中国城轨口述历史孔繁达访谈录：地铁设计新老结合与触类旁通

【人物小传】

孔繁达，时任中铁二院地铁院总工程师。曾任中铁二院承担的中国第一条采用总体总包模式勘察设计的广州地铁1号线总设计师；参编了国家标准《地铁设计规范》（GB50157-2013），并作为主编人之一，编制了其中线路章节的标准规定；同时为我国城轨首次实行设计监理制度的深圳地铁1号线总监理师，工作期间多次赴重庆，为中铁二院承担的全国第一条跨座式单轨项目勘察设计提供了丰富的经验指导。

采访时间：2021年6月8日

采访地点：北京·中国城市轨道交通协会

主持人：您是唐山铁道学院1961年选线专门化的第一届毕业生，毕业后参与成昆铁路的设计工作。

孔繁达：1961年，我从唐院铁道建筑系选线设计专门化毕业，当时学校一个很有名的选线设计专家王教授表示，“西南山高，水流又很急，你们学选线设计的要到西南去，才有作为。”因此，毕业分配时，我主动争取到西南工作，就这样到了铁二院。我很幸福，赶上并参与了我国交通建设的三次高潮。第一次是大西南建设成昆线，第二次是高速公路组网，第三次高潮是1992年开始的全国地铁建设。

第一个高潮是四川攀枝花发现了一个大的煤矿和铁矿，中央决定要建一个很大的工厂，同时要在西昌建卫星的发射基地。成昆线当时传达了毛主席的指示：“西昌那条线，成昆铁路一天修不通，我一天睡不好觉，如果没有路，我骑毛驴都要到西昌去。”就这样，一级一级传达下来，不到一个礼拜，全院职工全部赶到工地去，大批铁道兵也赶到工地。成昆铁路完工后，我又相继干了襄渝线（湖北襄阳—重庆）、南昆线（广西南宁—云南昆明）和青藏铁路。

成渝和沪宁这两个工程，我当时都是总体设计负责人。国家三线建设之后，建设计划有所调整，改革开放走向市场。当年，四川省拿到了日本贷款，决定修成渝高速公路，我们院拿了一半工程，完成之后又到了南京、上海，去投标沪宁高速公路，正是因为之前在成渝高速公路锻炼了一批队伍，所以中标了苏州到无锡这一段工程。

主持人：您什么时候进入到地铁领域的？

孔繁达：我进入地铁领域是1992年，我们院改革开放走向市场之后，取得一点经济效益，感觉这也是一条路子，西南地区没任务了，就从高速公路转向地铁。1993年初，我到了广州，广州地铁1号线是我们院第一次承担总体总包任务，第一任总体负责人是汪禾，我是第二任。这个工程干完之后就把我调到了深圳，担任深圳地铁1号线的设计总监，介入地铁设计工作。

主持人：开拓的过程是很艰难的，怎么把成昆铁路的那些经验转化到地铁建设上来？您觉得这两者有什么不同吗？

孔繁达：刚开始介入地铁，因为我刚从高速公路上转过来，就一直在琢磨这个总体该怎么当，自己得先搞清楚是要做什么事情。现在总结起来，两者区别在于：

一是规划要求上，地铁要更高水平地满足城市的规划要求，不但要服从规划，还要为规划的意图提供服务。

二是客流性质不一样，地铁有早晚高峰，行车密度大，这就涉及到很多问题，包括行车组织设计怎么做，相应的列车怎么选择，列车动力怎么配置，启动要快，制动要准，制动不准的话，屏蔽门都开不开。而大铁路就不存在这些问题。

三是地铁的工程比铁路复杂。大部分地铁是在城市的地下修建，很少一部分是在地面和高架，并且城市地下管道密布，而且这些管道的历史资料还不一定完整。地铁有很多桩基，施工的时候，怎么把城市道路交通损失降到最低，这都是地铁设计需要考虑的问题，而大铁路就没这些概念。

四是勘察手段也不一样，我们在广州运用了地质雷达，把1号线沿线的地下构筑物，地下管线摸查清楚。我记得铁二院当时只有四台进口的地质雷达，分了一台给我们，把沿线的地下情况完全勘察清楚。只有这样，才能为广州地铁1号线的设计打下良好基础。

