開封地區(qū)古今橋梁淺析

權(quán)斯翔 徐宙元

摘要：介紹了橋梁結(jié)構(gòu)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(shè)意義，分析了橋梁建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，并對開封橋梁的發(fā)展做出了展望。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;開封地區(qū);古跡

中圖分類號：U445

文獻(xiàn)標(biāo)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(hù)城河、廣濟(jì)河、西支河、惠濟(jì)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?？梢哉f，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(jié)。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(gòu)筑物。按照受力特點(diǎn)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(gòu)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(jié)構(gòu)[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(nèi)產(chǎn)生彎矩和剪力。

2.3 拱橋

拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)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(nèi)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(gòu)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(gòu)橋

剛構(gòu)橋的主要承重結(jié)構(gòu)是梁（或板）與立柱（或豎墻）整體結(jié)合在一起的剛架結(jié)構(gòu)，梁和柱的連接處具有很大的剛性，以承擔(dān)負(fù)彎矩的作用。剛構(gòu)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(nèi)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(diǎn)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(chǔ)。相對于梁式橋，其主梁尺寸大大減小，結(jié)構(gòu)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(qiáng)大主纜作為主要承重結(jié)構(gòu)的懸吊結(jié)構(gòu)，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(chǔ)。

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(diào)查，北宋東京城內(nèi)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(yùn)輸，保證了京城的物質(zhì)供應(yīng)，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(jié)構(gòu)形式上采用木梁相接成拱，而不采用立柱，這種構(gòu)造既便于架設(shè)又便于通航。張擇端所繪制的《清明上河圖》中，就以寫實(shí)的手法描繪出了虹橋的這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)理論，虹橋?qū)儆趩慰椎冗呎劬€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(diǎn)的主拱架是由木梁交疊而成，可視為“疊梁拱”，這種在當(dāng)時特有的新型結(jié)構(gòu)，稱之為“虹橋”結(jié)構(gòu)，如圖3所示。這種結(jié)構(gòu)形式的拱橋整體造型輕盈美觀，構(gòu)造簡單明確，拆卸方便自如，體現(xiàn)出中國古代木結(jié)構(gòu)建造技術(shù)在橋梁中的成熟運(yùn)用。

遺憾的是，虹橋現(xiàn)已不復(fù)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(jié)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(jié)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(dāng)時，汴州節(jié)度使李勉在開封城南門附近的通濟(jì)渠上主持修建了一座石橋，命名為“汴州橋”。通濟(jì)渠連接當(dāng)時大運(yùn)河的中間區(qū)段，漕運(yùn)任務(wù)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(jì)渠改稱“汴河”，作為京城的東京城不斷向南擴(kuò)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(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久。下部橋墩采用青石鏤刻成形，上部結(jié)構(gòu)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?yàn)楸亟?jīng)之路?？梢哉f，州橋是當(dāng)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(dāng)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(xué)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?！贝送?，北宋詩人梅堯臣也在州橋上感慨道：“堤上殘風(fēng)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(gòu)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(dāng)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(jié)構(gòu)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(shù)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(cè)與新區(qū)一大街平交，東側(cè)與集英街平交。橋梁跨越汴西湖，總長度為375 m，主橋?yàn)?5 m+75 m+45 m的三跨連續(xù)梁，如圖6所示。

橋梁標(biāo)準(zhǔn)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(jī)動車道）+0.5（防撞墻）+ 16.0（機(jī)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(jī)動車道）+0.5m（防撞墻）+4.5 m（非機(jī)動車道）+3.5 m（人行道）=52.5 m。

東京大橋橋型方案構(gòu)思在景觀上力求新穎、醒目，是開封市的地標(biāo)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(shè)計理念相呼應(yīng)。該設(shè)計賦予東京大橋以“宋風(fēng)古韻”的理念[8]，體現(xiàn)“清雅柔逸”的俊秀風(fēng)格，將宋代內(nèi)斂、儒雅的風(fēng)格悄然體現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)之中。

東京大橋作為開封連接新老城區(qū)的門戶式地標(biāo)性建筑，采用高低三個斜跨拱連續(xù)梁結(jié)構(gòu)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(diǎn)。

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(shè)，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(jié)構(gòu)形式為一座預(yù)應(yīng)力混凝土多跨部分斜拉橋，跨徑組合為85 m+6×140 m+ 85 m。橋?qū)挒?7.4 m。

開封黃河大橋的建成在當(dāng)時創(chuàng)5項(xiàng)國內(nèi)第一[9]：①主橋?yàn)?跨（ 85 m+6×140 m+8s m）、7座橋塔的矮塔斜拉橋，在國內(nèi)同類型橋梁中橋塔的數(shù)量位居第一;②將由日本引進(jìn)的環(huán)氧填充型鋼絞線作為主橋斜拉索材料為國內(nèi)首創(chuàng);③第一次在斜拉橋橋塔結(jié)構(gòu)上部分采用耐老化、高強(qiáng)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(jié)構(gòu)。

4.3 御河水系橋梁

近年來，開封市市委、市政府為保護(hù)古城開封原有風(fēng)貌，彰顯北方水城獨(dú)有特色，實(shí)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(fēng)景線。

（1）孝嚴(yán)寺橋。孝嚴(yán)寺橋?qū)挾?5 m，為一座石拱橋，由于該橋位于開封市法院街和孝嚴(yán)寺街口，古孝嚴(yán)寺為楊家將故居遺址，此橋故命名為孝嚴(yán)寺橋，如圖8所示。

（2）陸福橋。陸福橋?qū)挾?0 m，位于陸福街和西門大街交叉口，設(shè)計者按照《東京夢華錄》描繪的宋“州橋”形象，進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計，如圖9所示。

（3）金奎橋。金奎橋?qū)挾?8 m，是借鑒漳州江東橋造型，設(shè)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(fēng)格，給人以古樸典雅、回味無窮的藝術(shù)享受。

5 結(jié)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(shè)也必將隨著我國社會、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展邁向新高度。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使橋梁結(jié)構(gòu)向輕質(zhì)量、高強(qiáng)度、大跨度邁進(jìn)，使之成為各地區(qū)聯(lián)系的紐帶，交通的便利進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二者相輔相成。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，“八朝古都”開封的橋梁建設(shè)事業(yè)必將蓬勃發(fā)展。

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