北京第一條地鐵建設歷程

周慶瑞

我想重點回顧一下從1956年國家成立第一個地鐵建設機構—— 北京地下鐵道籌建處開始，一直到1965年北京地鐵正式開工建設的這段歷史。這10年的歷史很重要，因為我國地鐵建設的一些重要決策、基本框架就是在這一階段確定的。現在，了解這段歷史的人已經不多了。因為在1956年北京地鐵籌建處成立時就參加工作的第一代地鐵建設者，一直到現在仍在做一些具體工作、擔任一些職務的，好像只剩下我一個人了，所以我覺得我有責任把我所知道的這段歷史中的一些情況給大家做一個簡要的回顧。

北京地鐵建設工程的上馬與下馬

1956—— 1965年，是北京地下鐵道從提出建設到正式開工的10年，我參與了整個籌建過程，有幸成為這段歷史的親歷者和見證者。

1953年，“一五”期間，北京市政府制定的《關于改建與擴建北京市規劃草案》提出，必須盡快發展地下鐵道。1956年7月和8月，北京市政府兩次給中央打報告，申請開展北京地下鐵道建設工作。1956年9月5日，中央批準成立“北京地下鐵道籌建處”（以下簡稱“籌建處”），啟動北京地鐵建設。北京地鐵建設工程正式上馬。

籌建處是我國第一個城軌建設機構，機構人員分別從北京市、鐵道部和地質部抽調，因此當時這個機構的名稱為“北京地下鐵道籌建處”，而不是“北京市地下鐵道籌建處”。我是1955年畢業分配到北京市都市規劃委員會工作的，都市規劃委員會主任姓佟，清華大學梁思成教授為副主任。我和其他被抽調到籌建處工作的人員一樣，當時對地下鐵道的了解只是有一個概念。

籌建處初建時，調進30多名直屬人員，分屬地質、線路和結構等三個部門。籌建處的領導干部也分別由北京市、鐵道部和地質部調進，他們是劉德義（北京市建工局副局長兼第三建筑公司經理）、徐駿（北京鐵路局總工程師），張更生（地質部水文局局長）。地質、線路、結構三部門的中層領導，也分別由三方面人員莊寶帆（地質部）、辛紀恩(鐵道部)和張憲祖（北京市）擔任，部門間工作互相協作配合融洽。

籌建處成立時，調進的人員都具有很高的本專業技術水平，但對地鐵體系缺少深度認知。中央聯系蘇聯政府，希望他們派專家來華協助和指導北京地鐵建設。那時中蘇關系尚處于良好狀態，主持蘇聯政府工作的馬林科夫，隨即派出了以莫斯科地鐵設計院總工程師巴雷什尼科夫為組長的專家組來華協助工作，成員有線路專家高爾科夫、結構專家謝苗洛夫、地質專家米涅尼爾和馬特維耶夫。專家組的主要任務是協助研究線路方案、深淺埋結構方案和工程整體策劃。巴雷什尼科夫是蘇聯院士，其他專家早年也都參加過莫斯科地鐵的修建，經驗豐富，而且工作態度十分認真。專家們在華工作時間為半年。在華工作期間，蘇聯專家還安排出時間為中方技術人員講課，系統傳授地鐵技術。因我當時年輕，剛大學畢業不久，在學校學習的外語又是俄語，因此承擔了做筆記的任務，并將筆記整理、裝訂成冊，給那些沒有機會直接聽蘇聯專家講課的同事學習和參考。在北京地鐵籌建階段，上海、天津的相關部門及同濟大學，都曾派少量技術人員和教師來籌建處學習并參加部分工作。

到了1957年，國內形勢發生變化，中央決定暫不修建北京地鐵。北京地鐵建設工程下馬。當時傳說可能10年之內不會修建地鐵，來自鐵道部的一些同志就想回去了。恰在此時傳來了周恩來總理的重要指示：要把技術骨干保存下來，深化地鐵研究，因此這股技術力量得以保留，并成為后來我國地鐵建設的重要力量。

