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伟大工程巡礼：改造波士顿
波士顿，大隧道计划所在地
美国史上最大、技术最艰困 最昂贵的公共工程之一
完工后将耗资近150亿美金
历时20年
改造一座美国古城的面貌
这是一个超大工程的集合
就像个超超大建筑工程
但大隧道计划 不只是个巨大的建筑工程
更是顽强的决心
无比的勇气
对不可能任务的挑战
但大隧道的工程师也会出错
我向大家保证
泰德威廉斯隧道不会出现 3英尺9英寸（约1.14米）的空隙
后来差一点就大难临头
至今我们仍不确定出了什么事
并和当地社区正面交锋
我只希望得到我应得的
就是夜里可以睡上8小时
位于美国东北部的波士顿
是马萨诸塞州的首府
在市中心这里 是全美最昂贵的停车场
这个最新型的设计本来很碍眼
是个丑陋的 功能性混凝土箱型建筑
但在1988年被拆除
换成这座造价8千万美元的 超现代停车场
座落在地下
留在地面上的是这个...
邮局广场
一座私人经营的城市公园
有整齐的草坪和现场音乐表演
邮局广场焕然一新 背后的原理是...
生活中有些事物值得我们花钱
把一条2英里（约3.22公里）长的 6车道公路如法炮制一番
就知道波士顿的大隧道计划 是怎么回事
波士顿市一大部分的交通系统 正在进行现代化
但这回不是改建停车场
而是拆除一整条20世纪50年代 兴建的高架道路
搬到地底下 成为最新型的公路隧道
创造的空间将提供27英亩（约10.93公顷）的 公共公园、广场和开放空间
波士顿市美国最老的城市之一
早在汽车发明之前即已建城
1692年成为美国殖民地 最富庶的城镇
1776年脱离大英帝国独立
到了1875年
这个繁华的大都会住了34万人
到了20世纪初
车辆挤满波士顿的狭窄街道
到20世纪50年代 汽车使城市窒息
非得设法解决不可
接下来的10年 波士顿积极地再开发
在住宅区中心兴建 更宽阔的新公路网
把2万人强制迁移
这个所谓进步的主要特征 就是6车道的高架快速道路
把波士顿从中撕成两半
当时认为这种结构很有吸引力
汽车在天上跑，行人在地上走
理论上人们可以...
从这条高架快速道路开车进城
可以开下匝道，在桥下停车
然后走路上班
不过事实可不是这么回事
高架桥把城市一刀两断
桥下的空间变得潮湿、黑暗、污秽
连交通问题都没解决
到了20世纪60年代
高架道路的设计行车量已满 一天有7万5千台车辆行驶
到了20世纪80年代
每天有20万辆汽车和卡车 拥塞在波士顿市中心
这条主要干道一天24小时 有14小时都在拥塞
6点13分，WBZ电台路况快报
史蒂夫史卡利为您报导 有什么新路况？
没什么新进展，就是一片凄惨
事实上从早上到现在 整天都在塞车
没什么缓和的迹象
这是一场彻头彻尾的灾难
但已经有人伸出援手
麻省理工学院毕业的 佛瑞德萨尔弗奇
服务于波士顿发展管理局
他大力反对盖公路
并寻求解决问题的方法
接下来的几月
萨尔弗奇发展 重新设计城市交通网的规划
他打算连接机场和南波士顿
在海港底下开一条隧道 连接到I-90公路
也就是西行的州际公路
并且拆除高架道路 在市中心区地底开凿隧道
把查理河上 原有的桥梁换成新桥
称为“大隧道计划”
就规模而言
大隧道计划是 美国土木工程史上的最大挑战
就技术的复杂性而言
有人说难度相当于登陆月球
1975年
萨尔弗奇升任 马萨诸塞州交通局长
为了不要重蹈覆辙
他开始向波士顿居民推销 大隧道计划的想法
我们认为这是真正双赢的局面
接下来的几年
萨尔弗奇和他的子弟兵积极宣导
得到民众支持之后