五是地铁有折返。折返能力是地铁设计的要项，花这么多钱修地铁，满不满足城市规划的运营需求与每小时多少万的客运量，都需要慎重考虑。铁路不存在这个问题，列车的折返没有客运量的要求。所以，地铁线路的配线，车辆段的设备配置和配线布置跟大铁路完全是两回事。

六是配合施工的反应能力。铁二院配合施工的好习惯是在成昆线养成的，当时成昆线“上马”之后，全国的设计院都去帮忙，不好管理，我们把成昆线的经验挪到广州地铁上，认为地铁的施工也是好多单位相配合的事。地铁刚“上马”，施工单位对地铁公司不太了解，车站或者工程为什么采用这样的设计方法，出这样的图，它的核心问题是什么，最容易出问题的地方在哪里等，需要技术人员去交底，跑到施工单位去交底，还要派代表住到工地上，一旦有事马上打电话给项目部，项目部再马上派车到现场，及时解决和解答问题。施工单位就它的施工要求，可能对我们的设计方案局部提出改进意见，他们把意见反馈到项目部，我们立即做出反应，改变图纸、变更设计，省钱又减少了风险。

我觉得铁路配合施工的反应能力就比这个差远了，因为距离长，一个设计院管一千公里，每项工程就派这么几个人，没这个能力。地铁与城市规划之间的关系，实际上我觉得也有认识过程。大多数城市的城市规划，之前没有考虑大运量轨道交通，也没想到城市轨道交通是一个系统，大到足够影响城市布局和结构。现在经过这几十年的经验总结，往往把线网规划和城市规划结合起来考虑。我们就提出来“建地铁就是建城市”，也就是说一个城市通过建地铁来完善城市架构。

谈谈我们院承担广州地铁1号线任务的过程。

当时铁路系统的设计院是第一次承担地铁任务，大家都没经验。我记得两个铁路系统的设计院，三个地方设计院（广东省水电设计院、广东省重工院、广东省建筑设计院），再加上我们，共八个单位，都没有干过地铁。这种情况下，该怎么管理呢？我们就运用了成昆线的管理经验，当时铁一院负责的主要是平原和沙漠地带，铁四院主要负责水网和平原地带，铁三院主要负责森林和东北地带，铁二院则负责西南山区，工程地质条件环境都不一样。组建总体和总包管理组的管理办法，就是那时形成的。

做广州地铁1号线的时候，当时的业主，广州也是从全国各地调的技术人员，各有各的说法。后来铁二院跟业主商定，用铁二院成昆线的管理办法，把全线管起来，业主方总负责，铁二院梳理合同条文交给业主的总责公司，公司再把这些事情纳入合同，进行合同管理。广州地铁1号线运用这个管理办法之后，确实起了很好的作用。

铁二院后来再做标书，把总体总包的所有管理办法都写进去，到处投标，发现好多城市业主的招标书都有这些内容。看来这一整套有效的管理办法，已经被许多城市接纳和认可。业主知道应该管哪些，该怎么管，而作为总体总包的中标单位也清楚该管什么，说明这套办法，对地铁建设管理做了一定贡献。

主持人：铁二院是从上海地铁1号线开始进入城轨交通设计领域的。1988年我也在上海，跟二院的刘卡丁、于波一起并肩作战。后来铁二院就承担了广州地铁1号线的总体总包。

孔繁达：做上海的体育馆车站时，出了一些难题。二院当时也干过地铁，就把院里的一些老同志，特别是搞结构的请去做研究。这也是铁二院在成昆线养成的习惯，生产处无论到哪里去承担任务，遇到技术困难都会立即告诉院里。院里就派相关专家，到现场协助。一直到最近这几年，包括深圳、广州还有徐州等，这些线都是这样做的，总体组遇到困难，院里就会组织相关处的老专家共同研究、解决问题。

在承担广州地铁1号线总体总包任务之前，我们院的技术力量在地铁领域非常薄弱。当时只有汪禾总参加过北京地铁的修建工作，还有一些年轻人，像于波他们都是我们院年轻的骨干。广州地铁1号线的总体总包，从内心来讲，还要感谢北京以施仲衡院士和沈景炎院长为首的老专家，和上海以王振信为首的专家团队，他们当时是广州地铁公司的专家顾问团，我经常去请教，作为技术交流，经常讨论到晚上十二点。非常感谢这些老专家，要不然我们要走很多弯路。

