苏州古桥使用手册

梁桥是我国古桥中最经典的类型,早在东汉晚期山东沂南县北寨墓群的画像石中就有出现。因其结构简单、成本低廉而广泛分布。

(一)以体量分类

苏州地区的梁桥一般由桥台或桥墩承托桥梁,倘若我们以最直观的体量角度分类,梁桥可有两种形制:

1.单跨梁桥

如图所示,单跨梁桥在河道两侧分别设置桥台,由桥台承托桥梁。

如图所示,单跨梁桥满足不了较宽的河道需求。于是多跨梁桥在单跨梁桥的基础上,在河流中间增设桥墩,由桥台和桥墩共同承托桥梁。

多跨梁桥的孔洞数决定着它的命名,如设置2个桥墩,产生3个孔洞,我们称之为三跨梁桥;要是设置4个桥墩,产生5个孔洞,我们称之为五跨梁桥。

苏州地区最流行的多跨梁桥是三孔的,它的宽度已能满足大多数河道要求;五跨梁桥也绝不罕见,但很显然它的稳定性要弱于三跨梁桥;而大于五跨的梁桥大多位于较浅的景观水池中,如七跨梁桥结草庵桥以及长达40m的天平山宛转桥。

下面我们以七都东庙桥为例,展示一座苏州地区最经典的三跨梁桥的结构:

桥墩位于河道中央,常使用围堰等施工法在河床打下桩基,桩基上设桥墩。

苏州地区的河道较缓,一般使用石排柱作桥墩,再在石排柱上加设桥帽石承托桥梁,桥帽石一般带有榫卯,在上部将石排柱联为一体,可在水平方向上巩固桥体结构。

如图所示,石排柱又可分为立壁柱与石立柱。立壁柱由多条石柱紧密排列,稳定性强;石立柱则由两根相隔一定距离的石柱组成,节省用料。

但因石立柱稳定性稍差,桥面中部常会使用响板将受力平摊给两侧石梁,除此之外,还有晚上过桥看不见来人,踩在响板石上发出的声音可防止相撞的奇妙说法。

但对一些水流较急、跨度较大的河道,石排柱难以承受冲击,为增强稳定性,则会垒叠多层石条成石墩作桥墩。如常熟张墓桥、胥门万年桥等。

常熟张墓桥已移建至尚湖景区,不复见其湍急的河道;胥门万年桥则拆除了原梁桥,改建新拱桥,仅留有两侧桥台和水面下部分桥墩。

而在浙江福建等地区,石墩桥墩常常迎水面会制成船型,更利于对扛水流冲击。

有时石墩与石排柱作为同一座古桥的桥墩还有可能混用,不过这大多是古桥不同时期的修缮痕迹。总的来说,石墩桥墩在苏州地区较为罕见。

至此,只差桥梁未提了。苏州地区的桥梁大多是石梁,但也存在着零星木梁,而对于桥梁用材的不同,我们又可引出对梁桥的第二种分类方式。

好吧,可能已经有些乱了,那我们先做个小结吧:

在上文介绍多跨梁桥桥墩时,我们曾提到过因石立柱稳定性稍差,为减轻桥墩压力,有时石梁会采用响板。

然而,既然费尽心机减小石梁重量,为何我们不直接换一种更轻便的材料做桥梁,比如…木头?

1.石柱木梁桥

木材成本低、易加工,在早期梁桥中曾广泛使用。然而其耐久性堪忧,江南多雨水,木梁的保存显得尤为困难,为安全考虑不得不定期更换,很少有古木梁的实物遗存。

发挥想象力,既然“撑了顶伞”就有如此保鲜奇效,那要是我们直接在木梁上“贴保护膜”——比如铺一层砖面会怎样呢?

