概述
青浦位于上海西郊,與江蘇、浙江毗鄰,域內(nèi)河港稠密,水系發(fā)達(dá),飛虹橫跨,津梁密布,自古便有“江南橋鄉(xiāng)”之稱。
青浦古橋甚多,經(jīng)歷千百年滄桑,時(shí)過(guò)境遷,絕大多數(shù)早已“作古”。保留至今比較完整的古橋有近100座。這些古橋歷史悠久,建筑精良,雖然飽經(jīng)歲月風(fēng)霜,承受著歷史重負(fù),但至今仍風(fēng)骨猶存,宛如凝固的“化石”,記錄著上海橋梁歷史的“演變”。
縱觀青浦古橋,有幾個(gè)鮮明的特點(diǎn):
其一,青浦古鎮(zhèn)橋鄉(xiāng)多。
上海位于長(zhǎng)江三角洲的前緣,臨江瀕海,境內(nèi)河道縱橫,浦港交錯(cuò),織就了一張水鄉(xiāng)之網(wǎng)。上海有200多座歷史古鎮(zhèn),這些古鎮(zhèn)大都從水,曾經(jīng)也是橋鄉(xiāng)。歷史變遷,世事滄桑,隨著大量的古橋的消失,一大批橋鄉(xiāng)已名存實(shí)亡。唯獨(dú)青浦,至今還有好幾個(gè)名副其實(shí)的古橋之鄉(xiāng)。
其二,青浦造橋歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。
追溯青浦古橋建筑歷史,雖較中原地區(qū)為晚,但也稱得上是歷史悠久。
上海地區(qū)現(xiàn)存最早的橋,是建于700多年前的宋代石橋,青浦金澤鎮(zhèn)的普濟(jì)、萬(wàn)安兩座宋橋,歷經(jīng)730多年,至今保存完好,風(fēng)韻依舊,是上海地區(qū)保存最古老、最完好的古代石拱橋。青浦保存完好的元代橋梁有6座,典型的明代橋梁有9座,清代橋梁代表作有10座。
上述宋元明清歷代27座古橋均為市、區(qū)級(jí)文物保護(hù)單位,一個(gè)區(qū)擁有如此多文物古橋,亦為全國(guó)少有。
其三,青浦古橋集古代橋梁之大成。
青浦古橋的主體結(jié)構(gòu)以拱式和梁式為主。拱橋中的聯(lián)拱,以薄墩、薄拱極具江南特色。梁式橋中,建于元代的金澤迎祥橋,以磚、木、石組合為連續(xù)橋面簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)形式而著名。青浦古橋的附屬建筑、裝飾,如橋的欄、亭、屋、廊、臺(tái)之類,也頗有特色,精雕細(xì)刻,巧奪天工。
其四,青浦古橋演繹著豐富深邃的“橋文化”。
青浦向?yàn)榻蛞?,富庶之鄉(xiāng)。這里,人氣足,市氣旺,由此形成了多姿多彩、深遠(yuǎn)豐厚的橋梁人文景觀。有關(guān)橋的故事、傳說(shuō)、詩(shī)文、碑記、楹聯(lián)等等,構(gòu)成了獨(dú)特的橋文化,綿延不絕,頗具魅力,成為青浦歷史文化寶庫(kù)中的一部分。
其五,橋因寺建,鎮(zhèn)因橋興。
青浦的古橋與寺廟、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的關(guān)系相當(dāng)密切,不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)因寺而興,因橋而名。“寺、橋、鎮(zhèn)”三位一體的結(jié)合,是古代經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的一個(gè)特征,橋、寺集中之處,往往亦是當(dāng)年繁華之地,有的至今仍然是經(jīng)濟(jì)繁榮的熱土。
400多年前,慈門(mén)寺僧性潮和尚在寺前瀕江建造了放生橋后,朱家角鎮(zhèn)遂因水而秀,因寺而古,因橋而美,因橋而盛,名聞江南。如今,放生橋仍然是古鎮(zhèn)上的標(biāo)志性建筑,加之古鎮(zhèn)本身保存得比較完整,才成為當(dāng)今上海重點(diǎn)開(kāi)發(fā)“一城九鎮(zhèn)”中按民族風(fēng)格特色建設(shè)的古鎮(zhèn)之一。
2古石橋的保護(hù)現(xiàn)狀
2.1文物古橋現(xiàn)狀良好
追溯到20世紀(jì)50年代,自青浦金澤普濟(jì)橋、萬(wàn)安橋、迎祥橋列為首批縣級(jí)文物保護(hù)單位后,青浦歷屆政府非常重視對(duì)文物古橋的保護(hù)、搶救和修繕,致使這些文物古橋健康地存于今世。