第二次上馬、下馬

1965年2月4日毛主席對《關于北京修建地下鐵道問題的報告》所作的批示

1958年，在“大躍進”的形勢下，北京地下鐵道建設被再次提上日程，由鐵道部負責組織實施，并在北京成立了“地下鐵道工程局”，當時籌建處的設計人員不足，于是便從鐵道部第三設計院抽調了部分人員，與籌建處的設計人員共同組成了新的設計處，劃屬地下鐵道工程局領導，同時撤銷了籌建處建制。

當地鐵建設第二次上馬時，蘇聯政府主動提出派專家來協助我們建設地鐵。此時中蘇關系已開始交惡，我們也不希望蘇方再介入，但蘇聯專家還是來了。相比第一批蘇聯專家，這次派來的專家，年齡較輕，也缺少經驗。他們來后不久，由于中蘇關系進一步惡化，蘇聯單方面提前撤回了全部專家。因此，第二批蘇聯專家沒有起到太大的作用。

因為三年自然災害，國家的基本建設規模大大縮減，北京地鐵建設工程也隨之第二次下馬，但保留了基本骨干力量，我也被留了下來。設計處劃屬鐵道部專業設計院，主要進行一些研究工作，所以后又改組成“地下鐵道研究所”，隸屬鐵道科學研究院領導。

正式開工建設

1964年，我國國民經濟開始全面好轉，但國際形勢變得比較嚴峻，我國與美國、蘇聯的關系不斷惡化。在“深挖洞，廣積糧，不稱霸”的大形勢下，中央再次提出建設北京地下鐵道。1965年1月，國家成立了地鐵建設領導小組，由當時北京軍區司令員楊勇擔任組長，北京市副市長萬里、鐵道部副部長武競天任副組長。地鐵建設領導小組成立之后，給中央遞交了地下鐵道修建方案，很多中央領導都做了批示。毛澤東主席于2月4日也做出重要批示：“楊勇同志，你是委員會的統帥，希望你精心設計，精心施工，在建設過程中，一定會有不少錯誤失敗，隨時注意改正。是為至盼。”這是毛澤東主席批示我國地鐵建設的唯一文書。

1965年7月1日中央領導同志參加北京地鐵開工典禮

1965年7月1日，北京地鐵開工典禮在八寶山舉行，朱德委員長、鄧小平副總理、李先念副總理等中央領導出席。開工典禮結束后，楊勇等領導又去參加由地鐵規劃設計和工程建設代表組成的會議。我當時印象比較深的是羅瑞卿同志的發言。他說：“我們國家原子彈都可以造，建設地鐵還有什么困難不能克服！”他的講話給了我們極大鼓舞。北京地鐵正式開工建設。

深埋、淺埋方案之探討

在北京地鐵第一次上馬、下馬的這段時間里，技術專家做了很多重要工作，其中之一就是決定北京地鐵究竟采用深埋方案還是淺埋方案。蘇聯專家認為：第二次世界大戰期間，德國軍隊兵臨莫斯科城下時，蘇聯的指揮系統就設在地下鐵道里面，很安全；德國飛機狂轟濫炸英國倫敦時，很多倫敦市民都躲進了地鐵，保全了生命。參考國外經驗以及當時的國際形勢，國家領導層認為北京地鐵應該采用深埋方案。然而北京地質情況給地鐵深埋建設帶來了施工難題。

北京地下第一層為第四紀地層，是含水量很大的松軟地層，那時的地下水位很高，兩三米深就見水了。比較穩固的第三紀地層在第四紀地層的下面，但第三紀地層的分布也非常特別，從公主墳接近地表一直向東傾斜，到東單埋深厚度約達100m。如果地鐵車站埋在基巖里面，從地面到車站就要采用斜隧道和自動扶梯，施工時需穿過很厚的含水地層，難度極大。當然也可以采用凍結法施工，但那樣做既費錢又費事。

