重庆云阳某古代拱桥保护方案分析
2019-07-25顾云佳张波
顾云佳,张波
(重庆市建筑科学研究院,重庆 400016)
顾云佳,张波.重庆云阳某古代拱桥保护方案分析[J].重庆建筑,2019(7):56-58.
0 引言
拱桥在我国桥梁宝库中有着举足轻重的地位,其合理的受力特性加上优美的弧形线条使之备受华夏民族的喜爱[1],在近两千年的历史中曾大量修建。这些见证着华夏民族发展的古桥,其自身就是文化和历史的象征,具有重要的文物研究价值。但经历了漫长的岁月,或因洪水侵蚀,或因服役强度的不断提升,很多文物桥梁受到严重的损坏,对它们的保护已经迫在眉睫[2]。本文以重庆云阳述先桥为例,分析该古桥面临的现状问题,并经比选提出了合适的保护方案。
1 工程概况
述先桥始建于清同治年间,原名兴隆桥,距今已有150年历史,期间因地基不牢,年久失修倒塌。民国二十二年重建,根据承先、胜先之意,改名述先桥。述先桥、汤溪河、汤溪河码头等,组成了云阳出川进入陕西的通道,是云阳盐业发展的佐证。述先桥用材粗大,但在雕琢方面,又细致入微,继承了巴蜀西部地区桥梁建筑“粗中有细”的建筑特色。该桥对于研究巴渝地区桥梁文化以及盐业文化、宗教文化都有一定的参考价值[3]。
该桥由主桥、两侧引桥、六通捐资碑等组成,全长75.26m,宽7.33m,单孔净跨26.5m,孔高15.31m。桥的两端各有登桥石梯,一边29步,一边30步,桥栏上刻有猴、狮、象石雕6座(图1、图2)。
图1 立面照
图2 正面照
述先桥保存基本完整,但由于处于三峡水库消落区,且三峡工程每年约有8个月的蓄水期,造成该桥每年约有8个月处于水下,只有4个月露出水面,周而复始,对述先桥造成了极大的损坏。
2 该桥检测情况
2.1 构件编号
该次云阳述先桥检查以从防洪社区到南溪镇为前进方向,并按该方向依次将墩台编号为0#桥台、1#桥台(图3)。
图3 构件编号图
2.2 该桥主要病害
根据现场检测情况,该桥存在以下主要病害:(1)拱上侧墙存在斜向裂缝,且有明显外鼓变形(图4);(2)桥台背墙局部垮塌;(3)1#桥台与路堤相接部位断裂;(4)受水冲蚀,铺装层剥落;南桥镇侧引桥垮塌,铺装层大面积破损(图5);(5)石栏杆大部分被河水冲垮。
图4 拱上侧墙开裂情况
图5 引桥断裂情况
拱上侧墙除开裂以外,还伴有明显的外鼓变形,且外鼓方向与引桥垮塌方向一致。由此可初步推断,其病害是由三峡水库每年蓄水期到来时,水流反复作用所致。2.3桥梁各构件损毁情况调查各构件损毁情况如表1所示。
表1 构件损毁情况
3 保护方案分析
3.1 保护方案初步分析
根据述先桥的现状,可初步确定两种保护方案。第一种是采用围堰保护法,即不改变桥梁原有位置,通过围堰的方式保护该桥不被水流浸泡;第二种是采用搬迁保护法,即将桥梁整体进行迁移,在搬迁过程中,上部结构部分对原有桥梁采用的材料尽可能地利用和保护,基础部分则根据新址地质状况重新设计方案[4]。
3.2 围堰保护法的可行性分析
三峡水库常年蓄水至吴淞口,高程为175.00m,但述先桥桥面高程为174.20m,引桥高程才168.00m,低于蓄水最大高程,且盐渠河的河水需经述先桥汇入汤溪河。由此可以看出,采用围堰的方法保护该桥并不适用。
3.3 搬迁保护法的可行性分析
为确保搬迁保护的顺利实施,应从以下两个方面考虑:
(1)结构方面:述先桥为实腹式石拱桥,结构简单,采用巴蜀地区传统工艺。该结构具备将构件拆除再重新组装的可行性,且石质构件在搬运过程中采取适当的安全措施即可有效保护各构件。构件采用整体搬迁的方式,亦可保留原有建筑工艺;
(2)选址方面:为使该桥在搬迁后,不再长期浸泡在水中,故只有可能往上游搬迁。但越往上游,河道越窄,述先桥总长度为74m,只有入河口约200m范围内的河段能满足述先桥的搬迁要求。综合比较,距离述先桥原址120m的上游处,满足搬迁要求。
3.4 方案比选小结
综上所述,搬迁保护法更能有效对该文物桥梁进行保护,且选取的搬迁位置满足搬迁要求,周围的人文环境、地形地貌亦不存在较大改变,若迁址于此,既有利于两岸人民的日常生活,又能利于述先桥的有效保护和利用。
4 新址地形分析
4.1 周边地质情况
查阅地质资料,发现该场区内无断层通过。场区岩体整体为较破碎~较完整。现场调查发现,新址区域无活动性断层、滑坡、泥石流、危岩等不良地质,也未发现墓穴、河道、孤石等对工程不利的埋藏物以及地下洞室、地下管道等地下构筑物,场地整体稳定。
4.2 地基承载力情况
查阅该地区地基承载力检测报告,发现通过63.5kg重型动力触探确定新址地区填土地基的承载力,平均锤击次数为3.5~4.5次,对应地基承载力为140~180kPa,无法满足400kPa的基本要求,故考虑采用桩基础。
从地质剖面图上观察,中风化岩层位于埋深4.6~4.9m位置,从经济以及安全等方面分析,采用桩基础可行。但桩基需穿越地层为素填土、粉质黏土、卵石层,而素填土及卵石层在降雨期易受大气降水影响,且由于地下水丰富,故在桩基施工过程中易出现桩孔涌水的情况。所以在施工过程中还必须采用钢管护壁成孔措施,并准备抽水设备随时将涌入水分抽出,而且应在旱季进行施工。同时,考虑附近居民的日常生活,以及周边环境保护,应采用人工挖孔桩的施工方法,并应避免夜间施工。
5 搬迁保护措施
搬迁保护时,应注意以下方面:
(1)将石栏板、桥面石、拱圈石、龙头、龙尾等构件依次编号,不得随意分割构件,并对文物构件的尺寸进行统计,拆迁时保持构件完整。严禁采用锯断、脱敲、拉拽等“武拆”;
(2)拆迁前,应在桥拱下搭好脚手架及模板,保护文物及施工人员安全;
(3)妥善安置搬运的材料,做好防虫、防潮、防盗工作。还必须加强对文物保护意识的宣传,坚决制止对文物构件的破坏;
(4)施工过程中,以一组编号构件为整体,组织拆卸、搬运、归安等工作程序;
(5)对严重风化构件进行防风化处理,遗失部分的构件应采用与原石材相同的石材进行补配。
6 结语
述先桥的保护工作是构建重庆云阳县传统文化的一个载体,是传承巴渝人民“乡愁”,增强三峡移民文化凝聚力和文化认同感的重要手段,也是云阳县南溪镇开展文化旅游的重要支撑,具有积极的社会意义。因此,该项目的建设是必要且可行的。