從剛剛完成的青浦區(qū)第三次全國(guó)文物普查報(bào)告結(jié)果看,區(qū)內(nèi)已登記的文物古橋其現(xiàn)狀良好,令人滿意。由于文管部門(mén)的重視,近年來(lái),按輕重緩急、修舊如舊的原則對(duì)27座文物古橋統(tǒng)修了一遍。修繕后的文物古橋既保持原有風(fēng)貌,又加固了結(jié)構(gòu),這些古橋作為寶貴的歷史文化遺產(chǎn)成為不可多得的旅游資源,廣受中外旅游觀光者的青睞。
如上海市文物保護(hù)單位之一的明代建筑放生橋,以造型優(yōu)美、體量高大、結(jié)構(gòu)輕巧而堅(jiān)固的特色,成為旅游重鎮(zhèn)朱家角的標(biāo)志性建筑。2005年10月,蘇繡《放生橋》搭載“神六”直沖云霄,遨游太空,這是現(xiàn)代科技與古代歷史文化的完美結(jié)合,成為中國(guó)古橋上天攬?jiān)碌谝粯蚨媪舫鞘袣v史記憶。
金澤鎮(zhèn)元代建筑迎祥橋以磚、木、石材料組合、連續(xù)簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)形式融合一體,堪稱一絕。2010年,上海古橋?qū)<覍?duì)其進(jìn)行了材料測(cè)試分析,上海市建筑科學(xué)研究院進(jìn)行了橋梁技術(shù)狀況的檢測(cè),經(jīng)科學(xué)驗(yàn)算論證,對(duì)其作出了承載能力的判斷,為此橋日后的修繕提供了可靠的技術(shù)依據(jù),開(kāi)了全國(guó)古橋技術(shù)鑒定先河。
2.2非文物古橋生存堪憂
相比之下,那些非文物古橋的命運(yùn)就不幸,自新中國(guó)成立至20世紀(jì)末的50年間,古橋被擅自拆除、自然倒塌或者改頭換面的不下300多座,十分驚人!
新世紀(jì)以來(lái),隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)、交通和旅游業(yè)的發(fā)展以及新農(nóng)村建設(shè)的興起,古橋生存狀態(tài)不佳,命運(yùn)坎坷。有的橫遭人為破壞,擅自拆除而已經(jīng)消亡;有的自然損壞,日薄西山;有的處于拆與留之間的生死抉擇。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),近10年來(lái),又銷毀了30多座。如練塘鎮(zhèn)浦南村飛虹橋,在2008年8月高速公路建設(shè)中突然不翼而“飛”。朱家角鎮(zhèn)沈巷村萬(wàn)福橋自然倒塌,有人欲打撈河底沉石高價(jià)販賣,被當(dāng)?shù)厝罕娊吡ψ柚梗疟W×讼聛?lái)。
徐涇鎮(zhèn)原有古橋35座,為古橋大鎮(zhèn)。因鎮(zhèn)東緊靠上海虹橋,優(yōu)越的地理位置促使該鎮(zhèn)的城鎮(zhèn)化建設(shè)起步早,開(kāi)發(fā)面積廣,故在開(kāi)發(fā)建設(shè)中,古橋損失慘重,成為古橋重災(zāi)區(qū)?,F(xiàn)僅剩9座。
2008年11月28日,白鶴鎮(zhèn)白鶴村三壽橋被拖拉機(jī)壓垮;2009年之夏,東大盈港東側(cè)杜村石板橋自然坍塌。2010年6月10日,該鎮(zhèn)三孔萬(wàn)福橋其中邊跨一根石梁轟然斷裂,后查,橋下有焚燒過(guò)的痕跡。古橋如此損毀的現(xiàn)象還可列舉。如此看來(lái),古橋遭受最大威脅的主要原因是來(lái)自城鎮(zhèn)化的開(kāi)發(fā)建設(shè)。
對(duì)此,有專家、記者、人大代表提出了嚴(yán)厲的批評(píng)意見(jiàn),認(rèn)為在建設(shè)發(fā)展過(guò)程中,特別需要做好古鎮(zhèn)風(fēng)貌,特別是古橋古建筑的保護(hù),不能以犧牲環(huán)境和歷史為代價(jià)。
3古石拱橋在當(dāng)代青浦城鎮(zhèn)中的定位
