泰州地區(qū)古橋特色及施工方法研究

石泉彬，蔣鳳昌，2，楊 平

（1.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海200092；3.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇 南京210037）

泰州地區(qū)古橋特色及施工方法研究

石泉彬1，蔣鳳昌1，2，楊 平3

（1.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2.同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院，上海200092；3.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇 南京210037）

泰州地區(qū)現(xiàn)存的許多古橋已歷經(jīng)百年風(fēng)雨洗禮，或多或少存在一定的病害。為了更好地有效保護(hù)泰州地區(qū)的古橋，文章系統(tǒng)研究泰州地區(qū)古橋獨(dú)特的尖拱法施工、小木樁加固軟土地基等施工方法，研究獨(dú)特地體現(xiàn)水鄉(xiāng)文化的古橋施工細(xì)部裝飾構(gòu)造等，為古橋的進(jìn)一步保護(hù)修繕提供參考依據(jù)。

古橋；保護(hù)；尖拱法；小木樁；裝飾構(gòu)造

泰州地區(qū)古代橋梁施工技術(shù)發(fā)展較早，在1000多年前的隋、唐、宋三代，泰州橋梁施工技術(shù)就已發(fā)展到了巔峰時(shí)期。由于泰州地處長(zhǎng)江中下游地區(qū)，水網(wǎng)密集，又是全國(guó)的重要產(chǎn)鹽區(qū)，交通運(yùn)輸日趨繁榮，橋梁更顯得尤為重要。而此時(shí)建橋工藝、造型材質(zhì)、功能裝飾都達(dá)到了前所未有的地步。明清時(shí)期，泰州古橋梁除在功能工藝等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步之外，其數(shù)量也是急劇增多，是泰州橋梁建造最多的時(shí)期，這極大地推動(dòng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)繁榮和市鎮(zhèn)發(fā)展。這一時(shí)期的橋梁不僅現(xiàn)留存數(shù)量較多，而且橋梁造型優(yōu)美，結(jié)構(gòu)科學(xué)，精雕細(xì)作，堅(jiān)固耐用。

1 古橋施工用建材多以木材和磚石為主

古代建橋所用的材料不外乎是藤、竹、木、石、磚，以及鍛鐵、鑄鐵和初級(jí)鋼[1]。泰州由于地處平原地區(qū)，不像山區(qū)有豐富的藤、竹等自然材料，因此藤、竹橋很少見(jiàn)，而大多以木、磚、石為建橋材料。

在古代自然資源比較豐富，特別是木材資源，再加上木橋施工工藝簡(jiǎn)單、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，因此泰州許多古橋都選擇木材建造（如泰州市區(qū)的西倉(cāng)橋、景莊橋，姜堰溱潼的尼姑庵木橋、朱萬(wàn)泰木橋等）。但木橋也有其自身不可避免的一些缺點(diǎn)，如不防潮、易生霉、耐腐性差，易開(kāi)裂、變形，易燃、不防火、承載力低等。因此，隨著交通事業(yè)的發(fā)展，原有的木橋已經(jīng)不能適應(yīng)交通量和汽車荷載要求。據(jù)《泰州志》記載[2]，1960年起泰州將境內(nèi)的許多古木橋都分期改為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)橋梁。

對(duì)泰州古橋來(lái)說(shuō)，另一種用得較多的建橋材料就是磚，尤以本地產(chǎn)的青磚為主，比較典型的有興化的長(zhǎng)安橋和姜堰的積善橋。積善橋系純青磚砌成，據(jù)考證，該橋使用的是從興化戴窯選購(gòu)的上等青磚。為使橋墩結(jié)實(shí)而不怕水浸泡，每塊磚均用糯米汁拌石灰嵌縫（如圖1）。該橋長(zhǎng)14米，寬2.7米，內(nèi)寬2米，橋面中間為4.6米長(zhǎng)的平面，整座橋通高5.06米，全部由青磚砌筑。橋兩側(cè)的欄桿也由70厘米高、35厘米寬的青磚砌成，上有條石壓頂（如圖2）。由于積善橋系純青磚砌成，加之造型別致用料考究，雖歷經(jīng)滄桑，現(xiàn)橋墩近水處的磚塊已有缺損，但它的雄姿不減當(dāng)年，歷經(jīng)風(fēng)雨洗禮，卻神韻依舊。在蘇北地區(qū)頗為少見(jiàn)，2007年，姜堰市政府已將其列為市級(jí)文物保護(hù)單位。

