陸久飛，何 能，黃 勇，李 達(dá)

(云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650041)

0 前 言

古橋梁是橋梁建筑史發(fā)展的載體，同時(shí)也是古代先民所遺留下來(lái)的文化瑰寶、藝術(shù)結(jié)晶。近年來(lái)，針對(duì)古橋梁留存情況的調(diào)研、保護(hù)方法的探討、構(gòu)件力學(xué)性能的分析等工作，已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)橋梁研究者的注意。例如，樂振華[1]對(duì)浙江紹興一帶的古橋梁構(gòu)成以及該地區(qū)古橋梁的保護(hù)方案展開了研究，齊延成等[2]研究了浙江嘉興古橋的數(shù)字保護(hù)與利用。但截至目前，對(duì)關(guān)于古橋梁修繕具體方案的研究仍比較少見，尤其針對(duì)以木材為主材的古橋梁。

1 通京橋概況

作為云南省云龍縣沘江流域最為典型的古橋梁結(jié)構(gòu)，通京橋位于云龍縣長(zhǎng)新鄉(xiāng)包羅村，地處橫斷山脈南段瀾滄江縱谷區(qū)。通京橋橋址處屬于青藏滇緬印尼巨型“歹”字形構(gòu)造體系的中部，地址特征為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖與砂巖。所在地區(qū)年均氣溫約為16.1℃，最熱月與最冷月平均氣溫分別為22.3℃、8.4℃，年均相對(duì)濕度為68%。

從結(jié)構(gòu)類型角度而言，通京橋?yàn)閱慰咨毂凼侥玖簶颍纱箝T、過(guò)廊、橋廊三部分構(gòu)成，其中大門及過(guò)廊位于兩端橋臺(tái)之上，橋廊橫跨沘江。橋廊全長(zhǎng)39.7 m，橋面寬度4.1 m，兩側(cè)橋廊長(zhǎng)5.7 m，凈跨尺寸26.4 m，橋面距離河床高度為9.3米。圖1(a)～(b)分別給出了通京橋的實(shí)景圖及立面圖示。

(a)實(shí)景立面

2 通京橋維護(hù)歷史及現(xiàn)狀調(diào)查

2.1 維護(hù)歷史

通京橋前身為藤橋，于1776年建設(shè)成為單孔伸臂式木梁橋，1784年復(fù)修并立有“重修大波浪橋碑記”，但后來(lái)毀于洪水，1835年對(duì)主橋結(jié)構(gòu)重修。1963年，云龍縣政府對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體維修，1993年沘江發(fā)特大洪水，通京橋結(jié)構(gòu)受損，省、州、縣三級(jí)撥款維修，2000年，云龍縣文體局投資制作通京橋“省?！北Ｗo(hù)碑，2002年2月，云南省文化廳撥付?？罹S修通京橋，更換所有橋面木方、裙板、椽子，翻蓋瓦屋面，加固迎水面護(hù)堤等。

2.2 當(dāng)前技術(shù)狀況調(diào)查及問(wèn)題歸納

2017年初，所在研究團(tuán)隊(duì)受當(dāng)?shù)卣?，?duì)通京橋當(dāng)前技術(shù)狀況開展深入調(diào)查，并著手開展該橋梁的修繕升級(jí)工作。調(diào)查工作范圍及目標(biāo)為：①記錄通京橋現(xiàn)存殘損情況；②分析古橋當(dāng)前階段的病害情況及安全隱患；③根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通京橋當(dāng)前的技術(shù)狀況進(jìn)行評(píng)級(jí)；④根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析、歸納總結(jié)及評(píng)級(jí)結(jié)果，為該橋梁修繕設(shè)計(jì)方法提供基礎(chǔ)資料。圖2給出了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查過(guò)程中所得到的通京橋典型病害情況。

(a)馬鞍及木柱糟朽開裂

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料，對(duì)通京橋所存在的問(wèn)題進(jìn)行歸納如下。

1)由于支撐橋廊的木結(jié)構(gòu)歪斜，導(dǎo)致橋廊整體向北傾斜，據(jù)測(cè)量，傾斜尺寸已達(dá)到21 cm，且歪斜程度仍在惡化。

2)部分木質(zhì)柱子、梁架、基層糟朽開裂，對(duì)其所承載的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成了直接威脅。

3)橋廊屋面瓦片破損，使得木質(zhì)結(jié)構(gòu)遭受雨水侵蝕。

4)橋臺(tái)砂石砌體出現(xiàn)開裂移位。

通京橋所存在的上述問(wèn)題，同樣可見于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)木質(zhì)古橋結(jié)構(gòu)，病害的主要成因可歸結(jié)為以下方面：①風(fēng)化作用；②人為破壞；③水流沖刷；④年久失修等。進(jìn)一步借鑒《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21—2011)、《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTG 5120—2021)中的相關(guān)條文及橋梁技術(shù)狀況評(píng)定方法，對(duì)通京橋進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定，結(jié)果顯示，該橋梁當(dāng)前技術(shù)狀況等級(jí)為Ⅳ類[3-4]。