此外，地鐵自動扶梯的傾斜角度是30度，如深埋100 m，自動扶梯的長度就需200 m。當時我國的自動扶梯生產能力有限，別說200 m長的，即便稍短一點的也做不出來。而且從地面到這么深的地下車站，需要十來分鐘，不利于應急疏散。大家都感到左右為難，中央領導也注意到了這一點。

1960年，中央軍委在廣州召開擴大會議，北京地下鐵道工程局的陳志堅局長以及設計處的謝仁德總工程師等幾位專家專程來到廣州，當面向周恩來總理和6位元帥進行匯報，闡述了深埋方案和淺埋方案各自的優點以及在實踐中可能遭遇的困難。當時在北京公主墳和木樨地各挖了一個百米左右深的豎井，根據周恩來總理的指示，中央有關領導從廣州回京后親自下井考察。領導們體驗后認為，采用深埋方案的施工難度確實比較大，特別是上上下下也很費時間。中央最終決定：北京地鐵采用淺埋方案。

破解“肥梁胖柱”難題

在北京地鐵第二次上馬、下馬的這段時間里，我主要從事工程結構方面的研究工作。北京地鐵工程結構的荷載比較大，所以在地鐵工程結構上會出現一般建筑不會出現的問題 ——“肥梁胖柱”，但由于地下空間比較狹窄，因此必須解決好這個難題。

當時我想先解決柱的問題。經調查，有一種叫鋼管混凝土柱的結構，即在鋼管里面澆筑鋼筋混凝土。這種結構的柱子受力后，外層的鋼管約束里面的混凝土使其不能向外膨脹，這樣既能提高工程結構的承載能力，也減少了柱的直徑。在這方面中國科學院土建研究所當時做過許多模型試驗，并已在實際工程中應用，他們對此給我們作了詳細介紹。后來我們又與清華大學合作補充了動力試驗，證實性能可靠可以采用。

北京地鐵正式開始建設時，在地下鐵道工程局下面成立了一個研究所，剛從蘇聯學習回國的唐山鐵道學院教師施仲衡被調任研究所所長。當時上級主管部門提出，對這么重要的工程結構，最好做一個1:1的實柱試驗。這個試驗由研究所負責實施。可一般實驗室沒有那么大的壓力試驗機。正好上海重型電機廠有1臺我國剛研制成功的萬噸水壓機，壓力最大可達1.2萬噸，當時全世界僅有4臺。做這個試驗有一定的風險，一旦試驗失敗可能會損壞試驗設備，但機械部主管水壓機研制的領導還是同意了我們去上海做這個試驗。

在試驗現場看到水壓機對1:1的大柱子進行施壓，心里是十分緊張的。試驗開始后，每增壓一次，大家都心頭一緊。5 t、10 t、50 t、100 t……直到設計荷載，柱子仍穩如泰山，我們才放下心來。

試驗結束后，我們想知道鋼管里面混凝土的狀態，便把鋼管剖開。發現混凝土呈塑性變形，證明鋼管混凝土柱不僅承載能力夠，而且受力性能也很好，可以很放心地應用于地下鐵道建設。

“胖柱”的問題解決了，接下來還需要解決“肥梁”的問題。在實際工作中這方面遇到了兩個難題：

一是地下結構梁的強度問題。混凝土的標號已經沒有再增強的空間了，我們準備用一些強度更高的鋼筋。但是，鋼筋的強度越高，其含碳量就越高，因此鋼筋強度增加的同時，其脆性也增加了，這對承受振動載荷的結構物很不利。

二是地下結構梁的受力問題。因這類梁都比較短、比較粗，一般的梁都是受彎曲力破壞，而地下結構梁可能會受剪切力破壞，受力性質不一樣。

根據領導安排，我帶領一個研究組進入清華大學做了很多大比例梁的試驗。在清華大學教師的協助下，我們進行了系統動力學配套研究，一定程度上提高了高強鋼筋的性能，“肥梁”問題得到相當程度的改善。