别说,虽然苏州地区似乎很遗憾地并不存在那样的实例,邻近的上海地区却有几座,比如离苏州昆山一湖之隔的金泽迎祥桥。

而经修缮专家鉴定,金泽迎祥桥除了局部木梁更换成了杉木、美松和柏木,绝大多数木梁都是元代初建时所用的千年不朽的楠木,可说是一座名副其实的石柱木梁古桥。

最后,回收一下伏笔。与金泽迎祥桥结构类似的练塘馀庆桥,桥墩使用了石立柱。我想这正与桥梁使用了木梁砖面,相比石梁大大减轻了桥梁重量有关。

受早期石料加工能力限制,宋元时期的古桥常使用易加工的武康石。武康石是非常完美的建桥材料,可惜美中不足是它容易脆断,因此早期武康石古桥的石梁都存在一定弧度,此时在石梁下排置托木,可增强其稳定性。此外,石梁沉重,托木还可方便石梁的安装与更换;在石梁断裂时,托木还可临时支撑桥面,起到一定安全作用。

值得注意的是,石柱石梁桥的托木结构与石柱木梁桥有一定相似性,但它们完全不同。

在石柱石梁桥中,托木只起到锦上添花的辅助作用,在结构上不起决定作用。比如上文所举的东庙桥,失去托木后依然成桥。

而在石柱木梁桥中,木梁是主要的承重构件,一旦失去木梁,砖桥面将迅速崩溃,成为一座断桥。

首先,我们从体量出发,将梁桥区分为单跨梁桥与多跨梁桥;

接着,在多跨梁桥这部分中,我们介绍了梁桥的三大组成部分:桥台、桥墩、桥梁;

然后,由桥梁材料的不同顺理成章地带出另一种分类:石柱木梁桥、石柱石梁桥。

考虑到石料抗压不扛拉,为改善梁桥的结构弱点,人们把简支梁逐步替代为圆拱,这样就可将横向推力过渡为垂直压力,于是拱桥便慢慢走上了历史舞台。

人们通常将这种圆拱称为拱券,而构成拱券的石板被称为券板。要是单独对某块券板受力分析,我们还会发现券板比石梁承担更多垂直分量向上的力,增强了荷载能力。

然而,大多数拱券并没有笔者的作图那般夸张,再考虑水位、遮挡等因素,许多拱券形状用肉眼是无法确切分辨的,需专业建模确定。故我们后文也不会采用这种分类方式,这只一带而过。

▼@温炳灵

但在古桥漫长的发展史中,拱桥的出现并不是一蹴而就的,人们从天生桥中汲取灵感,对简支梁桥增加叠涩或出跳后,首先出现的是折边拱桥。

我们可发挥想象力,应用学习圆的周长时所用的极限思维:若进一步增加折边数,当折边足够多时,石料已不再适用,于是我们将得到一种全新的拱桥:砖拱桥。

砖拱桥在江苏扬州一带比较流行,而锦溪祝甸村这座朝阳桥是建国初期建造的,之所以使用砖砌拱券,我想应当与该桥邻近砖窑密不可分。苏州地区不缺好石料,砖料又易受腐蚀,故砖桥较为少见。

受宋元时期加工能力限制,人们使用易于雕刻、具有一定吸水性且表面颗粒感强不易打滑的武康石建桥。武康石产自已废县的浙江武康县,是非常理想的建筑石材。值得注意的是,园林中叠山用的“武康黄石”是一种黄石。除武康县,苏州地区内部也有多地出产,我们讨论的武康石默认指“武康紫石”。

然而武康石资源有限,过度开采使其日益枯竭。由于人们采石技术也飞速发展,于是明清人们相继改用苏州本地就有出产的更为坚硬的青石与金山石,大致情况如下表。

和单跨梁桥类似,单孔拱桥由桥台与拱券构成。单孔拱桥的拱券在功能上替代了单跨梁桥的桥梁,同时兼有单跨梁桥的桥台的一部分作用。

对比梁桥,我们会发现拱桥的金刚墙上设有和梁桥石排柱&桥帽石类似的桥联石&长系石,虽然造型上可能承袭自梁桥,但它们的作用完全不同。

(2)桥联石(石柱)

