2023年5月,上海地鐵運(yùn)營(yíng)走過了整整30年的歷程。從0到全網(wǎng)總長(zhǎng)831公里,從1條線到20條線路,從最初的5座車站到508座車站,覆蓋面不僅遍及上海市,還直通蘇州市。
西方用了100多年建起的城市軌道網(wǎng)絡(luò),上海僅用30年便趕上甚至超過。然而,我們是否知道上海地鐵從無到有、從小到大的戰(zhàn)役中總有優(yōu)秀的領(lǐng)軍人物脫穎而出,正是他們一次次的攻堅(jiān)克難,給我們帶來了舒適快速的出行方式。
代號(hào)“60工程”
幾年前,我與上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院的申偉強(qiáng)院長(zhǎng)交談時(shí)他就告訴我,早在20世紀(jì)50年代初,周恩來總理視察上海時(shí)便對(duì)上海市委領(lǐng)導(dǎo)陳丕顯說過:上海需要建造地鐵,每年建個(gè)一二公里……
彼時(shí),新中國(guó)成立不久,在恢復(fù)經(jīng)濟(jì)的過程中面臨著諸多困難。周總理說這句話時(shí),上海市中心的人口還不到500萬,大多數(shù)上海人還不知地鐵為何物。可見周總理的治國(guó)眼光超越了一個(gè)時(shí)代。
1956年,上海出臺(tái)了《地下鐵道初步規(guī)劃(草案)》。在擬定規(guī)劃前,中國(guó)與蘇聯(lián)政府溝通了建造地鐵的實(shí)施計(jì)劃,蘇聯(lián)政府派出了一支專家隊(duì)伍到上海提供技術(shù)幫助。
然而,蘇聯(lián)專家在經(jīng)過一系列地質(zhì)勘測(cè)后提出了疑問。他們認(rèn)為上海屬于含水量頗高的軟土地層,地質(zhì)松濕,修建地下隧道極易造成坍塌事故,關(guān)鍵性的防水措施是一道過不去的技術(shù)障礙。他們斷言上海的地質(zhì)不可能進(jìn)行隧道施工,一旦操作,“無異于在茫茫宇宙中找個(gè)支點(diǎn)把地球翻轉(zhuǎn)過來”。
這句話,后來被人演繹成在上海修建地下隧道就像“在豆腐里打洞”。
但是,越是困難,中國(guó)人的勇氣和毅力便越被激發(fā)出來。1958年8月,上海組建了“上海市地下鐵道籌建處”(上海隧道工程設(shè)計(jì)院前身),這是專門為建造地鐵而成立的一個(gè)對(duì)外保密的機(jī)構(gòu)。這一年,上海市政府調(diào)來了三路技術(shù)人馬,力圖自主攻破建造地鐵時(shí)遇到的技術(shù)難題。
劉建航、王振信這兩位年輕的工程技術(shù)人員就在這時(shí)被委以重任,他們將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克難關(guān)。這一年,劉建航29歲,王振信28歲,正是意氣風(fēng)發(fā)的年紀(jì)。他們所有的信念凝聚為一個(gè)字:干!
劉建航和王振信的試驗(yàn)地點(diǎn)在浦東的塘橋地區(qū),兩人分工明確,劉建航負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),王振信負(fù)責(zé)技術(shù)施工。
為什么選擇塘橋呢?因?yàn)樘翗虻靥廃S浦江畔城鄉(xiāng)接合部,具有上海軟土地層的特點(diǎn),而且當(dāng)時(shí)的塘橋是一片農(nóng)田,少有行人,這些“優(yōu)勢(shì)”使其成為理想的盾構(gòu)法隧道工程的試驗(yàn)場(chǎng)地。
兩位年輕的技術(shù)員在一張白紙上畫起了藍(lán)圖。王振信說:“沒有任何理論是憑空出現(xiàn)的,最終從實(shí)踐中來。既然沒人干過這事,那我們就一次次試驗(yàn),直至成功?!?/p>
他們?cè)谔翗虻霓r(nóng)田搭起了蘆葦棚,從此與地鐵結(jié)下了不解之緣。他倆合作將近60年,直到劉建航離世。
那時(shí),對(duì)他倆來說,當(dāng)務(wù)之急是尋找“支點(diǎn)”。
擺在二人面前的問題是既沒有成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒,又沒有外力能借助,唯有靠自己去探索去解決??茖W(xué)的智慧之光最終照亮了探索者之路——他們突破了鋼筋混凝土襯砌、不開裂、接口等難題。直徑4.2米的盾構(gòu)在塘橋這片農(nóng)田的地底下成功“行走”了100多米。這是歷史性的突破,他們找到了“支點(diǎn)”,為上海地鐵建設(shè)進(jìn)行了歷史性的“探路”,讓不可能成為可能!