他前往华盛顿 争取联邦政府拨款
但这个想法最初饱受揶揄
到了80年代中期 萨尔弗奇还在争取资金
里根总统不断试图阻挡大隧道计划
这个法案是典型的政治分赃
我别无选择，只能否决
里根否决此案是不道德的
我们绝对有这个权力 我们是美国的一部分
我们是守法的纳税人
有权和其他地区一样 用联邦预算来改善我们的城市
但萨尔弗奇决心促成这个建筑案
不肯半途而废
1987年4月
终于在国会以一票之差 赢得这笔预算
大隧道计划从构思至今 花了16年才取得联邦预算
萨尔弗奇的坚持终于赢得胜利
获得预算之后破土动工
真正的问题才刚开始
获得联邦预算之后
波士顿大隧道计划
美国史上技术最艰困 最昂贵的超大建筑之一
终于破土兴建
这项艰巨挑战可分成四部分
第一是在海港底下盖隧道 连接机场和市区
第二是延伸 海港和点堡水道底下的隧道
连接到I-90州际公路
第三是在市区底下挖隧道
打造8车道的最新型地下公路
最后是把查理河的原有桥梁
换成全球最宽的斜拉桥
筹划了10年之后
预估的预算增加两倍以上
从原始的26亿 增加到58亿美元
可是1991年12月19日
大隧道终于破土动工
在波士顿港底下挖隧道
一个超级铲斗 全球最大的海上挖土机
挖出一条四分之三英里 （约1.21公里）长的沟渠
从里根国际机场 连接到南波士顿海滨
89万立方码的砂石
足以填满两座红袜棒球场
从海港的海底挖出来
随意堆在港内的一座小岛
完成后的巨大沟渠
正南方5个州相隔400英里（约643.74公里）的 马里兰州巴尔的摩
正在打造钢制的隧道段落
每个重达3万6千吨
长325英尺（约99.06米）
高40英尺（约12.19米） 宽80英尺（约24.38米）
完成后的12个段落 漂浮到波士顿海岸
我们非常非常期待
简直像父母期待第一胎的孩子
海陆舰队派消防艇前来欢迎
在周围不断喷水
很高兴看到 这么多工程和装配后的成品
如盛大入场仪式般被引进海港
到了南波士顿
钢制隧道的每个组件 停靠在一个航运基地
装上四条钢筋混凝土车道
两条行驶东向车流
两条行驶西向车流
工程完毕之后
将用巨大的平底船 把各段落漂浮到波士顿港里
直至抵达沟渠正上方为止
灌入混凝土每个段落下沉
在卫星定位和激光系统 精确的引导下沉入沟渠中
这项作业惊心动魄
几乎不能容许出错
情形和预期的差不多
作业看起来轻松顺利 全靠良好的规划
每项大工程都应该 至少规划两次
确保面面俱到
但事与愿违
隧道短了3英尺9英寸（约1.14米）
我记得事情发生那一天
当时的工程经理
走进专案主管的办公室
到彼得祖克的办公室
因为他必须通知祖克出现了 3英尺9英寸（约1.14米）的差距
我记得彼得祖克当时 很尴尬地告诉工程经理
他说“东尼，有一句古谚”
“三思而后行”
这是很明显的失误
大隧道计划出师不利
但工程师冷静处理
办法是加长南波士顿 那一边的岸基隧道
补足短缺的部分
最明显的办法是 加长岸上的明挖回填式隧道
连接到沉管隧道
我可以向大家保证
泰德威廉斯隧道不会出现 3英尺9英寸（约1.14米）的空隙
1995年12月15日 隧道终于完工
以波士顿的棒球英雄 “小子”泰德威廉斯命名
这个部分的大隧道计划完成
现在泰德威廉斯隧道必须 接上既有的I-90州际公路
但不是盖一条丑陋的 6车道公路穿越南波士顿
施工团队从历史的错误学到教训
选择比较花钱的做法
开凿地底隧道
大隧道之父萨尔弗奇 大力反对盖公路
坚持建筑案尽量不要干扰城市
萨尔弗奇强烈坚持不要征收住宅
不要迁移居民来兴建这个建筑案
但在地下施工让工程师伤透了脑筋
隧道正上方就是点堡水道
这一大块闲置的内港