主持人：地铁是一个庞大的系统工程，一条线路往往有十几个乃至几十个设计院参与，所以我们有总体总包的概念。广州地铁1号线，是铁二院承担的第一个总体总包的地铁项目，请您给我们讲讲这方面的情况。

孔繁达：我们成立了总体组和总包管理组，总体组主要负责技术层面，总包管理组主要负责管理层面。总体组的工作包括：

首先，它要掌管全线的技术标准，大的技术标准基本上都定了，如何落实到工程设计这条线上来，是总体组的第一项任务。总体组需要制定统一的设计标准，确定用哪些参考的通用图，比如面对同一个问题的处理，总体组需要统一把逐册的通用图发给各个施工单位采用，避免各施工单位施工时，搞得五花八门。

其次，就是我们的技术接口。技术接口主要分两大部分：一个是土建系统的技术接口，另一个是机电系统的技术接口。这两个接口之间还有一个接口，就需要把这些技术接口都捋出条文来。实际的分段设计是在哪个里程分的，坐标是多少，标高是多少，这些都由总体组反复计算，核准了之后发给施工方，将来施工完成后我们还要去验收。设备系统跟土建工程的一些接口，管线怎么安装，管道怎么走，这些研究也都需要总体组去做。

第三，重大的技术方案总体组要下到分包单位去，或者把业主技术处的领导或者技术人员请到单位来，对分包单位重大的技术方案进行审定。

第四，我们有一个设计文件会签制度，也是成昆铁路的借鉴经验。该制度是指分包单位的意见、方案及设计图，要拿到总体单位来进行会签。这个设计的起点跟上一个单位设计的终点、坐标、高程、限界等，所有跨工程界限线路的要素，如果不一致就出大麻烦了。所以，总体组的专业设计负责人，要在设计图上签名，之后出了事由总体组负责，而不是设计单位负责。在分包单位设计之前，我们会把这些接口的数据资料都给到对方，我这里有存档，在整个会签的过程中，的确发现了一些单位对线路的坐标系统随便乱搞的情况，这便是总体组要管到底的初衷，就是要规避这些接口上的混乱。

施工之前，铁道部给了我们最新的经纬仪，很精密的，可以用卫星定坐标，每个车站都要留三个平面、两个基点，平面全线测完了之后有误差，怎么办呢？我们要进行平差计算，凡是学线路专业的都知道，要把这些误差合理分配到每个边上去，也就是每个交点的坐标是全线统一的。

施工单位在施工的时候允许有一定误差，但不能太大，线路要符合我的设计要求。因为我们施工的时候，车站的底板和明挖区间的底板以及盾构区间都有规定，线路中心线有的施工单位偏移就比较大了，二院有专门的精测队，可以全线精测检查，之后重新校正。

高程怎么办呢？关于高程我们有一套规定，挖基坑的时候，基线点是在挖基坑之前都摆好的，都有护桩的。中板没打之前，底板做完了，那对不起，在没打中板之前，你需要先把地面上的高程点引下去，这样能保证误差很小。如果中板已经打起来了，就需要再把地面从乘客的出入道内转进去，边太短，误差就很大。那么，车站施工就会对区间的施工影响特别大。

主持人：您刚讲了总体的必要性和管理内容，那在总体的过程中，有没有出现过各设计院发生冲突，需要由你们总体设计单位来协调的情况？

孔繁达：按照我们的规定，每个车站工点的配合施工是由设计单位去负责的，总体单位是把每个点都给你锚定在地面上，但是你怎么引到下面去，怎么复测，那都是设计单位的工作。

打个比方，1号线有两段线路，调了一分多。调线的时候，又得要每五米做一个断面，调整后，限界还够不够呢？在铺轨之前，能不能有个车配上来作为限界检查车？

当时，设备都已经安进去了，轨道没铺之前还要测，是拿着调整之后的线路打在底板上的，以这个为准，测量限界，然后告诉施工单位，轨道是哪个中线铺，铺完了之后还要检查是不是铺歪了，又影响限界了。所以这个过程又出现了偏差。当时上海叫我去验收线路，我说首先讲讲限界车是怎么做的，我一听，就知道限界车做的不对，于是我说不相信你的测量结果。