青浦區(qū)最近按照“十二五”規(guī)劃、長(zhǎng)三角一體化發(fā)展、上海新一輪新城建設(shè)、全國(guó)小城鎮(zhèn)建設(shè)試點(diǎn)等一系列契機(jī),提出了建設(shè)“一城兩翼”戰(zhàn)略目標(biāo)。“一城”指青浦新城,“兩翼”之西翼包括朱家角、金澤、練塘鎮(zhèn)在內(nèi)的環(huán)淀山湖區(qū),以水資源為基礎(chǔ),重點(diǎn)發(fā)展度假旅游、會(huì)務(wù)會(huì)展、生態(tài)居住等相關(guān)產(chǎn)業(yè),打造國(guó)家級(jí)濱湖生態(tài)旅游度假區(qū);東翼包括徐涇、華新、白鶴、重固、趙巷鎮(zhèn)在內(nèi)的西虹橋商務(wù)區(qū),借助虹橋綜合交通樞紐,依托落戶的國(guó)家會(huì)展中心、福泉山、崧澤文化遺址等,重點(diǎn)發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)和國(guó)際貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)。因此古代石橋?qū)⒎謩e生存在現(xiàn)代服務(wù)和國(guó)際貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、現(xiàn)代旅游開(kāi)發(fā)區(qū)、一般城鎮(zhèn)生活區(qū)。這三大區(qū)域功能不同,然而,它的地域特點(diǎn)、自然資源相同。這些區(qū)域大都又是上海市歷史文化風(fēng)貌區(qū),這是上海珍貴文化遺產(chǎn)的組成部分,它充分體現(xiàn)了青浦深厚歷史文化的底蘊(yùn)和以“水、橋、古”為主的鮮明的地域特點(diǎn)。青浦古橋是不可多得的有形資源,喪失了古橋,也就失去了特有的資源優(yōu)勢(shì)。因此,古石橋應(yīng)該利用各自發(fā)展的契機(jī),既要保存自身,又要古為今用,盡可能發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)為新城鎮(zhèn)建設(shè)增立新功。
4青浦古石拱橋承載能力的檢測(cè)與評(píng)估
既然青浦古石橋有如此地位,理應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)保護(hù)。對(duì)古石橋進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)估,是古橋保護(hù)與管理工作中非常重要的環(huán)節(jié)。
青浦的古石拱橋由于縱坡曲率較大,跨徑小,大都位于農(nóng)村小道,保留至今的古石拱橋尚未見(jiàn)有行駛車輛的石橋,當(dāng)前主要作為行人和自行車通行的橋梁,在劃入旅游重鎮(zhèn)的橋梁人流如織,常見(jiàn)滿橋游人停駐觀望,古橋安全堪憂,但對(duì)既有古橋的技術(shù)狀況檢測(cè)與評(píng)估,由于現(xiàn)行行業(yè)管養(yǎng)機(jī)制職能不全和社會(huì)公眾對(duì)古石拱橋使用荷載不斷增大的憂患意識(shí)不強(qiáng),難以取得資金渠道對(duì)古石拱橋像公路橋梁那樣進(jìn)行維護(hù)、檢測(cè)甚至荷載試驗(yàn),尤其是文物古橋既具有交通功能,又是文物保護(hù)對(duì)象,也不可能進(jìn)行必要的破損性檢測(cè)。因此擬先根據(jù)青浦古橋的特點(diǎn)提出一些簡(jiǎn)易的檢測(cè)和偏保守的驗(yàn)算方法,希望通過(guò)一些典型結(jié)構(gòu)的估算制訂一套適合于青浦古石拱橋的評(píng)估方法,以便逐步普及到全區(qū)古橋的檢測(cè)評(píng)估以保證通行安全。
為了檢測(cè)評(píng)估古橋的安全,至少要掌握如下幾個(gè)要素:
4.1青浦古石拱橋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
(1) 拱軸線為等截面圓弧線,且大多為半圓拱和馬蹄型圓弧拱。
圖1金澤鎮(zhèn)林老橋元至元年(1264年)始建,清雍正八年(1730年)重建
圖2朱家角鎮(zhèn)泰安橋明萬(wàn)歷十二年(1584年)建
