深圳口述史|刘卡丁:用智慧科学的设计为深圳地铁添砖加瓦

admin 2020-01-10 阅读:785
深圳有创新的精神,更有创新的环境。二十多年来,因为深圳给我提供了一个“敢为人先”的平台,我才能用自己的绵薄之力为深圳地铁添砖加瓦,才能实现一个普通工程师的地铁梦。

▲2010年10月25日,刘卡丁(左二)到深圳地铁3号线工地检查施工质量。

▼2010年3月,刘卡丁(右)接待参观深圳地铁3号线工地并试乘新车的市民。

深圳有创新的精神,更有创新的环境。二十多年来,因为深圳给我提供了一个“敢为人先”的平台,我才能用自己的绵薄之力为深圳地铁添砖加瓦,才能实现一个普通工程师的地铁梦。

刘卡丁

1957年出生于重庆。教授级高级工程师,中共党员,享受国务院政府特殊津贴专家。多年来一直从事国家铁路和城市轨道交通的规划、勘察、设计工作。曾任深圳市地铁集团有限公司首席规划师、深圳市地铁三号线投资有限公司总工程师。现任西南交通大学、华中科技大学、北京交通大学、深圳大学兼职教授及博士生导师。

曾荣获“铁道部青年科技拔尖人才”称号。曾荣获铁道部科技进步二等奖和国家发明专利3项、第十一届中国土木工程詹天佑奖、国家科技进步二等奖、中国建筑学会科技进步奖。2007年荣获全国五一劳动奖章,2015年荣获全国劳动模范称号。

口述时间

2019年10月31日下午

口述地点

深圳市政协会议厅

本期采写

深圳晚报记者周婉军

如果每个人都能将自己的工作做到极致,何愁祖国不会强大!在之后几十年的工作中,这样的“螺丝钉精神”一直影响着我。

从知青到赤脚医生

我出生于一个幸福的知识分子家庭,但安稳的生活却没有持续多久。10岁那年,我的父亲去世,这对于一个家庭而言,不啻于天塌了,我无忧无虑的童年也在那时戛然而止。

在几位好人的帮助下,我在嘉陵中学(现为重庆三十二中)读完了高中。1975年,我在重庆的一家医院学了半年医后,便响应号召上山下乡当知青。下乡之前,老师就曾跟我们说,农村缺医少药,学点医可以帮人帮己。但我们对此毫无概念,等真正进入乡村,我才了解到农村医疗环境的恶劣。

那时,乡亲们连感冒发烧都没有药也没有钱医治。一次偶然的机会,我用医用酒精擦动脉血管物理降温的方式治好了一个发高烧的孩子,之后又用这种方法陆陆续续治好了几个小孩。

当地农民没见过医用酒精,只觉得疗效神奇,就以“神水”称呼,甚至还给我起了一个“神医”的外号,久而久之,全公社都知道我们大队来了一个“神医”。

有一天,公社里唯一的赤脚医生——一个七十来岁的老婆婆找到我,问我愿不愿意做医生,当时我看着老人大老远赶过来,毫不犹豫就答应了。就这样,我开始跟着老中医学习中草药知识和一些外伤处理技巧,开启了三年的赤脚医生生涯。

考入“工程师的摇篮”

1977年,尘封十年的高考考场重启。当我得知这一喜讯时,已是11月,距离高考还有不到一个月,因为准备不及时,本想考医学院的我毫无意外地落榜了,只考上了专科。

日思夜想,怀抱着本科的梦想,我选择了第二年重考。

在考前的半年里,因为没有教材,我只能不停地做手抄题,同时借着给当地农村学校的初高中生讲解作业的机会巩固自己的基础知识。

最终,冲着考取医学院去的我,因为分数高出一截,而被西南交通大学的隧道及地下铁道专业录取。拿到录取通知书的那一刻,我高兴坏了,虽然那时我压根不知道西南交通大学是个什么样的学校。

等到了大学,老师告诉我们:“交通大学是工程师的摇篮。”听到“工程师”三个字,我眼前一亮,兴冲冲地对我母亲说:“妈妈,我以后要当工程师了。”

“别好高骛远,你能当工程师?”那时母亲对我的质疑,在多年后,变成了我和母亲之间的一个玩笑。

后来,我不但成为了一名真正的工程师,还在30多岁时就成了总工程师。隔壁邻居问我母亲什么是“总工程师”,我母亲也不知道如何回答,“大概就是管工程师的工程师吧。”

学习轨道交通和

地下工程技术

当时,隧道及地下铁道专业还属于非常超前的专业,这也导致了教学资源非常“贫瘠”,刚入学时唯一的教材是一本蜡版印刷的《地下铁道》。

大学四年,我们从入学时的一无所知,到逐渐了解地下铁道的原理、工程力学、施工工艺、建造方法、安全措施等等。现在想来,那时所学虽然非常基础,却像是一把“钥匙”,开启了我的地铁工程梦。