广州有个专家倪昌，是专门做限界设计的，限界这部分规范条文就是他写的。他当时配合业主做了一个可移动式的限界车，把车子开进去，慢慢地走。这个工作挽回了一些工程损失，否则，一旦运行之后，车轮轨一磨损，车辆就要倾斜，有的时候乘客都在这边坐，就会有一定倾斜，对行车运营安全很不利。

总包管理组的职责：一是减少占用总体组技术人员的时间，把该做的一些事务性工作，都挪到这个组；但这个组的人员配备也不是一点技术不懂的，得有一点技术水平，这项工作由技术工程师来承担，他要和各个分包单位签订分包合同。二是保证设计人员到位，在合同中，业主要求设计人员必须到位，我们经常每半个月就到业主单位去，检查设计负责人到不到位，特别是非广州地区的单位的人员到位情况。三是巡检安排、联络和沟通工作，分包单位去巡检，巡检的安排计划都是总包管理组报送总体，研究确定后由总包管理组发给各个分包单位的，巡检计划包括什么时间巡检，一个单位什么问题，巡检的主要问题是什么等。四是文件会签，进场之后，地下管线，地下房屋桩基等测完后，需要整理相关资料发给分包单位，分好之后，满足设计单位的设计需要了，总包管理组负责人签字后发放。如果哪个分包单位说资料不够或资料出错了，那总包管理组要负责。文件会签是很繁琐的一个事，七八个单位，这么多专业，这么多图纸，业主给的设计时间偏紧张，出图日期都到了才出图。每个专业会签什么图纸，总体组都做了规定，这些图纸得通知单位来。哪个单位什么时候来，带什么专业的来，来了之后你得收，不能出差错。到最后，出文件都是一摞一摞的，这些繁琐的工作都是由总包管理组来承担的，起到了必不可少的重要作用。

主持人：广州地铁之后，铁二院又参与了国内许多城市的地铁设计任务，其中我们国家第一条单轨线路就是铁二院做的。

孔繁达：这个设计任务是铁二院的光荣，压力很大，院领导就把我们很得力的两员干将——张海波和周勇，还有几位得力的年轻骨干项红等召集起来，让他们到日本去考察和收集资料。

我在方案研究过程中去过重庆两次，现场也看过。那条线路太悬了，特别是嘉陵江边上那一段，最难的叫李子坝车站，线路要过去，又不能把楼房给拆了，于是就把两种荷载的力量分开来做设计。轨道交通的运营振动，不要传到建筑物上去。现在那儿已经成了重庆的“网红”旅游景点。

他们经过考察和研究，采用了八节编组，重庆客流量大，发车间隔时间也大幅缩短，达到了每小时二十四对。列车编组加大了，行车密度加大了，配线上的一些事情也做了相应的调整，解决得很好。另外，施工也进行了创新。铁路上搞施工一般都是修建施工便道，把梁用汽车运过去，再用架桥机架到梁上去。嘉陵江那一段修便道不可能。他们就跟业主一起研究，用单轨施工方法，在单轨上运梁，施工。这种施工方法当时在全国是没有的，而且应该说创造了很好的施工方法，解决了业主当年技术内容不足的难处。

主持人：早年我们是摸着石头过河，很多工程师连地铁都没见过，每一个细节都带着一种研发创新的精神在做。经过北京地铁一期二期，还有上海地铁1号线、2号线，广州地铁1号线等线路总结的经验，我们完善了标准，现在各城市在做地铁的时候，这个设计已经不像当年那么困难了。

孔繁达：当时我们院承担重庆这个任务的时候，全国高架就是两套标准，一个是地铁的建筑专业规范，一个是桥梁的规范。总体组经过研究，两个规范都不能违反，计算结果要进行验证，互相印证，看看有没有不够的，有没有是富裕太多的，经过层层修正，最后才确定的这个设计方案。

主持人：车站本身是一个建筑。车站里面走车的梁体，它是一个桥梁。它们受力是不一样的，影响也不一样，要结合在一个建筑里，就有了您刚才说的，桥和建筑是分开的，看起来是一个建筑，实际上它里面是由桥梁和车站建筑组成的复合体。

孔繁达：建设初期，地铁设计者也到日本、香港地铁去学习过。例如，防淹门怎么设计和维修，运营的时候怎么办，跟信号有什么关系，都是我们在香港地铁学到的。在香港的时候，我们等到地铁停运之后下去看，光防淹门就去看了三回，关上门水不能漏出去，这个怎么结合的，门已关的信号怎么告诉后面的司机“门关了不能开过来”，很多事情我们以前不懂。