3 修繕需求分析

通京橋現(xiàn)為我國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，該橋梁建于240多年前，為云南省現(xiàn)存體積最大、保存最完好的伸臂式木梁橋，不僅仍在發(fā)揮著連接沘江兩岸的紐帶作用，更是我國(guó)橋梁工程界的一個(gè)活化石、一個(gè)橋梁建設(shè)的豐碑，截至目前，通京橋每月通行量仍能達(dá)到4 000人次、畜通行量7 000次。此外，通京橋一直為白族人民建造及整修，該橋梁浸透了寶貴的白族文化，比如橋樓檁條上的垂魚。因此，無(wú)論從歷史價(jià)值、文化價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、科學(xué)價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值的角度而言，都必須對(duì)通京橋進(jìn)行深入妥善的修繕升級(jí)。

4 通京橋修繕方案

4.1 修繕方案設(shè)計(jì)原則

根據(jù)《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》《文物保護(hù)工程管理辦法》等法規(guī)的規(guī)定，并結(jié)合通京橋當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀，其修繕工程的性質(zhì)為重點(diǎn)修復(fù)(搶修)。修繕方案的設(shè)計(jì)在遵守相關(guān)法律法規(guī)要求的前提下，結(jié)合《中國(guó)文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》的要求，在《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》(GB 50165—92)的指導(dǎo)下完成[5]。修繕方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想為：安全第一、最少干預(yù)、修復(fù)手段可識(shí)別、歷史可讀，在技術(shù)性處理手段上，綜合發(fā)揮傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。

具體所采用的設(shè)計(jì)原則為：①遵守《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》中所提出必須遵守不改變文物原狀的原則；②遵守“四原”原則，即原來(lái)的形制、原來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)、原來(lái)的建筑材料、原來(lái)的工藝技術(shù)；③針對(duì)不同構(gòu)件不同的損壞情況采用不同的修繕方法。

4.2 具體修繕方案

根據(jù)通京橋的主要構(gòu)件組成情況，其修繕方案分以下幾個(gè)部分進(jìn)行闡述，即石構(gòu)件砌體、木質(zhì)構(gòu)件、地面、墻體、屋面。

4.2.1 石構(gòu)件砌體

對(duì)于石構(gòu)件砌體，根據(jù)實(shí)際的保存情況主要采用局部擇砌或重砌、整修加固兩種修繕方法。局部擇砌或重砌主要針對(duì)塊石大面積松動(dòng)、遺失，甚至是已經(jīng)坍塌的橋臺(tái)與相鄰駁岸部分，具體為將現(xiàn)有殘存的砌體拆除后，補(bǔ)配缺失的塊(條)石，并按原形制或相鄰保存較好的立面風(fēng)格、砌筑方式及壁面收分等重新砌筑。整修加固方法主要針對(duì)石構(gòu)件局部階段性缺失，或壁體背塞碎石脫落、壓頂條石殘缺錯(cuò)位，但整體結(jié)構(gòu)仍趨穩(wěn)定的橋臺(tái)及相鄰駁岸石壁部分。石構(gòu)件砌體修繕完成之后，對(duì)石構(gòu)件之間的灰縫重新勾抹。

4.2.2 木質(zhì)構(gòu)件

對(duì)于木質(zhì)構(gòu)件中的梁、枋、檁條，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分梁、枋、檁條上發(fā)現(xiàn)細(xì)小干裂紋，如在施工工程中發(fā)現(xiàn)糟朽、殘損嚴(yán)重的梁、枋、檁條，則按原狀梁、枋、檁條樣式根據(jù)殘損情況進(jìn)行更換、補(bǔ)配或加固處理，新老木構(gòu)件均統(tǒng)一制作防蟲、防腐。

柱子作為通京橋主要的承重構(gòu)件，其修繕方案主要針對(duì)裂縫、糟朽蟲蛀及墩接三種情況。對(duì)于木質(zhì)構(gòu)件裂縫的具體處置方法為，當(dāng)裂縫的寬度在3 mm以下時(shí)，采用膩?zhàn)庸茨軐?shí)；當(dāng)裂縫寬度為3～30 mm時(shí)，制作合適尺寸的木條作嵌補(bǔ)處理，之后采用耐水性膠粘劑粘貼牢固；對(duì)于裂縫寬度超過(guò)30 mm的情況，在采用木條作嵌補(bǔ)處理并粘貼牢固的前提下，進(jìn)一步在開裂段內(nèi)增設(shè)兩至三道鐵箍；柱子的開裂段較長(zhǎng)則箍距為0.5 m時(shí)，鐵箍要嵌入柱內(nèi)使其外皮與柱外皮齊平；當(dāng)干縮裂縫的深度超過(guò)柱徑或該方向截面尺寸1/3或因構(gòu)架傾斜扭轉(zhuǎn)而造成柱身產(chǎn)生縱向裂縫時(shí)須待構(gòu)架整修復(fù)位后，除用木條以耐水性膠粘劑補(bǔ)嚴(yán)粘牢外、還須在柱的開裂段內(nèi)加鐵箍2～3道進(jìn)行處理。若裂縫處于柱的關(guān)鍵受力部位則根據(jù)具體情況采取加固措施或更換新柱。