圖1 積善橋糯米汁石灰嵌縫

圖2 積善橋欄桿條石壓頂

石質(zhì)材料比起磚、木材、土等建筑材料更為堅(jiān)硬，環(huán)境敏感性較弱，耐環(huán)境腐蝕力更強(qiáng)（耐光照、水蝕、火燒、壓應(yīng)力），在質(zhì)地上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)隨著石橋的施工技術(shù)特別是石拱橋施工技術(shù)的發(fā)展，宋代、明代泰州地區(qū)修建了眾多的石拱橋、石梁橋，現(xiàn)存的比較著名的有思岳橋、孫家橋、泰山橋、演化橋等。建橋所用石料的種類繁多，泰州地區(qū)雖缺乏石材，為確保橋的質(zhì)量和美觀效果，泰州古石橋在選材方面卻是十分講究。在宋代通常選用硬度較低的武康石和太湖石（屬于凝灰?guī)r和石灰?guī)r）作為建橋材料，隨著冶煉技術(shù)的提高和鐵制工具的發(fā)展，一些硬質(zhì)石材如花崗巖、麻石等開(kāi)始越來(lái)越多地運(yùn)用于橋梁建造。

泰州地區(qū)古橋建造較多選用麻石，麻石又有黃麻石和紅麻石之分。如孫家橋選用的是蘇州黃麻石（如圖3），又名金山石。金山石石質(zhì)堅(jiān)硬，強(qiáng)度大，耐腐蝕。泰州姜堰溱潼的三步兩座橋則是選用的紅麻石（如圖4）。紅麻石為酸性火成巖，也屬于花崗巖的一種，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐風(fēng)化，多產(chǎn)于福建。

圖3 黃麻石（孫家橋）

圖4 紅麻石（三步兩座橋）

2 古拱橋多用尖拱法施工

泰州地區(qū)的古橋中拱橋所占比例較大，而拱橋施工對(duì)于施工方法的科學(xué)性要求和對(duì)工匠的施工技術(shù)的熟練程度要求更高。泰州古代拱橋施工采用的是江南地區(qū)拱橋施工傳統(tǒng)的尖拱法。清朝《文昌橋志》在敘述砌筑拱圈的工序時(shí)說(shuō)：“空其中一石以待合龍，一石緊而全甕之石皆緊矣[3]?！边@種建拱傳統(tǒng)技術(shù)稱為尖拱法。所謂尖拱法是將磚或石有效地裝配成拱的方法，它是一種通過(guò)調(diào)整拱圈內(nèi)力來(lái)施工拱的科學(xué)方法，通過(guò)巧妙地控制尖拱力的大小及著力點(diǎn)的位置，以求調(diào)整主拱圈內(nèi)力，使其盡量合理，并巧妙利用了預(yù)應(yīng)力的概念。

尖拱法施工時(shí)，通過(guò)壓緊組成拱圈的各塊拱石或磚，使之能形成整體，脫離支架，懸空騰起，達(dá)到獨(dú)立承載的目的。通過(guò)尖拱法，還可以檢查拱圈材料有無(wú)缺陷，試驗(yàn)拱圈材料強(qiáng)度和穩(wěn)定性。泰州古代修筑拱橋時(shí)一般都要首先筑拱架，拱架的曲線形托面即為拱圈曲面，拱架一般用木架支撐，或者做成可以攔水的土拱。然后從兩端拱腳處開(kāi)始自下而上將拱石或磚放置拱架上，在拱頂處預(yù)留空檔，以待最后合龍。所謂尖拱施工就是在預(yù)留的空檔內(nèi)反復(fù)打入木楔，使整個(gè)拱圈處于受壓擠緊狀態(tài)，然后以石（或磚）代楔。放置于拱架的曲線形支托面上的各塊拱石或磚在尖拱以前均處于松散狀態(tài)，而其中拱架在制作時(shí)要特別注意其支托面應(yīng)略低于拱圈底面的設(shè)計(jì)高度。成功的尖拱施工能使拱石或磚擠密、離架隆起，從而實(shí)現(xiàn)拱的支承作用，然后就能在其上砌筑拱上建筑了（如圖5）。如果尖拱施工完成后，拱架上的各塊拱石或磚仍不能脫離拱架支撐，不能形成獨(dú)立承載結(jié)構(gòu)，就驗(yàn)證這次尖拱施工是失敗的，須重新砌筑并重新進(jìn)行尖拱操作。尖拱施工的成敗的關(guān)鍵取決于尖拱力的大小及其著力點(diǎn)的位置，古時(shí)沒(méi)有先進(jìn)的儀器來(lái)輔助測(cè)量，全憑工匠們長(zhǎng)期積累的豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和熟練的操作技巧[4]。