发生过历史上著名的波士顿茶叶事件
施工团队一直害怕 进行这个阶段的工程
问题是可以施工的时间极为局促
这边是一家大公司的工厂
另外一边是美国邮政局
两者都不能受干扰
在仅有的空间里
施工团队决定 挖掘一个巨大的施工坑洞
叫做预制品工场
长1100英尺（约335.28米） 宽300英尺（约91.44米） 深60英尺（约18.29米）
大到可以停靠三艘泰坦尼克号
这里是旧预制品工场正中央
是点堡水道旁边 重建后的一个表面
点堡水道是波士顿的闹区
在1997到2001年的施工尖峰期
这里忙得不可开交
空中的吊车臂很多
事实上有时候望向水道对岸
根本看不见对面
预制品工场的末端 面向点堡水道
但用一个临时水坝封起来
在预制品工场里
施工团队打造了6个 要穿越水道的混凝土隧道段落
完成之后拆除临时水坝
让水淹进工场
使隧道段落漂浮到点堡水道
就定位安置好
依照原定计划
施工团队面对下一个重大挑战
波士顿拥有美国 最古老的地下铁系统
红线就行经点堡水道下方
红线有两条老旧的隧道
兴建于第一次世界大战期间
坐落在水道底下26英尺（约7.92米）深处
大隧道必须横跨水道底下
但要在红线之上
施工团队必须设法 把6个混凝土隧道管
铺设在地下铁上方仅4英尺（约1.22米）处
而不能压垮地下铁
光是一个段落，就超过5万吨
更让人头痛的是
红线在施工期间将正常营运
每天载运21万8千名通勤族
万一地下铁墙壁倒塌 将造成上万人死亡
淹没整个波士顿市中心
就在这时候
芝加哥发生美国史上 比较严重的城市灾难
施工团队在芝加哥河底下打樁
不小心穿破了一个货运隧道网
位于芝加哥街道底下40英尺（约12.19米）
2亿加仑的河水 注入隧道系统之后
才达到平衡
地下室淹水 损坏了电力和天然气设施
地下铁中断了一个月
市政府光是赔偿 就花了5千万美元
大隧道施工团队 打算采用类似的做法
不但这回万一出了严重问题
淹进来的可不是河水
而是大西洋的海水
1996年
施工进入第五年
大隧道计划
美国最大、技术最艰困 最昂贵的土木工程之一
正在波士顿地底挖隧道
施工团队正在工程的关键点上
他们必须在点堡水道底下穿过
又不能撞到红线地下铁
河底底下施工的困难因素之一
在于一条建于1914年的 红线地下铁系统
我们必须挖掘水道的底部
和既有的红线地下铁铁道 距离不到4英尺（约1.22米）
施工团队便在红线周围 兴建110个混凝土地基
每个沉降145英尺（约44.2米） 深入坚硬的岩床
地基将支撑 经过地下铁沿线上方的隧道
每个段落都漂浮到水道 沉降到混凝土支撑物顶上
横跨在地下铁上方
两端都在隧道顶上盖临时墙壁
这样可以在沉管两边抽水
才能建造两端剩下的隧道段落
到了2001年6月
6个隧道段落的最后一段 漂进点堡水道
由于几乎没有施展的空间
每个段落摆在哪里 都必须精确编排
简直就像小时候的一种玩具
要把所有的小数字滑来滑去 按照顺序排列
最后全部乱成一团
把隧道段落仔细沉降到定位
胜利近在眼前
接着2001年9月22日 星期六的清晨时分
灾难发生了
点堡水道另一端和陆地接合的 隧道段落大量漏水
隧道底的防水隔离层破裂
大西洋1分钟涌入7万加仑海水
到现场时，情况出乎意料之外
涌进的水量让大家士气全消
没想到会有这么多水涌进来
我以为我们什么都能应付
大自然狠狠踹了我们一脚
沉管一边的水快速弥漫
使压力不平衡
如果置之不理 隧道段落可能脱落地基
隧道段落像战舰一样重 只要有一段倒塌在红线上
整个建筑案和波士顿市 就大难临头了
如果隧道移位，市中心会淹水
隧道会脱离沉箱 压垮红线，造成淹水