其次，對(duì)于柱子的糟朽蟲蛀，木柱糟朽或蛀空但表層的完好厚度不小于50 mm時(shí)，可采用不飽和聚酯樹脂進(jìn)行灌注加固，如在施工過(guò)程中補(bǔ)查時(shí)發(fā)現(xiàn)糟朽、蟲蛀嚴(yán)重的柱，其進(jìn)行以下處理：在柱子的低應(yīng)力區(qū)域開孔，如果柱子內(nèi)部出現(xiàn)通長(zhǎng)中空情況，預(yù)先在柱腳處鑿出邊長(zhǎng)不大于120 mm方洞，間距取500 mm鑿多個(gè)洞眼，在中空區(qū)域頂端停止，將糟朽木塊及碎屑清除之后進(jìn)行灌注處理，如果柱子內(nèi)部中空直徑超過(guò)150 mm，宜在中空不飽和聚酯樹脂(通用型)∶過(guò)氧化環(huán)己酮漿(固化劑)∶萘酸鈷苯已烯液(促進(jìn)劑)∶干燥的石英粉(填料)100∶4∶2-2∶80-120。

最后，對(duì)于木柱的墩接，現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)未發(fā)現(xiàn)糟朽嚴(yán)重且需要墩接的木柱，如在施工中補(bǔ)查時(shí)發(fā)現(xiàn)糟朽嚴(yán)重需要墩接的木柱，其進(jìn)行以下處理：將柱底修磨平整，做成巴掌榫套槽，榫長(zhǎng)50 cm，再先取與原柱同材質(zhì)、同直徑的短柱，截取所需長(zhǎng)度，做成與原柱相應(yīng)的榫卯與原柱相接，結(jié)合面以環(huán)氧樹脂E-44粘牢，在榫卯處加兩根木穿銷以防止錯(cuò)動(dòng)，外加鐵箍(60×4 mm)兩道，嵌入柱內(nèi)與柱外皮平齊。

4.2.3 地 面

通京橋當(dāng)前地面鋪裝為碎石混凝土地面進(jìn)行拆除，紅砂石鋪墁。修繕方法為：對(duì)地面基層素土進(jìn)行分層夯實(shí)；筑80 mm厚3∶7灰土層；用30 mm厚砂灰結(jié)合層鋪墁。材料選用當(dāng)?shù)丶t砂石，露明處表面進(jìn)行處理。

4.2.4 墻 體

拆除后期改造的紅磚墻，通過(guò)下堿石厚度確定需要恢復(fù)土坯墻的厚度。砌筑土坯墻選用土坯規(guī)格應(yīng)與當(dāng)?shù)赝僚鞔u規(guī)格一致，土坯砌筑時(shí)排列方式亦然；砌筑墻體時(shí)留好卸風(fēng)口。將外墻面用水淋濕，然后按原做法粉刷：先將基層清理干凈，為增加抹灰層與土坯整體性，在土坯磚縫下竹釘，梅花狀分布，間距500 mm，露出5 mm；后抹滑秸泥(黃泥∶滑秸=100∶8或按當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)做法配制)，厚20 mm；罩面用素泥(不含雜質(zhì)，純凈黃土，最好用蒸汽蒸過(guò)后使用)。

4.2.5 屋 面

首先拆除瓦頂瓦件后再拆除脊飾。按先揭檐口附件(勾頭)，后揭瓦壟和脊的施工順序。其次，前后坡屋面從下而上同時(shí)對(duì)稱。各脊均同原狀，脊的外觀應(yīng)達(dá)到造型正確，高低均勻一致，整潔美觀，正脊線條流暢通順，線條清晰通順。新?lián)Q瓦件應(yīng)盡量做到與舊瓦件色調(diào)一致(不得過(guò)水泥漿)，且規(guī)格尺寸應(yīng)與舊瓦件相同。

5 結(jié) 語(yǔ)

以云南省云龍縣沘江流域代表性古橋梁通京橋?yàn)榉治鰧?duì)象，首先對(duì)該橋梁的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，并明確了該橋當(dāng)前技術(shù)狀況為Ⅳ，進(jìn)一步闡述了對(duì)該橋梁進(jìn)行保護(hù)及修繕升級(jí)的必要性，最后，給出了該橋具體的修繕方案，包括修繕方案的設(shè)計(jì)原則、指導(dǎo)思想等，方案中重點(diǎn)針對(duì)石構(gòu)件砌體、木質(zhì)構(gòu)件等給出了具體的修繕方法。相關(guān)研究?jī)?nèi)容及研究成果可為國(guó)內(nèi)同類型古橋梁保護(hù)及修繕方案的制定提供參考。

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