這是世界地鐵史上從未有過的開創(chuàng)性案例,更重要的是他們推翻了蘇聯(lián)專家的結(jié)論,上海是可以用盾構(gòu)來建設(shè)地鐵和越江隧道的。
塘橋的盾構(gòu)試驗(yàn)取得成功后,1960年,衡山公園的地層深處響起了隆隆的機(jī)器聲,這里將嘗試建造上海第一個(gè)地鐵站。這個(gè)被冠以“60工程”的項(xiàng)目在當(dāng)時(shí)屬于秘密工程,王振信負(fù)責(zé)的02工地在衡山路10號(hào)院內(nèi),四周筑起高墻,對(duì)外嚴(yán)格封鎖消息。
衡山公園地處上海西南面,環(huán)境優(yōu)雅,當(dāng)年少有行人通過,走過路過的人也壓根不知道他們的腳下居然有盾構(gòu)機(jī)在一寸一寸地向前掘進(jìn)。直到1965年,上海隧道工程設(shè)計(jì)院掛牌,建造地鐵由“地下工作”轉(zhuǎn)而公開。
可是,地鐵站還沒建成,十年動(dòng)亂開始了。地鐵工程不得不停工,劉建航和王振信被迫離開崗位。
建一條地鐵是他們夢(mèng)寐以求的事,對(duì)未竟的事業(yè)他們也始終懷有信念。一等就等了很多年,當(dāng)1號(hào)線正式施工時(shí)他們已到了花甲之年。
“上海地鐵之父”
上海地鐵從0到今天的831公里,有一個(gè)名字是一定要被載入史冊(cè)的,他就是1995年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士的劉建航。
人們尊稱劉建航是“上海地鐵之父”。2002年,當(dāng)劉建航獲得上海市科技功臣的榮譽(yù)時(shí),一位著名的書法家寫了一副對(duì)聯(lián)送給他,上書“贈(zèng)上海地鐵之父”。劉建航謙虛地說:“許多人都稱我‘地鐵之父’,其實(shí)我只是一名隧道‘老兵’。在上海這樣的沖積型軟土層建設(shè)地鐵,這是世界地鐵史上的奇跡,這些成績(jī)都是集體的智慧和力量,我只是代表這個(gè)集體才獲得了榮譽(yù)啊?!?/p>
劉建航把“父”字改成“兵”,這才把改頭換面后的“贈(zèng)上海地鐵之兵”的書法掛在了家中。
1929年4月26日出生于河北省深澤縣的劉建航,1951年從上海交通大學(xué)土木工程系畢業(yè)。1958年,劉建航開始了地鐵的試設(shè)計(jì)。1960年,他又奉命參加了籌建上海地鐵的試設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究。
浦東塘橋簡(jiǎn)陋的試驗(yàn)地是上海地鐵夢(mèng)開始的地方,劉建航和王振信等一群年輕人一干就是好幾年。
當(dāng)時(shí),中國(guó)正處于被西方技術(shù)封鎖之中,可參考的資料少而又少,更不要說出國(guó)考察學(xué)習(xí)了。劉建航等一群年輕人從有限的資料中發(fā)現(xiàn),在松軟含水的地層建隧道,國(guó)際上通用的辦法是采用鋼和鑄鐵管片的技術(shù),但這種方法顯然不符合中國(guó)國(guó)情,因?yàn)樾枰馁M(fèi)大量的鋼鐵材料,這么昂貴的造價(jià)上海負(fù)擔(dān)不起。如果用造價(jià)相對(duì)低一些的鋼筋混凝土管片建隧道,又不適合松軟多水的土層,國(guó)際上也沒有一起成功的案例。
劉建航和伙伴們通過對(duì)各國(guó)資料的仔細(xì)分析,通過許多次的實(shí)踐,用了七八年時(shí)間,終于找到了精度、強(qiáng)度、防滲性能均符合使用要求的鋼筋混凝土盾構(gòu)法隧道管片的設(shè)計(jì)及施工技術(shù),建成了一條10米長(zhǎng)的地下隧道,使不可能成為可能。