这是两个最大的灾难
施工团队立即动员
他们只有几分钟处理问题
他们决定打开 隧道段落之间的隔墙门
故意淹没整条隧道和预制品工场
使压力平衡
这样会毁掉施工设备 但已经别无选择
他们的做法成功了
压力缓解之后，隧道依然坚固
9月的那一天 我们淹没预制品工场
还得让水整个淹过去
那大概是施工以来 士气最低落的一天
我们就快完成了 却在最后一分钟付诸东流
抬头看见所有人脸上的表情
他们日夜不停地 付出了7、8年的生命
最后眼看一切付诸东流 真的让人士气低落
过了3个多月才能继续赶工
这是一次重大挫败
估计浪费了1千万美元
但已经是不幸中的大幸
到了2002年1月中 隧道工程继续进行
但进度落后了
预估的预算增加140亿美元
民众对建筑案的信心渐渐衰退
但问题还没结束
还有得伤脑筋呢
跨过红线，横越点堡水道之后
工程师必须面对下一个重大问题
水道的西边是通往南站 纵横交错的地方铁路网
施工团队必须在铁轨下面挖掘
又不能耽误任何一班列车
问题是隧道的位置 就在地表以下15英尺（约4.57米）
相当于游泳池的深水处
在这么靠近铁轨的地底 要钻出巨大的混凝土隧道
可能使地面弯曲移位
关闭铁路网是不可能的
15万通勤族每天进出南站
稍有干扰 可能造成严重的火车出轨
为了达到目的
施工团队必须确保土壤坚硬 足以耐得住压力
这时候下一个问题就来了
从17世纪30年代起
波士顿市一直向港湾扩张
如今有70%的城市 建于海埔新生地上
亦即土壤、砖块、木料 混凝土和砂石的松散混合物
下面是另一层松软的蓝色粘土
施工团队知道在如此接近 地表的海埔新生地挖隧道
周围的土壤会崩塌
他们必须设法加固土壤
结果想出一个妙计
冻结土壤
那里混合了各种土壤 林林总总，各有不同
没办法真的凝固起来
直到有人抛出这个想法 “那就冻结吧”
把几百根细管 穿进铁轨周围的土壤里
深达43英尺（约13.1米）
把盐水冷却到华氏32度
在管子里来回游动
缓缓抽出土壤的热气 直到土壤冻结为止
土壤冻结之后
施工团队建造一个巨大的施工区
叫做出发井
在里面分段浇注一条混凝土隧道
施工团队把第一个隧道段落就定位
开始钻入冷冻的土壤
挖出土壤之后
用巨大的液压千斤顶 将隧道段落缓缓推向坑洞
这种技术叫做隧道推进法 进度极为缓慢
一次轮班8小时，只能把隧道段落 推进30英尺（约9.14米）
有些路段位于路轨枕表面下 仅仅15英尺（约4.57米）
我们把隧道结构逐渐推进
相当于一座高中体育馆 坐落在铁轨底下
在整个施工过程中
上面每天有15万通勤族往来
不知道底下在干些什么
隧道要“推进”15个月
终于接上I-90州际公路
2003年1月 贯通的隧道开放通车
向施工人员给予他们应得的鼓励
现在隧道天衣无缝地 从里根机场，穿越海港底下
穿过南波士顿横跨点堡水道底部
越过红线地下铁
经过南站铁轨底下
穿出地面 接上I-90州际公路
延续3089英里（约4971公里） 到美国西岸的西雅图
新的道路贯通后
从城南和城西开车到机场
不必再经过市中心区
民众初次体验到 大隧道计划具体的好处
但庆祝不了多久
施工团队在市中心区挖掘隧道
下一场大战时面对当地社区
从机场到I-90州际公路 完成贯通之后
施工团队接着要撤换穿越 波士顿市中心的高架快速道路
他们打算拆除快速道路
换成一条8车道的 城市地底隧道公路
循着高架主要干道前进
在海埔新生地挖隧道
但不能让大楼的地基损伤或倒塌
地下水位是另一个问题
波士顿的地下水位很高
开挖的其实是水底隧道 而不是地下隧道
施工团队想出一个计划
要把既有的高架道路加固
供行车持续使用