“肥梁胖柱”難題的解決為地鐵工程空間改善及安全保障積累了寶貴經驗。

設計經驗的薪火相傳

在北京地鐵二次上馬期間，通過整合“肥梁胖柱”等資料，并結合蘇聯的地鐵設計規范以及其他工程規范，我們編成了《北京地下鐵道明挖隧道結構設計規定》，送交上級主管技術部門審查，得到了認可并予以采用。該規定在指導北京地鐵建設和保障工程質量與安全方面起了很重要的作用。

1969年，北京地鐵一期工程剛結束，我們就想編一本規范，施仲衡總工程師也非常重視。我們向建設部打了報告，得到的批復是可以作為國家標準編寫。當時編撰的重要原則之一是：入編的必須是成熟經驗，不納入尚在研究中的內容。

1992年，我們編成第一本《地鐵設計規范》。當時只有淺埋明挖的經驗比較成熟，因此該規范只有淺埋明挖隧道結構設計的內容。對地鐵建設而言，該規范是不全面的。直到廣州和上海的地鐵建設采用盾構施工，有了暗挖隧道的經驗之后，在施仲衡的主持下，我們邀請廣州和上海的專家共同參加，編制了2003年版的《地鐵設計規范》。2003年版的規范應說是當時國內一流專家的智慧結晶，在指導國內地鐵設計上起到了很大作用。

隨著我國城市軌道交通的快速發展，《地鐵設計規范》每隔一段時間便需進行修訂，當前執行的是2013年版，屬第三版。

各個版本的《地鐵設計規范》都是在施仲衡院士的主持下進行編制和修訂的，最終也由他主持審定。在具體的操作過程中，我負責各專業文稿的審核和統稿工作，積累了一些經驗。后來，我受重慶市軌道交通公司邀請，協助編制了國家標準《跨座式單軌交通設計規范》和《跨座式單軌交通施工及驗收規范》；受北京城建設計院軌道院邀請，協助編制了國家標準《輕軌交通設計標準》。目前，我正受中鐵工程設計咨詢集團公司的聘請，協助編制國家行業標準《懸掛式單軌交通技術標準》。現在規范的編制原則與以前有所不同了，以前要求必須是成熟經驗的總結，而現在提出“標準先行”，要通過標準來推進技術創新。

建筑大師傳道授業

1965年7月，北京地鐵正式開工建設，首先開工建設的是東西走向的1號線，線路西端起于石景山，向東經由天安門止于東郊熱電廠。由于當時我們熟悉和采用的施工方法是敞口明挖法，這種方法施工過程中地面需敞口1～2年，但天安門每年有多次重要群眾集會，長時間敞口方法自然不可取，于是將地鐵南禮東段調整由南禮士路向南沿南城墻經正陽門向東至北京站止。正陽門城樓是天安門建筑群很重要的組成部分，能否拆除，須請示中央。上報后，很快得到周恩來總理回復：正陽門不僅不能拆，建國門的古觀象臺也不能動。于是該段部分線路到了正陽門，就局部南移，從正陽門和箭樓之間穿過去。

由于都是采用明挖法施工，需要用打樁機打樁，打樁機工作時會產生強烈振動。正陽門的門樓都已有幾百年歷史，上級主管部門要求我們考察城門樓在施工過程中是否會受影響。在天安門管理處的一位管理員的陪同下，我們登上了正陽門城樓。登樓一看我很吃驚，木結構不僅顯新且構造完整，后據管理員介紹，原來的城門樓1903年被八國聯軍燒了，現在的城門樓是滿清政府1906年重新修建的，據考查的當時只有50多年歷史，結構完整，影響不會大。同樣我們考察了前面的箭樓，只是外表有些破壞，也沒看出什么其他問題。