地铁的设计要细腻，得有开拓的精神才行。比如，地铁的信号设计细腻到什么程度，一秒一秒地“抠”，广州信号系统是用德国的贷款买的，我们到了德国一看，它编的软件给我们设定的最高运行速度是72公里/小时，当时我就觉得怎么行呢？人家说了，我有瞬时超时反应，有信号的延时，信号系统的余量也留得很富裕。换言之，就是你出任何事故都与我信号无关，我们不承担任何的责任。

当时，我们就不同意。这样我们的运能和旅行速度就下降了，我们要求增加到76千米/小时，你不要小看这4千米，最后是增到75公里/小时，为了这一公里就扯了半天。通过这件事情我发现信号是地铁设计里一个特别重要的系统。它是以秒计的，包括停站时分，大铁路多停个30秒没什么关系，因为它区间大概20公里至30公里长，加加速时间就抢回来了。地铁区间只有一公里多，有的甚至只有八九百米，如果超过了50秒钟，每小时30对的能力就没法实现，整体运能就下降。

每个专业都有每个专业的奥妙之处，现在已经成熟了，都是汲取教训，慢慢积累。

主持人：您退休以后，仍然在我们轨道交通设计领域工作，请给我们介绍一下。

孔繁达：当时深圳设计监理完之后，铁二院大概有两年多在地铁没有任务，上海城建院也想搞地铁，就请我们帮忙，继续参加上海地铁建设。在上海待了一年多，后来二院有任务，我马上就又回到二院了。那以后一直到1998年，离开二院之后，先后在深圳、广州、杭州、厦门、北京等地，担当专家组组长负责审查总体设计和初步设计。我初步核算了一下，这些年我参加了15个城市将近20条线的总体设计和初步设计审查。

还有两项工作就是我和沈景炎院长两人在规范编制小组修改完成线路规范编写工作，还参与了我们院地铁设计规划的编写等。

主持人：现在铁二院已经是城轨交通设计领域非常重要的设计咨询单位了，人才济济，您对现在的年轻人有些什么建议和鼓励吗？

孔繁达：现在年轻人最大的毛病是什么呢？他只会干自己这个专业，与这个专业相邻的专业他不学，也不问。我经常批评他们，你这个专业搞得很好，但与你有关系的专业你一点不懂的话，你的施工是做不好的。

我希望现在年轻人心要沉下来，要安心在一个地方踏踏实实干活。我在广州干那几年，没有过过一个回家的春节，现在年轻人吃苦精神不够，干地铁你总不能老在城市大院、机关单位去干吧？你要到全国各个城市的地铁施工现场去。

铁二院资质比较老，管理也较正规，它有雄厚的技术沉淀，有很丰富的精髓，你可以到档案室去查资料、去学。静下心来，在这个单位安安心心地工作，安心了你才能出好设计，责任心到位了你才能配合好施工。

地铁一马虎就容易出事故，所以要沉下心来，责任心要强，设计工作是干得挺好，但现在科技进步太快了，地铁修了七千多公里，不能总是老样子吧？同时也希望年轻人不要光盯着新的上，能不能动动脑筋，各个专业把老的改造方案的智能化水平提高一下。铁二院目前成立了地铁设计院，是专门的地铁设计单位，从生产管理上讲是一个好办法。铁二院这些年来做过一些贡献，但是要看到，现在我们的竞争力不是靠人多，而是靠掌握不掌握现在的新技术。

院里的年轻一代要开始着想，在地铁设计领域，还有哪些新的科研技术需要钻研。成都运用了最高水准的无人驾驶的设计模式之后，就引起了车辆段设计怎么配套的思考和研究。他们现在组织了一个班子，就是研究怎么把车辆段的智能化落实到相关的工作岗位上。铁二院理应在这个地铁建设的新时代做出新的贡献。

主持人：目前，国家城轨交通发展已经到了一个很大的规模，城轨交通的设计、建设、运营和管理都相对比较成熟了。早年，我们在建设地铁的时候，设计所起到的作用还是相当大的，有很多需要我们去试验，去创新，去研发，去开拓，正因如此，才有了今天这么一个好的局面。当然，也离不开像您这样的老一辈地铁人付出的艰辛努力。谢谢您今天给我们回顾了一段历史，谢谢您！