(2) 拱上建筑多為實(shí)腹拱。

圖3金澤鎮(zhèn)普濟(jì)橋南宋咸淳三年(1267年)始建,清雍正初年重建

圖4練塘鎮(zhèn)朝真橋明嘉靖三十四年(1555年)重建
(3) 下部結(jié)構(gòu)一般均設(shè)置一定數(shù)量梅花布置的短木樁,樁上設(shè)置較寬較長(zhǎng)的蓋樁石,樁間嵌擠入石塊俗稱掛樁石以增強(qiáng)承載力和提高穩(wěn)定性。如圖5:
圖5

圖6徐涇鎮(zhèn)盤(pán)村香花橋元至元年始建,清乾隆二十年(1755年)重建

圖7金澤鎮(zhèn)人意橋始建于元至元年,清光緒二十五年(1899年)重建深入河中的橋臺(tái)顯然依靠樁基填石筑就。類似于現(xiàn)代的高樁承臺(tái)。
(4) 大部分為單跨小橋,少量多跨。

圖8朱家角鎮(zhèn)放生橋始建于明隆慶五年,清嘉慶十七年(1812年)重建
4.2確定計(jì)算方法
根據(jù)上述特點(diǎn),一般單孔古石拱橋均不設(shè)護(hù)拱,宜按二鉸拱計(jì)算,設(shè)護(hù)拱時(shí),可按無(wú)鉸拱計(jì)算。
二鉸拱為一次超靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算較簡(jiǎn)單,其墩臺(tái)位移、溫度變化灰漿收縮及彈性壓縮引起的附加內(nèi)力較無(wú)鉸拱為小,墩臺(tái)豎向位移時(shí),主拱圈不引起附加力??赡苓@也是石拱橋在上海軟土地基上得以保存至今的原因之一。下面以等截面圓弧線二鉸拱為例簡(jiǎn)述內(nèi)力檢算程序。
圓弧線二鉸拱的幾何性質(zhì)與圓弧線無(wú)鉸拱相同,取基本構(gòu)造如圖所示,以左端拱腳水平推力Ha作為多余未知力,則:


當(dāng)有多種不同荷載同時(shí)作用在拱上時(shí),只需將它們分別所得載變位相疊加,作為主要按驗(yàn)算人群荷載的石拱橋,其活載即形似橋面上的均布荷載形式;即可按全橋均布荷載模式的公式代入疊加即得所需的結(jié)果。
恒載推力
實(shí)腹式圓弧拱的恒載,一般包括橋面均布荷載、拱腹填料倒垂圓弧式荷載和拱圈自重三部分。因此,恒載推力為:

作為主要按驗(yàn)算人群荷載的石拱橋,仍按橋面均布荷載形式疊加;因此可以應(yīng)用現(xiàn)有公式即能算出拱圈的彎矩、軸力和橋臺(tái)處豎向力和水平推力,算出了內(nèi)力就可以與結(jié)構(gòu)抗力進(jìn)行比較作為評(píng)估的依據(jù)。
4.3測(cè)定石拱橋的主要幾何尺寸
一般從外形可以量得跨徑、矢高、拱圈厚度、橋?qū)?、橋面縱斷面和拱圈頂面縱斷面曲線之差得拱上填料和路面厚度之和、路面厚度、側(cè)墻尺寸。其中路面厚度、拱圈厚度有時(shí)還須拆除一些不影響結(jié)構(gòu)安全的部位才能獲得。
4.4判別材料性能類別,確定驗(yàn)算需要的力學(xué)指標(biāo),特別是主要承重構(gòu)件的分類
有條件時(shí)鉆取材料芯樣作物理力學(xué)試驗(yàn),否則就只能憑外表觀測(cè)通過(guò)查閱資料假定。如能將青浦常用的材料取不影響結(jié)構(gòu)部分作芯樣試驗(yàn),以后只需作外觀比較就能判定。對(duì)砌筑拱圈用的灰漿無(wú)法取得試驗(yàn)資料可取用最低標(biāo)號(hào)的石灰砂漿指標(biāo),有條件時(shí)可采用釘入法試驗(yàn)。
4.5使用技術(shù)狀況評(píng)估
根據(jù)公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范及參考文獻(xiàn),可建立石拱橋的技術(shù)狀況評(píng)估模型,如下圖所示。該模型中將石拱橋的評(píng)估元素,分為3個(gè)層次,第1層次由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)及其他構(gòu)件等3個(gè)元素組成;第2層次則由主拱圈、腹拱、橋墩和橋臺(tái)基礎(chǔ)等12個(gè)元素組成;第3層次則由與橋梁主體結(jié)構(gòu)相關(guān)的2個(gè)破損及狀態(tài)因素組成見(jiàn)圖10。