圖5 拱橋尖拱法施工示意圖

泰州古代拱橋施工所采用的尖拱法是一種砌拱的極有價(jià)值的方法，這種方法至今仍在使用。2007年泰州市政府在對(duì)西市河進(jìn)行綜合整治過(guò)程中對(duì)列為市級(jí)文物保護(hù)單位的泰山橋進(jìn)行了加固修繕，其修繕加固拱圈時(shí)正是采用的尖拱法。首先是依次將欄桿、橋面板、拱墻等拆除并逐個(gè)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)，在對(duì)拱腳部位進(jìn)行加固后，重點(diǎn)用尖拱法重新布設(shè)拱圈，然后對(duì)拱墻塊材進(jìn)行校正，并重新勾縫，再回填拱圈填料并夯實(shí)，最后依次按構(gòu)件編號(hào)順序重新鋪筑橋面石和安裝欄桿等。經(jīng)過(guò)加固修繕后的泰山橋結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固耐久，且最大限度地保留古橋昔日風(fēng)貌（如圖6）。

圖6 尖拱法加固修復(fù)后泰山橋

3 古橋常用小木樁加固軟土地基

泰州地處長(zhǎng)江中下游平原，該地區(qū)為蘇北濱海平原與長(zhǎng)江三角洲沖積平原交匯處，由此形成了其特殊的地層結(jié)構(gòu)。泰州地區(qū)的地層結(jié)構(gòu)典型表現(xiàn)為地表水系發(fā)育，且貫穿全部新老城區(qū)。本文以泰州老城區(qū)為例來(lái)說(shuō)明泰州地質(zhì)情況對(duì)古橋施工的影響。泰州老城區(qū)地質(zhì)詳細(xì)情況如表1所示[5]。

從泰州老城區(qū)工程地質(zhì)條件表可以看出第一層多為雜填土，其承載力較低，第二層為粉土，工程地質(zhì)條件尚可，第三層為粘土，工程地質(zhì)條件好，承載能力較高。泰州地區(qū)古橋大部分都是磚石橋，由于磚石橋墩臺(tái)自重荷載較大，同時(shí)又要考慮基礎(chǔ)的抗沖刷問(wèn)題，而淺層地基的承載能力又較低，因此泰州城區(qū)絕大部分古石橋和古磚橋基礎(chǔ)均采用小木樁加固軟土地基的形式。

通常的做法是采用小木樁（以杉木樁居多，直徑15～20厘米，樁長(zhǎng)120厘米左右）密排打入土中，木樁上規(guī)則鋪疊大條石或大塊石，然后在條石或塊石上面再砌筑墩身。與實(shí)體橋墩相比，這種形式的橋墩較輕，有利于泄洪，同時(shí)因河底表層土通常都比較松軟，小木樁可將上部結(jié)構(gòu)及橋墩基礎(chǔ)荷載傳遞到承載力較強(qiáng)的更深處土層中，這樣做能在很大程度上避免出現(xiàn)橋墩基礎(chǔ)的不均勻沉降。這種小木樁加固軟土地基的方法既保證了橋墩基礎(chǔ)的相對(duì)穩(wěn)定，減少了橋墩基礎(chǔ)阻水面積，又能節(jié)省磚石料用量，同時(shí)還能避免沖刷后引起基底淘空產(chǎn)生的負(fù)面影響。

小木樁基礎(chǔ)在泰州古橋中的應(yīng)用最典型的案例是暮春橋。暮春橋是泰州歷史最久的一座磚拱古橋，東臨海陵南路，西接暮春街。在2002年開(kāi)工的中市河整治工程中，暮春橋由磚拱橋改為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平橋。在拆除舊橋時(shí)，該橋的上部結(jié)構(gòu)很快被拆除，當(dāng)拆到古橋基礎(chǔ)部分時(shí)，挖掘機(jī)挖掘過(guò)程突然受阻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了密排的小木樁基礎(chǔ)。這些深埋在地下幾百年的小木樁仍舊未腐爛，單根樁的直徑不大，但其數(shù)量較多，且仍保持較高的承載能力。對(duì)其承載能力最明顯的判斷就是體現(xiàn)在拔除該小木樁的過(guò)程中，據(jù)稱在拔除這些小木樁時(shí)曾接連吊斷好幾根鋼絲繩。

