馬廣德 謝天祥
 
摘 要:青浦古代石拱橋概況以及在上海的地位和保護(hù)狀況,目前青浦石拱橋在城鎮(zhèn)設(shè)施中除了見證古代文物外,主要發(fā)揮行人、自行車的通行功能。為了保證安全本文簡述青浦石拱橋承載能力的檢測(cè)與評(píng)估的方法,并對(duì)石拱橋的保護(hù)和維護(hù)提出建立相應(yīng)機(jī)制。

關(guān)鍵詞:石拱橋;二鉸拱內(nèi)力計(jì)算橋梁檢測(cè)技術(shù)狀況評(píng)估

1 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,保留至今比較完整的古橋有近100座??v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。其二,青浦造橋歷史源遠(yuǎn)流長。其三,青浦古橋集古代橋梁之大成。其四,青浦古橋演繹著豐富深邃的“橋文化”。其五,橋因寺建,鎮(zhèn)因橋興。

2 古石橋的保護(hù)現(xiàn)狀

2.1 文物古橋現(xiàn)狀良好 從剛剛完成的青浦區(qū)第三次全國文物普查報(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。由于文管部門的重視,近年來,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。

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,自建國至上世紀(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,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。對(duì)此,有專家、記者、人大代表提出了嚴(yán)厲的批評(píng)意見,認(rèn)為在建設(shè)發(fā)展過程中,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,長三角一體化發(fā)展、上海新一輪新城建設(shè)、全國小城鎮(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)。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),打造國家級(jí)濱湖生態(tài)旅游度假區(qū);借助虹橋綜合交通樞紐,依托落戶的國家會(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)和國際貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)。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)。青浦古橋是上海古橋的重要組成部分,占有重要的地位,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)。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。(2)拱上建筑多為為實(shí)腹拱。(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。(4)大部分為單跨小橋,少量多跨。     

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),可按無鉸拱計(jì)算。(1)常變位(2)載變位(3)恒載推力

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,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。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

   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、保證資金來源、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,建議采用無色透明的注漿材料或粘貼無色的玻璃纖維復(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)水上可見部位也應(yīng)考慮外形的協(xié)調(diào)。