同时在道路正下方挖隧道
听起来简单，实则不然
秘诀是使用砂浆这种浓厚液体
密度是混凝土的一半
砂浆混合了火山黏土和水
用来固定松软 或地下水位高的土壤
施工团队必须兴建支承墙
负荷整条高架道路的重量
为此他们挖了一系列沟渠
每一条宽10英尺（约3.05米） 厚3英尺（约0.91米）
有时候挖空140英尺（约42.67米） 直达岩床
松软的土壤清除以后
在空洞处填满砂浆
砂浆的密度使空洞免于崩塌
接下来在沟渠两端 架设巨大的支承钢梁作为加固
最后灌入混凝土，抽出砂浆
混凝土凝固 形成一面钢筋混凝土墙
在高架主要干道两侧 把这个过程重复几百次
就形成3英里（约4.83公里）长的支承墙
不但能负荷整条道路的重量
还能当作隧道的墙壁
用一个起重系统 承载原有公路的重量
把重量转移到新的结构
最初新结构支撑着
老结构过去负荷的所有重量
把支架砍掉，公路毫无动静
重复68次，一路到市中心区
支撑一条6车道的高架道路
施工团队总共撑起 55万2千吨的钢筋混凝土
重量是帝国大厦的一倍半以上
整个施工期间
大量车流在上面的 高架道路上缓缓往来
没有一个人知道内情
现在大隧道计划全速赶工
施工团队逐渐凿穿城市
就在高架快速道路正下方
工程每天雇用5500人
薪资和生产成本 每天超过300万美元
施工团队全天候施工 每周施工6天
每个工作日发出5千顶安全帽
150架起重机横亘天空
大隧道团队正努力凿穿城市
现在波士顿人抱怨 工期太久，耗资太大
原本预估的预算是26亿美元
现在已经增加了5倍 增加到146亿美元的天价
将近10年 当地人一直住在工地上
受影响的社区之一是北端
波士顿著名的意大利区
这是当前大隧道计划的前线
当地居民南希卡罗素带头抗争 确保社区得到公平待遇
你知道工程师都很奇怪
要不就跟他们配合
让他们了解你，和他们沟通
不然他们就活在自己的世界 想怎么样就怎么样
即使他们当面对你说 “对，我了解”
1993年 当地居民首度和施工团队见面
我们只有一个问题想解决
不能连续24小时施工 就这样
我们的要求很简单
而且我们认为非常合理
我们要8小时的睡眠
晚上11点到早上7点 不能有噪音
他们不理睬我们
花了3年时间 才得到他们的重视
他们变得非常热心
了解到必须和社区合作
施工团队想尽办法 满足社区居民的愿望
但这是一份苦差事
对，我当然不否认遭遇挫折
心情低落的时候
会说要是能封城几年该多好
很快就可以盖好完工
这个过程叫做“缓和”
花掉整个工程预算 将近三分之一
我们不断更改设计
以符合他们的需要
这对工程的成本有没有影响？
毫无疑问
局里的花费增加
但整体社会成本降低
因为要自己收拾善后
不是把烂摊子丢给别人
2002年8月 依照缓和过程的协议
开放未完成的隧道 让60万居民亲自走一趟
波士顿人第一次亲眼看见 城市底下到底在做什么
这是一次成功的宣传活动
接着又出问题了
2004年，大隧道计划
美国史上最大、技术最艰困 最昂贵的公共工程之一
即将宣告落成
在城市底下延伸的 8车道的超级公路
终于开放通车了
营运控制中心 一天24小时严密监控
这套最新型的设备
包含一套全球最先进的 电子交通监控系统
动用超过4万5千台 感应器和摄影机
22名操作员负责管理车流量
侦测火灾和车祸，并作出反应
维持安全
控制整个系统的通风 光线和空气质量
从进入隧道这一刻到驶出隧道
都在他们的监控中
2004年春天
拆毁了查理河上 6车道的双层桥梁
一年来 它都笼罩在新邻居的阴影下
里奥纳萨金姆桥 是本案的登峰造极之作
也是通往波士顿的门户
桥梁的Y字形桥塔高270英尺（约82.3米）