桥联石是一种石柱,但不一定题有桥联,许多早期拱桥上虽设有桥联石,但未题字。桥联石本身有有限的结构功能,可用于固定桥联石两侧的金刚墙,但它并非必要的结构,不论是单孔拱桥还是多孔拱桥,都有直接将它省略的案例,比如单孔拱桥七都洪恩桥与三孔拱桥太仓周泾桥。

但长系石几乎是不可替代的,暂时还未见到不设长系石的拱桥。

2.多孔拱桥

和多跨梁桥类似,多孔拱桥由桥台、桥墩与拱券构成。多孔拱桥的拱券在功能上替代了多跨梁桥的桥梁,同时兼有多跨梁桥的桥台与桥墩的一部分作用。

与多跨梁桥的桥墩会根据水流缓急区分为石排柱与石墩类似,对于多孔拱桥的桥墩,也有一种分类方式:

(1)伏券

苏州地区的拱桥大多需用于航船,拱券除对抗水流冲击,有时还会遭货船撞击。作为重要承重构件,拱券一旦坍塌后果不堪设想,而伏券就是为应对这一情况的备用结构。

即不使用龙筋石的拱券,券板间一端作榫,一端作卯,相互错落。这是宋元古桥的主要特征之一,其中时思庵弄桥是一座仅余拱券的元代拱桥,是非常好的案例。

2.横联分节并列

即使用龙筋石的拱券,券板作榫,龙筋石作卯,交错排列。如此既可辅助长系石在水平方向巩固拱券结构,又可避免部分券板坍塌后,拱券整体崩溃。同时它也是苏州地区最为常见的拱桥类型。

3.其它

而在怡园中,有一座用太湖石堆叠的景观桥,这是一种极为特殊的拱券造型。另外在不对外开放的慕园中,有一座以太湖石作桥墩与桥栏的梁桥。可见在园林建筑中,古桥有不少花活。

西山还有一座无规则卵拱的文物普查点——黄沙桥,为苏州孤例,图片出自微博 @姑苏老沈。

这章以拱券为主线,先以拱券数量分类,参考梁桥的结构,将拱桥分为单孔拱桥与多孔拱桥。

总的来说,我国的古桥在传承中发展,除了结构越来越精巧,它们的造型也越来越美观、更富装饰性,下一章我们将简要介绍装饰与辅助建筑。

(一)功能装饰

前文提到许多重要结构,它们中的一部分会裸露在桥身外侧。除起必要的结构作用外,有时还会对古桥起一定装饰作用。

1.桥帽石与长系石

比如桥帽石与长系石,除在水平方向上稳固桥身,有时还会以雕刻纹饰桥身。由于不同时期加工能力、所用石料硬度不同,其大致上遵循宋元时期流行花卉、明代流行兽面(蚣蝮、螭首等)、清代流行简单纹饰(如意纹等)的规律。

有时为方便车辆推行,古桥还会在踏步中央设置坡道。

最后,一些古桥坡度较缓,踏步较长,但苏州地区建筑密集、水巷狭窄,为不占据路面空间,踏步通常会“转弯”设置引桥。

3.桥心石

4.龙门石

桥栏是古桥最为常见的辅助构件,石桥栏是古桥中装饰性最为集中的部位。最常见的桥栏会在仰天石上安装栏板,栏板间以望柱连接,桥堍两侧设抱鼓石。

4.仰天石

位于拱桥中心的仰天石和梁桥外石梁的中心位置还有可能作桥铭,这我们在之后讨论桥铭时再议。另外,一些早期拱桥存在仿木结构,仰天石下侧可能置一排乳钉纹装饰。

(三)文字装饰

随生产力进一步解放,人们开始在古桥上镌刻文字,以记录事迹、表达美好愿景与文化内涵。

桥联一般是指拱桥桥联石上题刻的楹联,梁桥排柱有时也会承担这一功能。除楹联外,有时也会题刻捐资单位/承建单位、工程时间。甚至有个例还会套娃:比如太仓皋桥的桥联石上刻了块桥碑。

