權斯翔 徐宙元

摘要：介紹了橋梁結構的分類，闡述了開封地區(qū)幾座典型橋梁的基本概況和建設意義，分析了橋梁建設與經(jīng)濟發(fā)展的關系，并對開封橋梁的發(fā)展做出了展望。

關鍵詞：橋梁工程;開封地區(qū);古跡

中圖分類號：U445

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）2-0145-04

1 引言

開封市地處華北平原腹地、河南省東部，西與省會鄭州市毗鄰，東與商丘市相連。開封是一座古老的城市，承載著厚重的歷史文化，先后有夏朝，春秋戰(zhàn)國時期魏國，五代后梁、后晉、后漢、后周，遼朝，北宋和金朝等朝代相繼在開封定都，素有八朝古都之稱。開封又是一座水城，城區(qū)共有“八河”、“四湖”?！鞍撕印奔袋S汴河、東護城河、廣濟河、西支河、惠濟河、利汴河、東干渠、南干渠;“四湖”是指龍亭湖、包公湖、陽光湖、鐵塔湖?！耙怀撬雾嵃氤撬北闶菍﹂_封最好的詮釋。

作為跨越河流、湖泊，供車輛、行人等通行的橋梁，在開封這樣一座北方水城的城市規(guī)劃中占有重要地位。可以說，橋是一個城市最經(jīng)典的語言，也是一個城市歷史和記憶的凝結。為此，筆者介紹了橋梁的基本組成和分類，并闡述開封地區(qū)幾座橋梁的基本概況和重要作用。

2 橋梁的分類

2.1 概述

橋梁是供人、車通行的跨越障礙（江河、山谷或其他線路等）的人工構筑物。按照受力特點橋梁可分為梁、拱、索三大基本體系，其中梁橋主要受彎，拱橋主要受壓，而懸索橋主要受拉。此外，由梁、拱、索相互組合，又派生出了剛構橋和斜拉橋等[1]，如圖1所示。

2.2 梁式橋

梁式橋是一種在豎向荷載作用下無水平反力的結構[2]，荷載作用方向一般與梁的軸線接近垂直，在荷載作用下，梁發(fā)生彎曲變形并產(chǎn)生豎向撓度，梁截面內產(chǎn)生彎矩和剪力。

2.3 拱橋

拱橋的主要承重結構是拱圈或拱肋，傳統(tǒng)拱橋體系在豎向荷載作用下，橋墩和橋臺承受水平推力，根據(jù)作用力與反作用力原理，墩臺對拱有一對水平反力，水平反力在拱內產(chǎn)生的彎矩基本抵消了由豎向荷載引起的彎矩，因此拱是主要承受壓力的構件。與同跨徑的梁橋相比，拱的彎矩、剪力和變形都要小。

2.4 剛構橋

剛構橋的主要承重結構是梁（或板）與立柱（或豎墻）整體結合在一起的剛架結構，梁和柱的連接處具有很大的剛性，以承擔負彎矩的作用。剛構橋在豎向荷載作用下，柱腳處具有水平反力，梁部主要受彎，但彎矩值較同跨徑的簡支梁小，梁內還有軸壓力，因而其受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間。

2.5 斜拉橋

斜拉橋主要由塔、梁和斜拉索等組成，受拉的斜拉索對主梁提供多點彈性支承，并將主梁承受的荷載傳遞至塔柱，再通過塔柱傳遞至基礎。相對于梁式橋，其主梁尺寸大大減小，結構自重顯著減輕，跨越能力大幅提高。

2.6 懸索橋

懸索橋是用懸掛在兩邊塔架上的強大主纜作為主要承重結構的懸吊結構，在豎向荷載作用下，吊桿將荷載傳遞到主纜上，使主纜承受很大的拉力，主纜支承在橋塔上并最終錨固于懸索橋兩端的錨碇中，將荷載通過橋塔和錨碇傳至基礎。

3 開封古代橋梁介紹

3.1 概述

根據(jù)史料記載，開封地區(qū)古代橋梁多為北宋時期建成。經(jīng)考古調查，北宋東京城內有汴河、蔡河、五丈河、金水河4條河流，橫跨于四河之上的橋梁約30余座。在汴河上有虹橋、相國寺橋、州橋等14座，在蔡河上有龍津橋、新橋等13座，在金水河上有白虎橋、橫橋等3座，在五丈河上有小橫橋、廣備橋等5座[3]。上述橋梁的建成，極大地方便了北宋東京城的交通運輸，保證了京城的物質供應，也給京城人民的日常生活帶來了諸多便利。

