马广德 谢天祥
 
摘 要:青浦古代石拱桥概况以及在上海的地位和保护状况,目前青浦石拱桥在城镇设施中除了见证古代文物外,主要发挥行人、自行车的通行功能。为了保证安全本文简述青浦石拱桥承载能力的检测与评估的方法,并对石拱桥的保护和维护提出建立相应机制。

关键词:石拱桥;二铰拱内力计算桥梁检测技术状况评估

1 概述

   青浦位于上海西郊,与江苏、浙江毗邻,域内河港稠密,水系发达,飞虹横跨,津梁密布,自古便有“江南桥乡”之称。青浦古桥甚多,保留至今比较完整的古桥有近100座。纵观青浦古桥,有几个鲜明的特点:其一,青浦古镇桥乡多。其二,青浦造桥历史源远流长。其三,青浦古桥集古代桥梁之大成。其四,青浦古桥演绎着丰富深邃的“桥文化”。其五,桥因寺建,镇因桥兴。

2 古石桥的保护现状

2.1 文物古桥现状良好 从刚刚完成的青浦区第三次全国文物普查报告结果看,区内已登记的文物古桥其现状良好,令人满意。由于文管部门的重视,近年来,按轻重缓急、修旧如旧的原则对27座文物古桥统修了一遍。修缮后的文物古桥既保持原有风貌,又加固了结构,这些古桥作为宝贵的历史文化遗产成为不可多得的旅游资源,广受中外旅游观光者的青睐。

2.2 非文物古桥生存堪忧 相比之下,那些非文物古桥的命运就不幸,自建国至上世纪末的50年间,古桥被擅自拆除、自然倒塌或者改头换面的不下300多座,十分惊人!新世纪以来,随着城镇化建设、交通和旅游业的发展以及新农村建设的兴起,古桥生存状态不佳,命运坎坷。有的横遭人为破坏,擅自拆除而已经消亡;有的自然损坏,日薄西山;有的处于拆与留之间的生死抉择。对此,有专家、记者、人大代表提出了严厉的批评意见,认为在建设发展过程中,特别需要做好古镇风貌,特别是古桥古建筑的保护,不能以牺牲环境和历史为代价。

3 古石拱桥在当代青浦城镇中的定位

青浦区最近按照“十二五”规划,长三角一体化发展、上海新一轮新城建设、全国小城镇建设试点等一系列契机,提出了建设“一城两翼”战略目标。以水资源为基础,重点发展度假旅游、会务会展、生态居住等相关产业,打造国家级滨湖生态旅游度假区;借助虹桥综合交通枢纽,依托落户的国家会展中心、福泉山、崧泽文化遗址等,重点发展现代服务和国际贸易等产业。这些区域大都又是上海市历史文化风貌区,这是上海珍贵文化遗产的组成部分,它充分体现了青浦深厚历史文化的底蕴和以“水、桥、古”为主的鲜明的地域特点。青浦古桥是上海古桥的重要组成部分,占有重要的地位,是不可多得的有形资源,丧失了古桥,也就失去了特有的资源优势。因此,古石桥应该利用各自发展的契机,既要保存自身,又要古为今用,尽可能发挥自身的优势为新城镇建设增立新功。

4 青浦古石拱桥承载能力的检测与评估

既然青浦古石桥有如此地位,理应对其加强保护。对古石桥进行检测与评估,是古桥保护与管理工作中非常重要的环节。为了检测评估古桥的安全,至少要掌握如下几个要素:

4.1 青浦古石拱桥结构的特点 (1)拱轴线为等截面圆弧线,且大多为半圆拱和马蹄型圆弧拱。(2)拱上建筑多为为实腹拱。(3)下部结构一般均设置一定数量梅花布置的短木桩,桩上设置较宽较长的盖桩石,桩间嵌挤入石块俗称挂桩石以增强承载力和提高稳定性。(4)大部分为单跨小桥,少量多跨。     

4.2 确定计算方法 根据上述特点,一般单孔古石拱桥均不设护拱,宜按二铰拱计算,设护拱时,可按无铰拱计算。(1)常变位(2)载变位(3)恒载推力

4.3 测定石拱桥的主要几何尺寸 一般从外形可以量得跨径、矢高、拱圈厚度、桥宽、桥面纵断面和拱圈顶面纵断面曲线之差得拱上填料和路面厚度之和、路面厚度、侧墙尺寸。其中路面厚度、拱圈厚度有时还须拆除一些不影响结构安全的部位才能获得。

4.4  判别材料性能类别,确定验算需要的力学指标,特别是主要承重构件的分类 有条件时钻取材料芯样作物理力学试验,否则就只能凭外表观测通过查阅资料假定。如能将青浦常用的材料取不影响结构部分作芯样试验,以后只需作外观比较就能判定。对砌筑拱圈用的灰浆无法取得试验资料可取用最低标号的石灰砂浆指标,有条件时可采用钉入法试验。

4.5 使用技术状况评估 根据公路桥梁养护规范及参考文献,可建立石拱桥的技术状况评估模型,该模型中将石拱桥的评估元素,分为3个层次,第1层次由上部结构、下部结构及其他构件等3个元素组成;第2层次则由主拱圈、腹拱、桥墩和桥台基础等12个元素组成;第3层次则由与桥梁主体结构相关的2个破损及状态因素组成。在实际应用时,可根据具体桥梁实际状况,由评估专家进行初始权重的修正或调整。确定了技术状况评分即可参照公路桥梁或城市桥梁养护规范给以划分技术状况等级,从而为制定养护维修计划提供依据。

5 加强古石拱桥保护的建议与对策

   建议在全区乃至全市有必要建立古桥保护和管养的新机制,制订相应的古桥专项保护与管理办法;编制区域内古桥保护专项规划,落实区级分管部门、保证资金来源、成立专业管养维修队伍。并组织专业技术人员制订古石拱桥养护、维修、加固的一些技术措施等规范或标准。

   在城镇规划、小区规划时,除非航道、道路功能大幅提升,一般不宜拆除古石拱桥。若非要拆除,应对其尽可能原结构移建他处,并保持原貌。

   对古石桥的修缮,应遵循“修旧如旧”的原则,如构件裂缝的修补不宜采用颜色不同、材料不同的修补工艺和注浆材料,建议采用无色透明的注浆材料或粘贴无色的玻璃纤维复合材料;(类似玻璃钢材料)对墩、台水下部位的修缮可采用不同颜色和品质材料,或采取基底注浆工艺,对水上可见部位也应考虑外形的协调。