表1 泰州市老城區(qū)工程地質(zhì)情況表

4 古橋施工注重細(xì)部裝飾構(gòu)造

泰州地區(qū)古橋施工中通常都特別注重橋梁的細(xì)部裝飾，主要集中在欄板、望柱、橋心石、橋耳及墩、臺(tái)等處，這些細(xì)部裝飾一方面是為了橋的美觀需要，另一方面也充分反映了過(guò)去泰州百姓對(duì)于治理水患和渴望吉祥如意的美好愿望。通常來(lái)說(shuō)，泰州古橋施工中比較常見(jiàn)的裝飾有鎮(zhèn)水獸、龍、蓮花和祥云等紋樣。如興化市的長(zhǎng)安橋?yàn)榈湫偷拇u拱橋，該橋采用鏤空方式來(lái)裝飾橋欄板（如圖7）。

圖7 長(zhǎng)安橋磚欄板鏤空造型

海陵區(qū)稻河上的演化橋則在橋頂面兩側(cè)的4塊欄板上，雕刻了一組關(guān)于演化橋傳說(shuō)的故事（如圖8），分別取名“撞堂聽(tīng)經(jīng)”、“立地成佛”、“艱辛化緣”、“造福鄉(xiāng)梓”。

海陵區(qū)西市河上的泰山橋則采用生動(dòng)的石刻獅子造型來(lái)裝飾望柱（如圖9）。

圖8 演化橋欄板石刻傳說(shuō)

圖9 泰山橋望柱石獅造型

泰州市姜堰溱潼古鎮(zhèn)屬于典型的里下河地區(qū)，經(jīng)常受洪澇災(zāi)害，古鎮(zhèn)上三步兩座橋的鎮(zhèn)水獸（如圖10）則充分體現(xiàn)了當(dāng)?shù)匕傩湛释卫硭?/p>

患的美好愿望。

圖10 三步兩座橋鎮(zhèn)水獸造型

姜堰市余垛鎮(zhèn)的積善橋磚欄板壓頂條石上仙鶴祥云雕刻（如圖11）和海陵區(qū)稻河上的金明橋橋心石龍鳳呈祥石刻圖案（如圖12）等則反映了當(dāng)?shù)匕傩掌砬蠹槿缫獾拿篮迷竿?/p>

圖11 積善橋欄板壓頂條石石刻

圖12 金明橋橋心石石刻

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，泰州地區(qū)古橋不僅有江南水鄉(xiāng)古橋普遍具有的一般特性，同時(shí)也由于泰州所特有的區(qū)域位置、水文地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展等因素而形成其個(gè)性特色。泰州地區(qū)古橋傳承了獨(dú)特的尖拱法施工、木樁加固軟土地基等施工方法，具有獨(dú)特的體現(xiàn)水鄉(xiāng)文化的細(xì)部裝飾構(gòu)造等。

[1]陳瓊.園林橋梁的景觀設(shè)計(jì)[J].北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（2）：21-25.

[2]泰州市地方志編纂委員會(huì).泰州志[M].南京：江蘇古籍出版社，1998．

[3]劉敦楨.劉敦楨全集[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007．

[4]章志彪.世界科技全景百卷書-中國(guó)石橋[M].北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2006．

[5]林圣美，周錫彬.泰州老城工程地質(zhì)分析及地基加固方法探討[J].西部探礦工程，2004，（9）：70-72.

（責(zé)任編輯 劉 紅）

Research on Characteristic and Construction Method of Ancient Bridges in Taizhou Area

SHI Quan-bin，1，JIANG Feng-chang1,, 2，YANG Ping3
（1. Taizhou Polytechnical College, Taizhou Jiangsu 225300; 2. Tongji University, Shanghai 200092； 3. Nanjing Forestry University, Nanjing Jiangsu 210037,China）

ract:Some ancient bridges in Taizhou area have undergone the operation for a century，there is a certain damage more or less.In order to protect these ancient bridges better,this paper systematically studies the unique method that strengthen the arch through thwacking wedge-shaped block to making it a whole support system, the method that reinforced soft ground by small stakes and other construction methods,research decorative detailed structure that reflect the unique water culture,to provide reference for further preservation and restoration for these ancient bridges.

rds:ancient bridge;preservation;the pointed arch method;small stakes;decorative structure

U448

：B

：1671-0142（2014）03-0058-04

石泉彬（1978-），男，江蘇靖江人，副教授，公路工程檢測(cè)工程師，碩士，研究方向?yàn)楣艠虮Ｗo(hù)、銹蝕鋼筋混凝土試驗(yàn)研究等.

泰州市科技局科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2011068）.