3.2 虹橋

虹橋是宋元時期木拱橋的代表之一，修建于北宋。結構形式上采用木梁相接成拱，而不采用立柱，這種構造既便于架設又便于通航。張擇端所繪制的《清明上河圖》中，就以寫實的手法描繪出了虹橋的這種獨特結構形式。而《東京夢華錄》所載：“從東水門外日虹橋，其橋無柱，皆以巨木虛架，飾以丹雘，宛如飛虹……”，也是對虹橋樣式文字的描述。

根據(jù)現(xiàn)代橋梁結構理論，虹橋屬于單孔等邊折線行木拱橋，單孔跨徑近25 m，凈跨約20 m，矢高約5m，如圖2所示[4，5]。最具特點的主拱架是由木梁交疊而成，可視為“疊梁拱”，這種在當時特有的新型結構，稱之為“虹橋”結構，如圖3所示。這種結構形式的拱橋整體造型輕盈美觀，構造簡單明確，拆卸方便自如，體現(xiàn)出中國古代木結構建造技術在橋梁中的成熟運用。

遺憾的是，虹橋現(xiàn)已不復存在。但是綜合史料記載和現(xiàn)代考古發(fā)掘的情況，可以斷定虹橋位于北宋東京城東水門外的東南方向。其中，《長編》等史料中就有記載著“東京東水門外河市、橋市”的存在，再結合“清明坊在東京城外東南”的推測，不難得出清明坊位于東京外城東水門外沿汴河一線的結論。綜上所述，即《清明上河圖》中所繪制的虹橋及其附近市景街道極有可能位于北宋東京城外東南的清明坊。巧合的是，《清明上河圖》的命名正好暗合“清明坊”，以此表明畫卷中重要地表建筑物的來源。

3.3 州橋

州橋也是開封地區(qū)的一座代表性古橋，建成時間更早，據(jù)史料記載修建于唐朝建中年間。當時，汴州節(jié)度使李勉在開封城南門附近的通濟渠上主持修建了一座石橋，命名為“汴州橋”。通濟渠連接當時大運河的中間區(qū)段，漕運任務繁忙，這座石橋的修建使得兩岸交流更加便利。到了北宋年間，通濟渠改稱“汴河”，作為京城的東京城不斷向南擴張，汴河則從東京城中流過，連接汴河南北兩岸的“汴州橋”又改稱為“州橋”，并一直沿用至今。

據(jù)史料記載，州橋是一座石砌平橋，橋身鐫刻精美、結構堅固耐久。下部橋墩采用青石鏤刻成形，上部結構的梁、石欄、石壁均鐫刻著精美花紋和圖案。州橋所處的位置是開封的御街大道與汴河交匯處，根據(jù)地理位置可知，若從皇城到南城門、朱雀門等地，州橋為必經(jīng)之路?？梢哉f，州橋是當時北宋東京城里橫跨汴河最為重要的交通要道[6，7]。

可以想象出當時的繁華景象：橋下汴水流淌，橋上人來人往，熱鬧非凡。月明之夜，有許多人在州橋上賞月，月波柔美，皎月沉底，“州橋明月”作為汴京八景之一，就是因此得名。北宋著名思想家、政治家、文學家、改革家王安石就曾在州橋上望月賦詩：“州橋踏月想山椒，回首衰湍未覺遙。今夜重聞舊嗚咽，卻看山月話州橋。”此外，北宋詩人梅堯臣也在州橋上感慨道：“堤上殘風雪，橋邊盛酒樓。據(jù)鞍衰意盡，倚坎艷歌留?！?/p>

隨后的若干年間，黃河泛濫不斷，開封城構成了“城摞城”的奇特景觀，而州橋則也安靜地掩埋在地下。1984年8月，開封市政公司在大南門里中山路中段修筑大型下水管道時，發(fā)掘出了州橋遺址（今開封市中山路中段，大紙坊街東口至小紙坊街東口之間，如圖4所示）。經(jīng)考古人員對橋址的初步勘察可知：橋面距當時的地面深度大約為4.5 m，橋南北長為17 m，東西寬為30 m，結構保存基本完好。從州橋的一角可見，宋人氣魄之宏大，建筑之精美。愿州橋早日全面發(fā)掘，讓這朵古典建筑藝術之花盡早呈現(xiàn)在世人的面前。

