次见到他时大家都叫他刘工,我和他共事时他就是我们的刘总工程师,我担任区重大办总工程师时他已是院士。我仍习惯尊称他为刘总。

我第一次见到他时大家都叫他刘工,我和他共事时他就是我们的刘总工程师,我担任区重大办总工程师时他已是院士。我仍习惯尊称他为刘总。

我认识刘总是在上世纪六十年代中期。那时我是作为新中国第一代水底公路隧道气压工抵达浦东塘桥试验基地的。这个时候的塘桥试验基地是一个被农田包围着的显得十分荒凉的地方,所谓试验基地也只有几排大小不一的草棚棚。其中一个由几个钢圆柱支着的圆顶草棚棚的下面是一个黑黝黝的深不见底的洞。常见几个年轻人在大热天穿着棉大衣在洞口上上下下,指导员告诉我那低头快步捷走的是刘工。这是我第一次知道刘工这个人,也就是后来的刘院士。当然我认识刘工,刘工他不认识我。指导员给我们讲,这一个黑黝黝的洞内正在进行着盾构掘进试验,一条隧道离地面浅,称为浅埋隧道,另一条隧道离地面深,称为深埋隧道。上海最后选择了浅埋隧道建造城市地铁。那个时候开挖隧道的盾构很落后,是网格盾构,需要在隧道内施加附加大气压才能疏干隧道正面的土体,维持盾构正面的土体不倒塌,隧道方可一步一步地向前延伸。在隧道内一施加附加大气压,里面终年潮湿温度又很低,进入隧道试验段就要穿上棉大衣才能防寒防湿气。许多气压工因长期在这种环境中工作得了关节炎,酸痛难忍。

苏联专家在撤离中国时,他们面对上海的软土地质撂下一句话,要在上海饱和含水的淤泥质地层中修建水底公路隧道或地铁就如要在宇宙空间中找一个支点把地球翻个身一样的不可能。1965年打浦路隧道正式开工了,我是一名隧道气压工。开工不久文革开始,此时我已是隧道施工队的队长,那时称排长,刘总他们下放到施工队跟班劳动。那个年代的工程师是很稀少的,我记忆中除了刘工还有一个就是王工,其他的大学毕业生都是技术员。我的求知欲很强,时时向他们请教一些工程技术问题。他们对我的提问总是十分耐心地释疑解惑。一来二往的我和刘总他们相处久了也就熟悉了。

我进修完了同济大学地下工程系的全部课程后就调入了上海隧道设计院工作,作为一名年轻的工程师与刘总他们之间的共同语言就更多了,常坐在一起讨论工程上的技术难题,从刘总他们那儿学到的知识就更多,受益匪浅。刘总带着一批同济大学学生常年累月扑在工地上,收集数据,总结经验,厚积薄发上升到理论,提出了时空效应理论。这一理论的被正确应用起到了减少地铁车站基坑开挖阶段对周边环境的影响,受到工程技术界的一致好评。我精心学习研究刘总的时空效应理论,把它准确运用到地下工程的设计和施工中去,取得了优异成绩,创造了奇迹,受到建设方的高度评价。

刘总从刘工到刘总又到刘院士,我也从隧道公司到隧道设计研究院又到静安区地铁指挥部。最使我难忘的是发生在20年前地铁2号线建设中的一件事,事至今日仍历历在目,使我终身难忘。那时我已从设计院调到静安区地铁指挥部,负责地铁2号线途经静安区的地铁建设任务,尤其是静安寺车站和南京西路车站的建设难度很大。地铁2号线建设是上海地铁建设中唯一一个将建设任务分配到各区分头负责建设的地铁线路,我担任总工程师之职。由于各区分头负责建设,各区管理方式也有所不同。有的区聘请到技术人才参与,也有的区只是组成一个行政管理机构并无技术人员参加。为了地铁施工安全,刘院士只得忙于奔赴四处开工的地铁车站救急救火,以他高龄之躯日夜奔忙在地铁工地上。静安区的南京西路车站施工风险极大,紧贴车站的北侧有好几幢危老旧建筑,特别是北侧距离车站基坑不到4米的中央公寓,是一幢建于1925年的老建筑,2层建筑的房子解放后经过2次加层成了一幢6层局部有7层的建筑物。最严重的是由于中央公寓不断加层房子仍趋于自然缓慢沉降中,更为严重的是这幢南北向的建筑物两头宽中间窄,成“哑铃”形状。在靠近即将开挖的车站基坑一端的房屋沉降量又大于另一端,如房屋沉降差继续失控,房屋很容易被拦腰截断,出现大问题。刘院士描述中央公寓就像是一个风烛残年的老太太,你不去碰它,它随时随地都有可能倒塌出问题,现在要在它边上挖车站这还了得。刘院士对这座车站的设计方案和施工方案十分担心,放心不下。