116条悬索吊起10万吨的公路
宛如一艘张满帆的大型帆船
唤起波士顿和大海的渊源
有10车道的车流
这是全球最宽阔的斜拉桥
民众爱得要命
到了2004年夏天
大隧道的工程即将完成
从建筑案的预算获准至今 已经超过17年了
施工团队的任务即将告终
而且做得一干二净
但9月15日，早上11点45分
每分钟250加仑的水
从北向隧道的墙壁灌进来
位于波士顿市中心地下70英尺（约21.34米）
我当时正在和工程经理开会
我们面面相觑说
“水灌进了I-93隧道”
身为工程师，我们都知道 隧道的结构非常坚固
公路封锁了两条车道
车流回堵了好几英里
让工程师进行调查
他们刚开始以为是 主要输水管或消防栓破裂
我们马上想到 是不是地表的管线破裂
因为没有人会想到
真的是墙壁漏水
但真的就是这样
很快就发现
造价上百亿的隧道 出现了一个严重瑕疵
施工团队当晚封闭隧道
拆除漏水墙壁上的瓷砖镶板
他们发现巨大的地下水压
在砂浆墙上形成一个 8英寸（约20.32厘米）的洞
而且水流快速涌入
相当于路面标高以下7层楼
地下水压锐不可当
到了当晚9点钟 用临时补片塞进洞口
让水流转向
我可以告诉各位，我气得要命
我根本是勃然大怒
在嗜血的媒体和政客操纵下
民众对大隧道计划信心暴跌
特别是听到问题出在 砂浆墙上的施工瑕疵
9月15日出现的缺口
是因为兴建砂浆墙的时候
有些砂浆混凝土 卡在混凝土混合物中
混凝土有一段特别脆弱
长期下来，水压才能穿透砂浆
在水泥墙上冲出一个 直径8英寸（约20.32厘米）的洞
但如果一面砂浆墙上有缺陷
还会有多少面墙有瑕疵？
目前正在进行检查 确保不会有其他隐藏的意外
出现瑕疵所引起的失望 使得人心惶惶
这个世界并不完美
我你努力追求完美
希望一切永远不出错
民众的失望才是关键
但到了2005年中
施工团队还在努力扭转舆论
但这是一场艰难的任务
屋漏偏逢连夜雨
麻州政府宣称大隧道某些路段 施工管理不良
联邦检察官介入调查
看本案最大的混凝土供应商
是否送来不符标准的产品
这些指控遭到强烈否认
但现在隧道重新开放通车
施工团队开始拆除 老旧肮脏的高架快速道路
20世纪50年代起 城市就笼罩在它的阴影下
效果立竿见影
我对自己说
“我的天”
“看这光线好亮”
“我还得回家去拿太阳眼镜”
“亮成这个样子”
“空气闻起来清新洁净”
高架道路拆除之后
盖起了沿途植树的27英亩（约10.93公顷） 公园、广场和开放空间
估计将使城市的 一氧化碳水平下降12%
连大隧道计划挖出的泥土 都善加利用
这是昆西的花岗岩高尔夫球场
位于波士顿以南仅8英里（约12.87公里）
兴建大隧道之前
这是个废弃的垃圾填埋场
但10年下来
1400万吨的泥土倒在这里
每天高达1200辆卡车的泥土
如今400英亩（约1.62平方公里）的面积
完成绿化成为两座 半私人的职业高尔夫球场
再也不会有人说大隧道计划
是廉价快速地 解决波士顿的交通问题
最后的成本估计146亿美元
这个建筑案最后的造价 超过巴拿马运河加上胡佛水坝
但大隧道计划是独一无二的
增进了我们对工程的了解
替未来的都市重大工程 立下了一个基准站
这13年来 在波士顿市区的隧道工程
改造了这个城市
没有摧毁任何一家住户
==================================== 记录片之家倾情奉献 http://www.jlpzj.com/ 本字幕仅供学习交流，严禁用于商业用途 ==================================== 摘录 时间轴调整 校对: jerry36