這些成果后來應(yīng)用于建設(shè)上海市第一條黃浦江越江隧道——打浦路隧道,獲得成功,并獲得了1978年全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng)。
1989年,上海地鐵建設(shè)戰(zhàn)役終于打響。年屆退休的劉建航勇挑重?fù)?dān),擔(dān)任地鐵1號(hào)線總工程師。地鐵1號(hào)線徐家匯車站基坑深17米,面積達(dá)1.32萬平方米,咫尺之距就是易爆裂的煤氣管線以及上水、國(guó)際通信電纜等各種管線。為控制基坑不變形、保證工程和環(huán)境安全,劉建航每天下班后趕到工地現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。施工最緊張的階段,他連續(xù)半年住在工地,每天分析數(shù)千個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù),以便及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。
地鐵1號(hào)線完工的時(shí)候,正好是劉建航的生日,看到地鐵1號(hào)線在自己親自參與建設(shè)的隧道里通行,劉建航覺得這是自己收到的最珍貴的生日禮物。
上海地鐵獨(dú)特的logo
王振信回憶起自己和地鐵的緣分,從1958年上海成立上海市地下鐵道籌建處開始。當(dāng)年,上海市政府從上海煤礦設(shè)計(jì)院、上海市政工程設(shè)計(jì)院、華東工業(yè)建筑設(shè)計(jì)院抽調(diào)了三路人員參與研究建造地鐵,28歲的技術(shù)員王振信便是其中之一。1960年,上海市隧道工程局正式成立,王振信被安排負(fù)責(zé)盾構(gòu)法施工。
畢業(yè)于上海圣約翰大學(xué)土木系的王振信,1930年8月出生于上海的一個(gè)書香門第。父親對(duì)8個(gè)兒女的教導(dǎo)就是“誰優(yōu)秀向誰學(xué)習(xí),成為有用之人”。鉆研學(xué)問成了王家的家風(fēng),王振信的大哥王振義是瑞金醫(yī)院的教授,2020年,96歲高齡的他獲得“生命科學(xué)獎(jiǎng)”。
王振信在塘橋試驗(yàn)場(chǎng)里沒日沒夜地研發(fā)、試驗(yàn),終于在兩年后自主設(shè)計(jì)建造了一臺(tái)直徑4.2米開胸式盾構(gòu)機(jī)。在上海地鐵1號(hào)線建設(shè)初期,他率先提出的地鐵環(huán)控理念一直沿用至今。他培養(yǎng)了第一支上海地鐵和越江隧道設(shè)計(jì)和施工隊(duì)伍,由此被公認(rèn)為盾構(gòu)工法的開拓者。
地鐵1號(hào)線的施工現(xiàn)場(chǎng)從來就是考驗(yàn)加考驗(yàn)、問題疊問題的。王振信記得當(dāng)初要在深度不同的兩種地層中用同一臺(tái)盾構(gòu)施工,測(cè)算來測(cè)算去,唯有采用延長(zhǎng)隧道長(zhǎng)度的施工方法,才能利用坡度逐步將盾構(gòu)由淺推進(jìn)到深。可當(dāng)時(shí)捉襟見肘的經(jīng)費(fèi)根本不允許挖一條長(zhǎng)隧道來進(jìn)行試驗(yàn),怎么辦?王振信說他在睡夢(mèng)中都在想辦法,終于,他想到了一個(gè)方案:階梯式盾構(gòu)開挖的辦法。這么大膽的創(chuàng)新不是拍著腦袋想出來的,而是出于他一貫的工作作風(fēng):“大膽設(shè)想,小心求證。”