2.桥铭

3.桥碑

桥碑是一种更为自由的文字表达方式,在内容上可分很多类型:纪事纪年碑、桥铭碑、字堂碑、助银碑、告示碑、警示碑、毒誓碑等,笔者在这难以穷举。

2.廊桥

与廊桥类似,桥亭也可遮风避雨,桥亭一般可分为桥中亭和桥头亭两种类型。

横塘普福桥是一座经典的桥中亭,俗称“亭子桥”。因其独特的造型,有大量书画存世,只可惜它已在上世纪运河拓宽中拆除。

虽可能不及以上两座,现苏州也留有不少桥亭,我们在此可列个小表。

4.镇水:石塔、石狮与石经幢

最知名的镇水石刻是宝带桥双石塔,为宋时原物;区别于望柱柱头的石刻,宝带桥与行春桥单设石狮;另有一些郊镇古桥会设石经幢,听说有镇魂的作用。

5.水利:分水墩、泄水孔与闸槽

倘若说镇水石刻更多是一种心理安慰与文化现象,那么水利设施则切实起着功能作用。

6.纤道

7.庙桥

8.关桥与城门桥

9.其它

阅至此处,苏州地区绝大多数古桥的结构已经难不倒我们了。

回到开头我们所提,究竟该如何欣赏一座苏州的古桥呢?

我认为主要可从工程(包括建造年代、特殊结构、跨度体量等)与艺术(包括纹饰雕刻、碑联文学、历史文化等)两个大角度把握,这在前文已详尽说明。

但本文终究是在就桥论桥,事实上苏州地区的古桥与其周围环境是密不可分的整体。

人们常常会把注意力集中在个别几座园林或是几个大型古镇上,很难意识到这些昔日习以为常的郊镇水乡风貌已被快速扩张的城市边界蚕食。

除了那些赫赫有名的,在我们视野外还有不少规模较小的郊镇据点已逐渐走下历史舞台,她们中的大多数没有惊艳四座的建筑,没有扣人心弦的故事,有的只是一座颤颤巍巍的石板桥、一条抖抖索索的乌篷船、一棵茕茕独立的古樟树、一座缝缝补补的破砖房、一阵氤氲着泥土芬芳的微风、一曲缱绻在心中的田园牧歌。

但倘若单独对苏州的郊镇风貌进行宏观叙事,又会造成选材的凌乱,于是最好的方法似乎就是让“郊镇风貌”成为背景,再推举一个贯穿所有场景的“主角”控场,而在水网密布的苏州,数量庞大的古桥群自然是当仁不让。这便是最初我拍摄古桥的由头,我喜欢的不止是古桥,更是那个越发飘渺遥远的江南水乡。

好啦,扯远了。按照惯例,我们应当配个激昂向上的排比结束本文:

苏州的古桥是伟大的,古如七百多个四季轮转前就已屹立的东庙桥,长如五十三孔宝带横贯澹台湖至今依旧串月。古桥远不只是连接了桥堍两岸:矗立在故土上的房屋在瓦解,纪录在文字间的记忆在模糊,流淌在体液内的基因在稀释,我们却依旧能够借助这些古桥与生活在过去的祖先建立渺茫却不容置喙的联系——这是多么微小又宏大,现实却浪漫的事啊!

THE END
0.机械工程材料第2版——文九巴五、材料的硬度61第二节材料承受冲击载荷时的力学性能64一、缺口试样的冲击试验64二、多次冲击试验66三、冲击韧性及其意义66第三节材料的疲劳67一、疲劳曲线67二、疲劳极限68三、疲劳断口68第四节材料的断裂韧性70一、断裂韧性的概念70二、影响材料断裂韧性的因素71第五节材料的磨损性能72一、磨损过程和磨损的分类jvzq<84yyy4doyjfw0ipo8gqqmy0dxtm1862:A3jvo
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