【人物小傳】

史玉新，我國早一代的城市軌道交通的設計者，參與多條地鐵建設。1989年主持了北京地鐵復八線西單站的設計與施工，解決了許多技術難題，用暗挖法建成了亞洲第一座三拱兩柱雙層地鐵車站，使我國地下工程修建技術跨入國際先進水平。1994年被授予中國勘察設計大師稱號。

采訪時間：2021年7月22日

采訪地點：天津·中國鐵路設計集團

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

史玉新：我是1958年入學，1968年離開學校，包括研究生階段，這期間也經歷了大躍進和困難時期，后來還經歷了將近兩年的文化大革命。畢業(yè)以后，當時的歷史環(huán)境下，碩士研究生畢業(yè)就全部分配到了三院，給我們定的是測工，有的地質專業(yè)定的是鉆工。

在三院的第一個十年，我那時基本上做測量工作。第二個十年（1978年到1988年），當時國家大環(huán)境沒有多少隧道工程，我們做設計也沒多少，大部分還是勘察設計。我當時到了邯長線，畢竟是學隧道的，也做設計。這十年基本是到后期，到了大秦線，設計都不多，工程很小。當時鐵路建設剛剛恢復，雖然是搞勘察，但是隧道工程量很小，鐵路隧道也很少，只做過幾個大線。

主持人：可按照我的理解，當年本科畢業(yè)的話，一年以后就是技術員，然后就助工。你們那時候怎么會這么長時間的測工呢？

史玉新：歷史環(huán)境可能就是這樣，真正搞技術工作的是慢慢進入狀態(tài)，但也有了現場的第一手經驗，對以后工作有好處。時間長一點給了我們很好的鍛煉機會。

主持人：后來您就參加鐵路建設，特別是大秦線。

史玉新：大秦線當時有這個條件，隧道也很多了。第一次做現場科研，就是黃土隧道，我們到底怎么開挖支護，為后來積累了一些經驗。

主持人：北京地鐵一期二期是用明挖法施工的，就是“開膛破肚”的。上海地鐵用的是盾構法施工，暗挖的。北京地鐵是從復八線開始用淺埋暗挖。我知道三院是從西單站開始進入地下鐵道設計領域，您也是當年主要的核心。

史玉新：那就說第三個十年了。1988年下半年，院里叫我參與西單車站工作。當時無法論證西單站最早方案，指路口的地下三層；后來領導決定東移150米做暗挖，采用招投標的方式。當時我們也沒有多大底氣，就采用聯合體投標，硬著頭皮投這個暗挖車站。在這個前提下，我才真正進入到地鐵領域。當時也是“逼上梁山”，誰也沒做過地鐵的暗挖。

主持人：相比較而言，鐵道部的設計院因為有鐵路挖隧道的經驗，中標也是眾望所歸。

史玉新：當時做那么大的跨度，我記得西單站臺是16米寬，在國內外還沒這么大的，而且用暗挖做，當時沒有任何可以借鑒的，唯一有的就是我們在山嶺隧道、黃土隧道里的那么一點點資料，所以“硬著頭皮”。一是用什么樣的結構形式來設計隧道，二是設計完用什么辦法能保證能做成，工法怎么做，我們確實心里沒底。既然中標，只能前進，而且還要做到安全。我記得當時很多外國專家都懷疑能不能做成，當時我記得有幾句話，就是怎樣認真分析、反復論證，能不能保安全。

再說西單還有一個特殊情況，地面有交通，不能中斷，各種管線必須保證安全。我們心里都沒有底，一步一步往前推進，不止計算，各種工法當時用彈性算。光找這個算法找了好多學者教授，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，而且這個結構形式是16米，整個跨度26.1米，兩層高，最高是14米左右。我當時想，14米相當于五層樓，這么大的用什么工法建成？好在我們在大秦線做了一點土的隧道，對決策起了不少作用，而且過程中我們也研究了不少新的結構形式。三拱的拱、縱梁就設計都很困難，我們當時做大比例尺的模型試驗、加載試驗，好在我們有搞橋梁的同志。過去橋梁在做型鋼梁，就是鐵路梁。我們這個頂縱梁能不能用型鋼來代替，簡化好多工藝，對保障質量也有好處。我們做了大比例尺的模型試驗，然后再慢慢實施。

地表沉降用什么方法控制？當時國外有先進的東西，但我們沒條件買，比如注漿設備；做管棚時，當時水平比較低，做出來的質量都不理想。

不管怎么說，也出現過幾次險情，特別是在粉細砂地層。好在西單當時地下水比較低，正好在我們開挖底板的底下，初期是在底下，等到完工時地下水又上來了。粉細砂地層用什么手段加固，來控制它，不塌方，我們想了好多辦法，都不很理想。我認為地下工程在整個特殊環(huán)境里，沒有特殊的先進手段，有時候控制非常困難。