圖10技術(shù)狀況評(píng)估模型
根據(jù)青浦石拱橋的特點(diǎn)和實(shí)際情況,推薦的評(píng)價(jià)模型中各個(gè)元素的初始權(quán)重(見(jiàn)圖10中相關(guān)數(shù)字)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),可根據(jù)具體橋梁實(shí)際狀況,由評(píng)估專家進(jìn)行初始權(quán)重的修正或調(diào)整。確定了技術(shù)狀況評(píng)分即可參照公路橋梁或城市橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范給以劃分技術(shù)狀況等級(jí),從而為制定養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃提供依據(jù)。
5加強(qiáng)古石拱橋保護(hù)的建議與對(duì)策
近年來(lái)上海的農(nóng)村公路已納入公路管養(yǎng)設(shè)備量范疇,無(wú)論是危橋管理還是資金渠道均較以前有了一定的保證,但通行非機(jī)動(dòng)車和行人的小路的鄉(xiāng)村小道,特別是利用古石拱橋跨越河道的小河至今尚無(wú)專門(mén)機(jī)制進(jìn)行管養(yǎng)和保護(hù),由于古代石拱橋在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上與現(xiàn)代公路橋梁有所不同,特別是列入文物的橋梁更有不同的保護(hù)要求。
為此,建議在全區(qū)乃至全市有必要建立古橋保護(hù)和管養(yǎng)的新機(jī)制,制訂相應(yīng)的古橋?qū)m?xiàng)保護(hù)與管理辦法;編制區(qū)域內(nèi)古橋保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃,落實(shí)區(qū)級(jí)分管部門(mén)、保證資金來(lái)源、成立專業(yè)管養(yǎng)維修隊(duì)伍。并組織專業(yè)技術(shù)人員制訂古石拱橋養(yǎng)護(hù)、維修、加固的一些技術(shù)措施等規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。
在城鎮(zhèn)規(guī)劃、小區(qū)規(guī)劃時(shí),除非航道、道路功能大幅提升,一般不宜拆除古石拱橋。若非要拆除,應(yīng)對(duì)其盡可能原結(jié)構(gòu)移建他處,并保持原貌。
對(duì)古石橋的修繕,應(yīng)遵循“修舊如舊”的原則,如構(gòu)件裂縫的修補(bǔ)不宜采用顏色不同、材料不同的修補(bǔ)工藝和注漿材料,建議采用無(wú)色透明的注漿材料或粘貼無(wú)色的玻璃纖維復(fù)合材料(類似玻璃鋼材料);對(duì)墩、臺(tái)水下部位的修繕可采用不同顏色和品質(zhì)材料,或采取基底注漿工藝,對(duì)水上可見(jiàn)部位也應(yīng)考慮外形的協(xié)調(diào)。
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作者簡(jiǎn)介:???
馬廣德,上海市公路管理處原總工程師,上海市蘭德公路工程咨詢有限公司技術(shù)顧問(wèn);
謝天祥,上海市青浦區(qū)公路市政管理署原總工程師,上海市市政公路工程行業(yè)協(xié)會(huì)青浦區(qū)辦事處秘書(shū)長(zhǎng)。
作者簡(jiǎn)介:???
謝天祥上海青浦區(qū)市政公路管理署原副署長(zhǎng)原總工,高級(jí)工程師
上海市市政公路工程行業(yè)協(xié)會(huì)青浦區(qū)辦事處秘書(shū)長(zhǎng)
馬廣德原上海市公路管理處原總工程師,教授級(jí)高級(jí)工程師
現(xiàn)上海蘭德公路工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司顧問(wèn)