我调到区地铁指挥部前就是专职的地下工程的设计师,为了保护好中央公寓,仔细查阅分析了车站设计图纸和施工方案。中央公寓的设计图纸也从市档案馆调来研究,一经研究我深感刘院士对中央公寓的担心是有充足的理由的,他的判断准确性极高,我的担心也更大了。中央公寓的基础桩是三五米长的短木桩,这种短木桩在土体一受到扰动后就会失去承载力,导致上部建筑加速沉降,甚至涌现险情,发生像刘院士警告的房屋倒塌事故。

地铁线路走向定了,车站另选站址的可能性也已不存在和不可能,车站基坑还得挖啊!经与设计师和施工员沟通,一一调整了设计和施工中的缺陷和不足,可谓将十八般武艺都用上了。其中三个最重大的调整措施,一是在车站基坑开挖前先采用降水纠偏法,纠正中央公寓的沉降姿态,使房屋两端头沉降量趋于平衡,有利于抵抗车站基坑开挖时对它的不利影响。这一招是首次运用于地铁建设。二是在车站基坑与中央公寓之间的狭窄空间地带内设置隔离桩带,阻断车站施工中地层变形对中央公寓的直接影响。并预先埋置好分层跟踪注浆管,以便及时补充因车站基坑开挖引起的土体损失量,减少甚至避免房屋发生沉降。三是在车站此区域段按半逆作法施工,控制车站基坑开挖时基坑自身的变形量,以免引发房屋快速沉降。

一天深夜刘院士带着队伍来到南京西路车站施工现场视察,要我立即停工,按照他的要求重新调整方案。我十分仔细十分耐心地向他汇报并一一作解释,说明车站的设计和施工方案应该是已经完善了的,没有存在其他特别大的问题需要作重大调整的,我又亲自日夜蹲守在工地施工现场,会要求督促施工队认真地一项一项地落实措施,是可以确保中央公寓的安全的。刘院士听完我的话就很不高兴地转身走了,没过几天市建委的钱主任亲自带队来到工地检查工作。我向老领导钱主任汇报了经过讨论研究并上报市地铁指挥部同意的车站设计方案和施工方案。他听完我的介绍后很是满意,临走时握着我的手说,“刘总说你这个车站的设计和施工有问题,我不放心,来看看。听了你的介绍我是放心了。但是奚工,要谨慎,深基坑开挖风险大呀!尤其贴近这个车站北侧的几幢老建筑条件差,千万大意不得呀!” 接着夏副市长又来视察工地,区重大办和区建委领导更是多次找我质疑:倒底有没有问题?深基坑开挖怎么会没有风险,其他区车站基坑就有坍塌的!我觉得自己似乎是提着脑袋在负责车站深基坑开挖,又觉得自己已经采取了能用上的所有措施,除了自己日夜蹲守工地已别无那法,誓把车站安全建成。

车站当然建成了,效果还很好,中央公寓等几幢老建筑顺利渡过了车站施工期,安然无恙仍开门营业。想不到的是事后刘总把我请到他家里去,亲自向我这个小人物当面说,“我年纪大了,脑子有些糊涂了,那天深夜我把另一个车站存在的问题当成你这个车站的事了。奚工, 对不起,我向你道歉。”我一时语塞无言以对,抬头凝视着刘总客厅里挂着的一幅字画,落款为“赠地铁之父刘建航”,他把“父”字改为“子”字,成了“地铁之子刘建航” 。我的两行热泪不由自主地滚落下来。

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  作者:原上海市静安地铁建设指挥部 奚爱华

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