黔南高原桥梁现状调查分析

韩海娅，许贵满

（黔南民族职业技术学院，贵州 都匀558000）

0 引言

人类为了跨越峡谷、河流等自然障碍得以方便出行和外界进行文化沟通交流,修建了重要的交通基础设施——桥梁，它是人类社会文明生活中的智慧结晶之一，其优美的形态和丰富的文化内涵给现代城市赋予了神秘色彩[1]。 中国数千年的桥梁发展史中，人们根据所处的不同地形和自然条件，就地取材，用土、木、石、铁等各种建筑材料，建造了大量的不同结构类型、构造新颖的桥梁[2]。

处于贵州省中南部的黔南州， 南边与广西丘陵地带、西北方向与云贵高原地带，形成西北方向地势高、东南方向地势低的斜坡。 黔南州境内山高水急，河流众多，早在元明时期，人们为了方便出行，在高原山区中修建了不同结构类型的桥梁。 由于本地自然地理条件、 社会文化因素及历史发展状况等原因，决定了桥梁的建造技术、文化内涵及结构均拥有独有的特点。

在黔南州这样特定的自然环境和地理位置上， 桥梁是特殊的少数民族风情和特定的历史文化有机结合的产物， 挖掘其中的应用价值和社会价值，利于增强社会对日益减少的高桥的关注，加大民族地区高原桥城的名片宣传。

1 黔南州桥梁现状

属于我国三十个少数民族自治州之一的黔南，处于以西北方向高、 东南方向地势低的斜坡地带，平均海拔997 m。 黔南州境内河流较多，中小河流117 条，河网密度为每平方公里0.2 km，属于山区河流，当地居民修建了具有民族文化特色的各种桥梁，造就了贵州高原桥城的美誉。

1.1 百子桥

黔南州最有名的桥梁——百子桥，该桥梁在清乾隆五十一年（1786 年）建成，横跨在剑江之上，长140 m，宽12 m，高11.5 m，为七孔石拱桥结构。

1.2 小七孔古桥

小七孔古桥位于黔南西南部的荔波县，建于清道光15（1835）年，桥长40 m，桥面宽2.2 m，高5.5 m，桥身采用麻石条砌筑成拱形结构，这座古石拱桥是荔波和广西的重要桥梁，经历了几百年的洪水冲击仍然屹立不倒，可见其建筑工艺的精妙。

1.3 都匀斜桥

都匀斜桥也称“都匀大桥”。 桥梁长144 m，宽14 m，三孔净跨40 m，它最大的特点就是与剑江河流夹角45°， 是当时全国大中型桥梁中斜度最大的桁架拱桥。 后因城市交通发展的需要，在两侧修建了同样的桁架拱桥加宽桥梁。

2 桥梁分析及其受力特点

根据对当地桥梁调研归纳整理，结合桥梁的形式，分析存在的几种不同形式的桥梁，各种形式的桥梁具有各自的特点和性能， 适应不同的时代、环境和气候条件，在工程结构和力学方面具有卓越的成就[3]。

2.1 踏步桥

用石块垫起一个接一个略出水面的石蹬，构成一种简陋的“跳墩子”，称为踏步桥，这种桥虽然达到了跨越河流的目的，但是没有具备桥的架空飞越的本质，是一种古代桥梁的雏形，目前在剑江河流上仍有踏步桥的存在。

2.2 木桥

木桥既解决跨越小河或沟壑问题，还兼顾了成本、材料来源等因素。 木材是当地少数民族最早使用的建桥材料，由于木材本身的特点导致桥的寿命较短，在黔南州现存在的古木桥较少。 木桥结构较为简单，通常用几根原木横跨于小河之上，河道如较宽，便在河中立柱用于支承原木，从力学角度上来说，便是简支梁结构（图1），这种结构简单且易于建造， 但用圆形截面的原木来承受垂直荷载，抵抗产生的弯矩，对材料没有充分利用，导致桥梁跨度不大，随后便出现了木拱桥，改变了桥梁的结构。拱桥结构的构件以受压为主，充分利用了木材的抗压能力， 但木材的受潮湿影响的本质没有改变，在吸水膨胀、干枯收缩的作用下，易开裂，使用年限不长，这也是为什么现存木古桥少的主要原因之一。