地面建筑沒有問題，城樓下面基礎是什么情況呢？管理員也不清楚，這只有去請教建筑大師梁思成教授了。一天下午我到梁思成教授家里拜訪了他,并述說了相關情況。他很謙虛地說：“我對古建筑是有一些研究，但對其地下工程研究并不太多，現在我給你找了一些書，看有無參考價值？”這十幾本書，大部分是英文的，還有小部分是中文的，都是一些過去中外專家對北京古城調研之后寫的。后據了解采用的為木筏基礎，對鄰近建設不會有大影響，工程實踐也證明如此。

梁思成教授同時與我也談及其他有關話題，例如：“你們地下鐵道的建筑設計是不是也應該注意傳承我國的民族建筑文化？”當時我的第一反應可能要雕梁畫棟，我說那是否太費錢？梁教授卻指著旁邊一個條案家具說：“你看這個條案構圖，右邊一個圓圈被一個直線拉過來，然后接另一邊一個圓圈，構造很簡單，一看就是中國式家具。”他的意思是說，要體現中華民族建筑文化，不一定要花很多錢。

當年我拜訪梁思成教授時，社會上正在批判他的復古主義思想，他卻仍然堅持傳承博大精深的我國民族建筑文化。回想起來，很令人敬佩！

協助國家做好工程立項評估

上世紀80年代后期，國家計委成立了中國國際工程咨詢公司，它的重要任務是對國家一些重要項目的可行性研究報告進行立項評估。根據城市軌道交通發展需要，隨后組建了專業成員公司—— 中國地鐵工程咨詢公司，以北京城建設計院為主，由當時的上海隧道設計院、天津地下鐵道管理處、廣州市地下鐵道籌建處等幾個單位共同組成。北京城建設計院院長王新杰任總經理，總工程師施仲衡任總工程師，我擔任主任，管理中國地鐵工程咨詢公司的具體業務。

中國地鐵工程咨詢公司成立了專家組，成員分別來自上海、廣州、北京。專家們對北京、上海、廣州、沈陽等全國相關城市修建城軌的可行性研究報告進行評估，對初步設計方案進行審查。這對于協助國家把握城軌建設方向、保證工程建設質量起到了重要作用。

推進國內外技術信息交流

改革開放前，我們只有一些蘇聯的地鐵建設資料，對西方國家的地鐵情況所知甚少。改革開放之后，國家圖書館及情報研究所陸續引進了一些外國技術資料，我們也經常派人出國考察。另外，北京和其他城市也在進行地鐵設計和施工，需要一個載體介紹國內外的地鐵建設經驗。1988年1月1日，我們創辦了內部刊物《地鐵與輕軌》，以便于國內同行間進行技術交流。

同時，在王新杰和施仲衡兩位領導的帶領下，我們又與中國國際貿易促進會進行聯系，通過其與香港的展覽公司協商，曾每隔兩年在國內舉辦一次地鐵與輕軌展覽會，當時西門子、阿爾斯通、龐巴迪等一些海外公司都應邀參加了展覽會，推進國際交流。在那個時期，《地鐵與輕軌》雜志以及地鐵與輕軌展覽會，可以說實實在在地推進了地鐵技術的交流和建設發展。

2003年，《地鐵與輕軌》與北京交通大學聯合出版發行，并改名為《都市快軌交通》，經進一步完善、提高，現已成為我國城市軌道交通行業內一本著名的公開發行的刊物。

城市軌道交通發展前景寬闊

根據中國城市軌道交通協會2020年底統計，我國內地累計已有45座城市開通城市軌道交通，運營線路達7969.7 km，無論是建設規模還是建設速度都位居世界的前列。

由于中國城市軌道交通協會把全國軌道交通各界組織起來，在推進我國城市軌道交通發展上起了巨大作用，并且正在加大力度提升工程質量，應用新興的信息技術，大力推進智慧軌道交通的發展。相信在協會各方面的共同努力下我國城市軌道交通發展一定會走在世界的最前列，為城市建設、為人民出行提供更加優越的交通服務。