1982年毕业后,我进入了铁道第二勘察设计院,先后参与了北京地铁、上海地铁的建设工作。尤其是上海地铁一号线,是我大学毕业后第一个完整参与设计的地铁工程,让我对轨道交通和地下工程技术有了更深刻的理解。

1992年,铁道部在全国选拔赴日本研修工程管理的人员,选拔内容为日语水平考察。为了能到日本学习先进的工程管理知识,我特地报了一个日语强化班,最后以第一名的成绩顺利成为赴日研修生。

到了日本,我才知道工程管理是一项专门的事业,有非常详细的计划、标准和流程。在大开眼界之余,我也对工程管理有了系统的认识。但最让我刻骨铭心的,还是日本人的敬业精神。

我初到日本时,日方问我“为什么来日本”,我当时心想,这太好回答了,于是说了一堆关于“为了祖国的繁荣强大”之类的话。没想到,日本人听到后,非常严肃地对我说:“你是国家领导吗?作为工程师,就应该认真做好工程师的本职工作,就像设计师应该画好自己图纸,这就是对国家最大的贡献。”

这番话这让我大受震动:如果每个人都能将自己的工作做到极致,何愁我们的祖国不会强大!在之后几十年的工作中,这样的“螺丝钉精神”一直影响着我。

如果现在不坚持做好地铁站的无缝衔接,规划设计,同步施工,将来改造就非常困难,使用很不方便。

到深圳参与地铁建设

1993年,我开始担任广州地铁一号线副总体设计负责人,主持多项工程的科研、勘察设计、施工管理等工作,一干就是6年。就在广州地铁建设期间,我也开始接触深圳地铁的规划工作,参与深圳地铁投标。

1996年,我第一次到深圳参加深圳地铁规划会议,记得当时规划的人口数量还不多,等过了一段时间,我第二次参加规划会时,规划人口数量就成了500万,后来就是800万、1300万、1500万……快速的人口更新让我对这座改革开放最前沿的城市有了深刻的印象。

1997年,我们设计的深圳地铁1号线罗湖至大剧院路段的设计方案中标,与此同时深圳市地铁有限公司向我抛出了橄榄枝。

当时,深圳发展得非常快,很吸引人。考虑到深圳地铁有限公司是建设单位,我可以在这里实现很多以前的想法,于是在1999年1月1日,我正式踏上了深圳的土地。

在技术上实现重大突破

我刚到地铁公司时,深圳地铁还只是画在规划图上的几条线,可以说是一切从零开始。

虽然深圳地铁在建设前期有整体规划,但由于深圳发展太快,地下设施资料的更新速度跟不上城市建设的速度,这导致我们在具体实施过程要克服重重困难。

我印象最深刻的就是地铁一期工程1号线罗湖到大剧院路段的建设。

那时,地铁一期工程罗湖到大剧院这一路段上,建筑物非常密集,建设困难极大。当时国贸大厦到老街区间隧道(北段)要从百货广场裙楼下穿过,需要对阻碍地铁隧道的6根桩基进行托换,这些桩基位于地下16米深处,直径约2米。其中,最小承载力约1200余吨,最大承载力达1890吨,整幢大楼设计承载力数万吨。

而在此之前,国外已实施的桩基托换最大吨位仅为585吨,这项工程事关百货大楼和周边地区的安全,稍有疏忽,后果不堪设想。所以,我们提前一年就开始了前期准备工作,最后在2002年实施的桩基托换工程中,施工单位采用了全自动、高精度的监控测试系统,及时获取桩基托换的数据结构,确保了施工安全高效。

我当时作为项目负责人,在整个桩基托换的过程中,一直在施工现场坐镇,直到施工顺利完成,提到嗓子眼的心才真正落定。

最后,我们在百货大楼下实施的桩基托换技术获得了国家科技进步奖二等奖,为我国地铁的难点工程打下了技术基础。

便民理念贯穿地铁建设

在规划建设深圳地铁的过程中,我们不仅在技术上实现了许多重大突破,在建设理念上,也是遥遥领先。

当时,考虑到市民出行的便捷性和城市未来发展的趋势,我们准备将地铁站口与火车站、购物中心等地方进行无缝衔接,放到现在,这绝对是一件受欢迎的大好事,但在那时,大众对地铁的接受度远没有现在之高,1号线沿线的不少物业单位一听到我们的提议,毫不犹豫地选择拒绝。

尤其是地铁罗湖站接驳深圳站的过程时,可谓困难重重。那时整个深圳站,包括罗湖口岸在内,被公安、城管、边防等七个部门所管辖,要把地铁站跟深圳站紧密相连,就得七个部门全部同意。当时,来来回回的协调会开了不少,我们更是一个部门一个部门地跑,最后总算是精诚所至金石为开,将罗湖站建成了。

当时,我们也曾有放弃的念头,但转念一想,如果现在不坚持做好地铁站的无缝衔接,将来改造会非常麻烦,损害的是城市的发展利益。

这样的便民换乘理念一直贯穿着整个地铁建设。在1号线规划老街站时,我们就预测老街未来会迎来比较大的客流量,但当时老街地下空间不足,我们花大功夫构思了岛式上、下行线重叠设计,为后来3号线的换乘预留出了足够的空间。