图1 简支梁桥

2.3 石桥

随着铁器工具的使用，使石材作为桥梁建设的材料成为了可能。石材具有加工简便、建造方便、造价低廉等优点。 桥梁上部结构具有石板、石梁和板梁结合三种形式，在竖向荷载作用下，石桥内部产生内力——弯矩以抵抗作用，即石材截面的一侧受压，一侧受拉。但由于石材抗压不抗拉的力学性能，导致石材没有充分发挥抗压能力，反而在受拉作用下断裂，致使桥跨较短，桥面较窄。

为了满足跨越更宽河流的要求，人们改善建造石桥的工艺，即出现了石拱桥，其力学简图如图2所示，这种石拱桥建造技艺精巧，主要体现在拱圈的施工工艺，其建造技艺多数代代相传，文献资料中较少涉及。首先，拱圈的建造有两种方法，即木拱架和土牛。木拱架的施工方法是按照石拱桥的弧线用木材搭设满堂支架， 用于支承修建石拱桥的石块；土牛的施工方法是利用砂土堆砌成石拱桥的底面弧线，在上面砌筑石拱，待石拱砌筑完成，将砂土挖空形成拱圈的工艺。石拱桥修建的力学原理是利用石块自重压紧形成拱圈，整个桥梁在后期受载以受压为主，充分利用了石材抗压的优点，避免了不抗拉的缺点，故在几百年以后，这种石拱桥仍然非常牢固，有些至今尚能通行汽车。

图2 拱桥

2.4 钢筋混凝土桥

随着水泥、钢筋等建筑材料的普及，出于节省投资和加快城市建设等因素，黔南的钢筋混凝土桥梁突飞猛进，占据了桥梁建设的主导地位。 从结构形式上可分为梁桥、拱桥、斜拉桥（图3）等多种形式，其设计均满足国家设计规范和标准要求，施工逐渐采用机械化，施工方法多元化，如顶推法、转体法、悬拼法等，从而造就了中小跨度的现代化钢筋混凝土桥梁，更好地服务本地交通经济的发展。 钢筋混凝土材料以可模性好、整体性好、耐久性和耐火性好等优势几乎垄断了桥梁建设，虽然混凝土材料本身还是抗压不抗拉， 但钢筋弥补了这一缺憾，帮助混凝土承担弯矩产生的拉力，但不可避免会产生影响耐久性的裂缝，而且随着桥梁现代建造技术的发展， 产生了预加压应力的钢筋混凝土结构，使得裂缝逐渐减小甚至不出现裂缝，为桥梁建设开辟了新的道路。

图3 斜拉桥

2.5 索桥

早期的索桥是以藤索为材料，一般又处于深山中，比较难发现，其主要利用藤索抗拉能力强的特点，且藤条容易就地取材。随着钢材的普及，以钢索作为索桥的主要承重构件， 其结构如图4 所示，与拱桥结构的线型正好相反， 其构件以受拉为主，故要求抗拉强度高，钢索固定在锚碇上，以结构简单、建造方便的优点，广泛应用于山区大跨度桥梁。

图4 悬索桥

3 结语

从调查的文献及资料来看，当地的桥梁史或桥梁文化的开端是木桥[4]，在殷周时期，本地木材较为丰富，就地取材，且以构建简易的独木桥逐步向复杂结构的木桥发展，但是随后由于本身材料及结构的一些缺陷，导致木桥被洪水、火灾等自然灾害破坏后损毁。

明清时期，随着与发达地区的文化交流，促进了黔南桥梁发展和繁荣，本地桥梁兴起采用石材建桥， 这种石材建设的桥梁不仅在材质上改变了，而且从建桥技术上也是一种提升，成为改变黔南交通网络的重要桥梁形式。

解放后，由于黔南经济薄弱，水泥、钢筋材料较为短缺，本地居民仍然以拥有成熟的石拱桥技术修建桥梁，又再现了建造石拱桥的新高潮。 随着现代桥梁技术的发展，钢筋混凝土以强度高、整体性好、刚度大等优点逐步代替了石材，黔南石拱桥的修建逐步下滑，尤其是进入21 世纪以来，黔南州经济高速发展，交通流量日益增大，钢筋混凝土修建桥梁的技术突飞猛进。

有些桥梁在历史的岁月中已经逐渐消失，有些桥梁在兴起并蓬勃发展，桥梁的结构形式也在逐渐增多，其中不乏一些混合的结构形式，但整体上趋于钢筋混凝土结构桥梁。这些桥梁代表了少数民族地区在不同自然环境条件、不同社会文化、不同历史条件下的桥梁发展。 尤其是石拱桥，更是历史文化的鉴证。