主持人：我們1989年中標后就開工，當時我的老同學宋長明在地鐵公司做監(jiān)理。

史玉新：宋長明是施工處，閻景迪是處長，他是副處長。當時豎井已經開工了，他說可能夠嗆。我說也可能成功，沒多大把握。但當時我們下定決心，沒有退路。

主持人：當時我們有沒有監(jiān)測手段和監(jiān)理工程師呢？

史玉新：當時也有。監(jiān)測就是地表，長安街路面的監(jiān)測。這個監(jiān)測施工單位做一部分，還有鐵科院做一部分。當時這個覆土6米多厚，土中的位移由鐵科院來做。水平位移用測斜儀測，也有過去鐵道兵的科研所來做。不過有的監(jiān)測不理想，比如測斜儀測得精度不行，土中的位移測得也不理想，它整體往下沉，測出來數值不大，唯一有效的就是洞內的拱頂下沉。

主持人：監(jiān)測來對施工管理很重要，在施工過程中我們順利嗎？

史玉新：不順利。記得我們下到正洞開側壁導坑，是兩個雙側壁導坑。開第一個側壁導坑的時候，就發(fā)現是粉砂層，“嘩”就漏下來了，漏很多，肯定上邊一漏就空了。當時趕快采取措施，往里面灌沙，施工單位以為灌滿了，但實際上沒有。等到主體結構上面再過的時候，發(fā)現有一個1米的空洞在粘土層，但還沒塌陷。

這個時間從我們側壁導坑，大斷面是十幾米高，側壁導坑也就是六、七米，開側壁導坑的時候沙子流下來，施工單位說填滿了，我還有點懷疑，因為不在現場。等到正洞開挖過來，發(fā)現有一塊一米多的孔洞，還在那待著。如果垮下來，那是個大問題，那就是長安街上要塌個坑。

主持人：現在回過頭看，當時產生險情的原因是什么？

史玉新：主要險情是沉降量大，我們的注漿水平不行，粉細砂地層里注漿非常難，當時只有那個手段，進口設備也沒有。當時北京建委高德龍副主任說，北京地鐵誰能給地層“打針”（注漿）打得好，誰就能中標。施工單位也愿意投入，買進口的注漿設備，后來都沒辦成。

主持人：那時施工期間，做設計的可能誠惶誠恐吧？

史玉新：你說得對。我記得有幾次晚上做夢，就是豎井掉下來了。真擔心不知道什么時候，因為變形大了，有的車道有明顯起伏，那是到后期了，上部開挖以后，地面行駛的車輛有感覺，都是在沉降量超過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)，一開挖就流塌，上面就沉降。

主持人：經過量測發(fā)現沉降量這么大，我們有什么措施來保證路面通車安全？當時只要結構不垮，大家認為是安全的。除了地面沉降過大，主體結構基本是按照設計來進行的。

史玉新：那么大的跨度，噴混凝土的厚度只有30厘米，后來他們設計有的就35厘米，都用早強噴混凝土，提高噴混凝土的早期強度，保證支護效果，對控制變形非常有好處。

主持人：西單車站的設計施工，當年工期沒有限制吧？

史玉新：當時沒有明確限制。一是因為當時定的是雙層、16米站臺，光定斷面我們就費了很大功夫。還有一個定工法，這么大斷面用什么工法做？要把每一步想好了。當時我們的所有計算，用彈性算怎么算也通不過，光荷載就找不準，計算通不過，那能怎么辦？你還得要做！

主持人：除了地面交通之外，長安街底下的管線也很多，當時你們是怎么處理的？

史玉新：就長安街中間，有個直徑1050毫米的污水管線，后來改到路側了，基本上不影響。其他管線都在兩側，在出入口，有局部影響。

主持人：主體結構在路面上，基本沒有重大管線，這一點還是比較好。那車站大概多長工期建成的？

史玉新：1992年初建成，算提前通車了。通車后業(yè)內車站的設計和施工，給予很高評價。

主持人：這個項目還獲獎了，鐵道部科技進步一等獎?；剡^頭看，還有沒有什么遺憾？

史玉新：防水問題沒處理好，所有重要節(jié)點的防水做的都不理想，特別是頂縱梁；防水材料當時也不是很理想，到后來有些滲漏水。為解決頂縱梁的滲漏水問題，我聽說光注漿大概注了上千噸水泥。

主持人：幾十年過去了，現在來看西單車站，如果要總結，您是怎么想的？

史玉新：要總結的地方確實很多。在那種環(huán)境條件下，如果注漿沒有先進設備，控制沉降、控制小的局部坍塌就非常困難。結構我覺得還可以，我們由于考慮綁鋼筋特別困難，用的新型鋼梁，就要考慮防腐問題。當時我們用30年、50年的防腐涂料，50年以后怎么辦？因為第一次做，有時候可能還有些保守。

主持人：西單車站以后，我們又承擔了王府井站和東單站。這兩個車站用什么方法呢？

史玉新：那兩個車站也是逼出來的方法。北京城建院有個PBA法，后來我們在王府井，因為水文地質條件變化了，肯定不叫明挖，蓋挖都不行，一定要暗挖。當時北京還要求地下水不能降，這是資源，只能由北京地礦局來解決地下水的問題。他們提出降水回灌，王府井的地下水標高正好地下十幾米，在站廳層上沒水，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。根據地下水特別水文地質情況，我們就做了洞樁法。后來北京城建院的崔總做了一個PBA法，地面打樁不行，我們就在沒水的地方挖導洞，然后在洞內打樁，圍護結構，希望把水堵住，實現不降水，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崔志杰說叫洞樁法更好，在不能做明挖蓋、挖情況下。王府井、東單兩個站，洞內挖洞然后打樁做圍護結構。