2010年,深圳地铁3号线一期工程通车,采用了全国首创“同台换乘”(即在同一层中有两条线路,同一条线路上下重叠),我和同事到老街站,看着站内穿梭的市民无障碍换乘,心里无比自豪。

在深圳这片改革开放的沃土上,充满创新基因的深圳地铁一路演绎了不少振奋人心的创新故事。

投身地铁3号线建设工程

2004年5月,深圳市地铁3号线投资有限公司(以下简称3号线公司)成立,我和二十几位同事一起被调到了三号线公司,负责3号线的设计和建设工作。

建设3号线的过程,是一场前所未有的挑战。

龙岗的地质条件非常复杂,地下空间也很有限,而且当时龙岗还在建设中,一旦地下的地铁线路建成,地上建筑的建设就会受限,将会严重影响到龙岗未来的发展。所以在地铁三号线的设计之初,我们就面临着一个大问题:建一条什么样的地铁?

经过深思熟虑,我们最终选择了“地下线+高架线”的设计。那时地下线每公里超过8亿元,而高架线却只要4亿元,这样的设计可谓既节省又实用。3号线建成后也证明了我们当初的选择是正确的,26公里的高架段节省了几十亿元的费用,也为之后龙岗的建筑规划创造了良好的条件。

当时,考虑到深圳的土地资源比较紧张,在建设地铁3号线横岗车辆段时,我们创新建设了双层车辆段。车辆段是轨道交通系统中对车辆进行运营管理、停放及维修保养的场所,在过去都是在一个平面布置,一来是检修方便,二来也是因为地铁车辆质量较大,重叠对技术要求极高,但是平面布置最明显的缺点就是占据了大量的土地资源。

所以,为了释放这些土地资源,当时我们对横岗车辆段采用了双层结构(检查库和停车库上下双层重叠),建成后节省了35%的车辆段用地,节约出大量供物业开发的白地,建造了教育设施、保障性住房以及商品房,也为市民带来了实惠。

横岗车辆段是国内首次实现地铁双层车辆段及上盖物业开发的案例,改写了以往车辆段只能平面布置的历史,成为了全国轨道交通的典范。

用创新精神啃下

地铁建设中的“硬骨头”

本着安全至上和经济效益最佳的原则,我们还开创了不少地铁建设创举,啃下了一块又一块硬骨头。

当时,地铁3号线隧道要从益田村中心广场地下通过,有不少市民认为地铁施工对工作生活影响大,提出了反对意见。最后经过协商,我们决定在整个中心广场下方建设一个大型社会车辆停车场,作为地铁施工给市民的补偿。

开建前,我在审设计图纸时发现设计中用到了很多抗拔桩(指地下建筑工程为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩),我就问工作人员:“为什么要用这么多抗拔桩?”他们告诉我,中心广场地下水量为每天4000立方米,导致浮力特别大。

多年的工程经验让我觉得这个地下水量数据不准确,后来又经过多次测量,我们发现中心广场地下每天的水量为300立方米。

水量少了一个量级,事情就好办多了。“对抗不如顺其自然”,经过多个方案的效益比对,最终我们选择了“泄水引流抗浮”的方法:通过在底板下设置反滤层排泄一部分地下水,使地下车库的水浮力与结构自重及覆土重达到一定的平衡,就能解决抗浮问题。

这样一来,整个工程结构不需要设置抗拔桩和锚杆等,直接节省工程投资1亿多元,将工期缩短了10个月。后来,我们在中心公园地铁停车场以及福田综合交通枢纽站工程中都用到了该项技术理念。

深圳地铁

展现深圳精神与深圳质量

在整个地铁3号线的建设中,我们突破了传统管理模式,创新应用多项技术创新成果,在生态环保、节约土地、降低运营成本等方面均起到了示范效应。建成通车后,3号线工程获得了30多项市级、省级、国家级荣誉奖项,并一举夺得有“中国建筑界奥斯卡奖”之称的“中国土木工程詹天佑奖”,再度诠释了深圳质量。

2011年,地铁3号线承载了世界大学生运动会期间客流运输、安全保障、服务接待、城市精神文明展示等多项重要功能和历史使命,向全世界展现了深圳风貌。

城市轨道交通是城市进化过程中社会、经济、生态、环保以及文明综合发展的引擎,在深圳这片改革开放的沃土上,充满创新基因的深圳地铁一路演绎了不少振奋人心的创新故事。时至今日,我还是能够非常自豪地说,深圳的地铁创新一直走在全国前列,并不断刷新着历史!

总第91期

出品:深圳市政协深圳晚报社

总策划:戴北方王璞王大平

总监制:柳光敏邓自强

总顾问:黄玲南兆旭

总执行:叶晓滨周智琛胡文

统筹:吴振兴成功梁琼月

杨堃张笑

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