這一次成功嘗試,創(chuàng)造了世界上從未有過的案例。這種施工方法既節(jié)省了大量經(jīng)費(fèi),也打破了蘇聯(lián)專家的結(jié)論,上海是可以用盾構(gòu)來建設(shè)地鐵和越江隧道的。
在王振信的地鐵建設(shè)生涯中,值得回味的事情樁樁件件都讓他刻骨銘心。他忘不了當(dāng)年秘密進(jìn)行的“60工程”的施工現(xiàn)場(chǎng),剛動(dòng)工就遇到了麻煩:因?yàn)榈叵滤淼赖耐诰蚓€路需要經(jīng)過兩個(gè)領(lǐng)事館,“穿地而過”須承受風(fēng)險(xiǎn)。王振信帶領(lǐng)著比他更年輕的新兵完成了任務(wù),地下熱火朝天,地上卻平安無事。這群年輕人不僅開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)盾構(gòu)法施工的先河,更為上海建設(shè)地下隧道提交了一個(gè)實(shí)質(zhì)性的參考模板。
1990年,上海地鐵1號(hào)線全面開工,這時(shí)王振信雖已退休,但他是顧問,總是在遇到重大技術(shù)難題時(shí)出現(xiàn)在地鐵工地現(xiàn)場(chǎng)。上海地鐵能在技術(shù)、視覺、人文等方面以國(guó)際水平呈現(xiàn)在世人面前,王振信功不可沒。
地鐵1號(hào)線的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、電路設(shè)備等諸多方面緊密相連,沒有經(jīng)驗(yàn)借鑒,幾乎都是“第一次”。
就拿“客流預(yù)測(cè)”來說吧,王振信回憶起最初討論1號(hào)線開通后的人流,是6萬人/小時(shí),還是3萬—4萬人/小時(shí)?誰也說不準(zhǔn)。于是,王振信和團(tuán)隊(duì)就參考起當(dāng)時(shí)的公交車客流量,參照的是當(dāng)時(shí)的26路公交車。團(tuán)隊(duì)考察后確定一輛26路可以載客約100人,發(fā)車密度接近一分鐘一班,以此推算,地鐵1號(hào)線的客流量至少在6萬人/小時(shí)。
生活在上海的市民如今只要一見上海地鐵的logo——圓形的S加M,就知道地鐵站到了。S和M是由英語Shanghai Metro的第一個(gè)字母組成,圓形圖案則寓意地鐵的四通八達(dá)。
可是,為何上海的地鐵被翻譯成Metro,而非Underground或Subway?王振信自豪地說:“這是我的主張!”他說,紐約的地鐵叫Subway,倫敦地鐵叫Underground,上海的該叫什么?第一,我們不是地下鐵路的概念,也有走地面的區(qū)段;第二,Metro是由Metropolitan(大都市)的概念縮寫而來。王振信的這番考量與建議得到了上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)同與支持,S加M由此伴隨著上海市民整整30年。
地鐵1號(hào)線全線開通調(diào)試那天,王振信帶著小孫子來了。他對(duì)孩子說道:“這條線路是你爺爺設(shè)計(jì)的呀。”令王老欣慰的是,今天,他的孫子已成為上海隧道工程設(shè)計(jì)院一名年輕的工程師,繼續(xù)著他當(dāng)年走過的路,正在為一條條新線路攻克難關(guān)。
1993年5月28日,上海地鐵1號(hào)線從錦江樂園到徐家匯的6.6公里線路通車是上海地鐵的“第一步”。在上海地鐵運(yùn)營(yíng)30周年后的2023年5月28日,從一條線到一張網(wǎng),從零的突破到世界第一,此時(shí)此刻我們不會(huì)忘記劉建航、王振信等開拓者。
“隧道老兵”,創(chuàng)造了上海的地鐵奇跡。