主持人：原來計劃維護樁再堵水，把水局部堵住后再開挖。洞內做樁有空間嗎？

史玉新：我們只能挖一個4.5米至5米的洞，用旋挖鉆機，都是土。然后做800毫米的樁，間距1米，整個導洞就圍著做圍護結構。這個工法也是逼出來的，過去也從來沒想過能用這個辦法。

主持人：既然能打樁，后來就叫它洞樁法，概念更清楚。沒地下水的地方挖導洞，用淺埋暗挖的技術；有地下水打圍護結構。但到了后期，還是降水了，因為什么呢？

史玉新：北京地礦局說可以降水回灌，但也是有條件的。如果下邊地層很致密，回灌不進去。他們后來降完水，就沒再回灌，因為灌不進去。所以后來復八線那個區(qū)間那一段基本在降水的情況下暗挖施工，就等于在無水狀態(tài)下，跟西單都沒多大差別。到了王府井、東單，都是用洞樁法。

主持人：那也算新工法了。洞樁法在后來的大北窯站、光華路站等都有采用。

史玉新：我聽說后來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。后來等于我們合作，他的概念我用工程現實做成了，我們后來叫洞樁法。當年這個嘗試是冒了一點風險的，但現在已經變成成熟的技術。

主持人：現在很多明挖的、淺埋暗挖的車站，都在使用這種方法。

史玉新：對，沈陽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工法的經驗，在沈陽、大連也做了另外的一些暗挖車站，規(guī)模也挺大，像沈陽的新樂遺址站、沈陽地鐵中街站等，都是北京有經驗后才敢那么做。

主持人：北京地鐵復八線后，這種淺埋暗挖的方法陸續(xù)成熟了，又在許多城市被采用。鐵三院也是通過北京地鐵復八線，取得了第一手的實戰(zhàn)經驗，后來在深圳和其他城市也承攬了許多地鐵的總體設計，成為現在城軌交通設計領域非常重要的設計院之一。鐵三院在人才培養(yǎng)這方面也做得很好，您有很多徒弟后來都發(fā)展得很好。

史玉新：有的工程有挑戰(zhàn)、有風險，但也是培養(yǎng)人才的好機會。肖民他們都是第一次跟著我做地鐵，包括朱敢平等人。從大的工程角度來說，客觀上確實培養(yǎng)了一批人才。肖民他們在西單，我們住地下室，每天下去看，有問題及時采取措施，所以實踐鍛煉對他們來說提高很大。后來總結西單經驗的時候，我給院里提出來做一項工程，要出一批成果，還一定要出一批人才，這樣才有后勁。

主持人：肖民后來做了深圳地鐵總經理，朱敢平現在是天津軌道交通集團總工程師，北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司總工程師楊秀仁當年也在您的項目組。

史玉新：他一分配就到三院，正好跟我做地鐵項目。他在西單給我做的第一個計算就是用格柵鋼架做豎井，現在叫倒掛井壁，當時用格柵鋼架用噴錨支護，也是做的第一個矩形的斷面，那兩個通風井都是他算的。

主持人：楊秀仁現在也是設計大師了。您是做地下工程，暗挖為主。暗挖在施工過程中會經常發(fā)生一些意想不到的情況，您有沒有經歷過？

史玉新：我遇到的最大問題就是地下水。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，會帶來好多后患，比如道床隆起。更頭疼的是地下水處理起來非常難，要想堵很難，不堵又不行，城市里整天往外大量排水。后來我建議大連地鐵把水利用起來，水也是資源，巖溶水有的非常好，在地下做幾個大水窖，把它作為市政用水，應該挺不錯。當年可能不缺水，但這些年水資源的重要性越來越重視。

主持人：您對現在的地鐵建設有什么想法？

史玉新：軌道交通看來是一個國家少不了的，尤其是現代化的大城市，我估計將來軌道交通在繁華大城市做恐怕越來越難，到郊區(qū)沒什么難度?，F在的技術水平要比30年前先進多了，設計理念也不一樣，可能需要更先進、可靠的設備，才能解決那些設計難度、施工風險比較大的工程。

現在都提智能化建造，我覺得從工程角度來說，也很需要。將來城軌交通穿高鐵線路肯定要穿，用什么方法穿？現在每個城市都面臨這個問題。用大數據，加上人工智能等，把整個關鍵工序把握好，對建成高質量的軌道交通非常必要。

主持人：您說的非常對，智能建造是未來一個很重要的課題。好在我們國家的設計和建設的水平能力、手段都在快速提高，建成了這么多舉世矚目的大工程。這一切都離不開我們那些“吃螃蟹”“摸著石頭過河”的老一輩。