4 開封現(xiàn)代橋梁介紹

4.1 東京大橋

開封東京大橋位于東京大道上，作為重要東西通道，交通流量大，因此該橋定位為開封市的門戶橋梁，如圖5所示。東京大橋西側與新區(qū)一大街平交，東側與集英街平交。橋梁跨越汴西湖，總長度為375 m，主橋為45 m+75 m+45 m的三跨連續(xù)梁，如圖6所示。

橋梁標準橫斷面布置：雙向八車道，橋梁有效寬度為3.5 m（人行道）+4.5 m（非機動車道）+0.5（防撞墻）+ 16.0（機動車道）+0.5 m（防撞墻）+2.5 m（中央分隔帶）+0.5 m（防撞墻）+16.0 m（機動車道）+0.5m（防撞墻）+4.5 m（非機動車道）+3.5 m（人行道）=52.5 m。

東京大橋橋型方案構思在景觀上力求新穎、醒目，是開封市的地標性建筑，采用三個斜跨拱高低不同跨越汴西湖，從概念上與門戶的設計理念相呼應。該設計賦予東京大橋以“宋風古韻”的理念[8]，體現(xiàn)“清雅柔逸”的俊秀風格，將宋代內斂、儒雅的風格悄然體現(xiàn)在橋梁結構之中。

東京大橋作為開封連接新老城區(qū)的門戶式地標性建筑，采用高低三個斜跨拱連續(xù)梁結構形式，景觀效果突出，與其他幾座橋梁及周圍建筑相得益彰，成為開封新區(qū)總體規(guī)劃中的亮點。

4.2 開封黃河大橋

開封黃河大橋又稱為開封黃河高速公路特大橋，是國道G45大慶至廣州高速公路上南北跨越黃河的一座特大橋，如圖7所示。開封黃河大橋2004年9月開工建設，2006年11月28日建成通車，總投資約20億元，橋梁全長7858 m，主橋長1010 m。主橋的結構形式為一座預應力混凝土多跨部分斜拉橋，跨徑組合為85 m+6×140 m+ 85 m。橋寬為37.4 m。

開封黃河大橋的建成在當時創(chuàng)5項國內第一[9]：①主橋為8跨（ 85 m+6×140 m+8s m）、7座橋塔的矮塔斜拉橋，在國內同類型橋梁中橋塔的數(shù)量位居第一;②將由日本引進的環(huán)氧填充型鋼絞線作為主橋斜拉索材料為國內首創(chuàng);③第一次在斜拉橋橋塔結構上部分采用耐老化、高強度的HDPE分絲管;④該橋首次采用承載力為萬噸級的抗震球型支座;⑤引橋部分50 m的T梁首次采用雙固定墩結構。

4.3 御河水系橋梁

近年來，開封市市委、市政府為保護古城開封原有風貌，彰顯北方水城獨有特色，實施了“六河連五湖”的大型水系工程規(guī)劃。該工程共規(guī)劃修建橋梁11座，其中市政橋梁有5座，景觀橋梁有6座，所有橋型均參照了古代名橋原型仿建而成，成為御河水系工程上一道亮麗的風景線。

（1）孝嚴寺橋。孝嚴寺橋寬度35 m，為一座石拱橋，由于該橋位于開封市法院街和孝嚴寺街口，古孝嚴寺為楊家將故居遺址，此橋故命名為孝嚴寺橋，如圖8所示。

（2）陸福橋。陸福橋寬度40 m，位于陸福街和西門大街交叉口，設計者按照《東京夢華錄》描繪的宋“州橋”形象，進行創(chuàng)意設計，如圖9所示。

（3）金奎橋。金奎橋寬度18 m，是借鑒漳州江東橋造型，設計為“梁”橋“拱”樣，如圖10所示。

（4）承平橋。承平橋，為一座石拱橋，位于開封大宋御河之上，是承接太平盛世之意，如圖11所示。此橋保持了中國傳統(tǒng)的民族風格，給人以古樸典雅、回味無窮的藝術享受。

5 結語

橋梁是文化的表征，自古以來建成的橋梁都是我國寶貴的民族遺產(chǎn)，新時代的橋梁建設也必將隨著我國社會、經(jīng)濟、文化的發(fā)展邁向新高度。經(jīng)濟的發(fā)展使橋梁結構向輕質量、高強度、大跨度邁進，使之成為各地區(qū)聯(lián)系的紐帶，交通的便利進一步促進經(jīng)濟的發(fā)展，二者相輔相成。隨著社會經(jīng)濟的不斷進步，“八朝古都”開封的橋梁建設事業(yè)必將蓬勃發(fā)展。

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