馬志武 馬薇
在江西省宜豐縣東南部,發(fā)現(xiàn)以宜豐縣新昌鎮(zhèn)為主的古代夯土拱橋建筑群,共有4座,這些古橋建筑從橋墩到橋面全部采用三合土材料,并在三合土版筑中使用糯米槳、篾片和苧麻,歷經(jīng)幾百年歲月仍矗立不倒,至今可通行。
宜豐縣夯土拱橋建筑群填補(bǔ)了我國古代此類橋型現(xiàn)存實(shí)物的空白,它是研究我國古代夯土拱橋的寶貴實(shí)物資料和十分難得的古橋建筑文化遺產(chǎn),反映了勞動人民就地取材和因材致用的古橋建筑技術(shù)成就,對研究我國古代夯土技術(shù)應(yīng)用于拱橋建筑、古代夯土建筑文物保護(hù)修復(fù)技術(shù)、夯土材料配方和古代版筑工藝有著重要的意義。
宜豐縣夯土拱橋群以新昌鎮(zhèn)陂下陵田村口凌云橋和新昌鎮(zhèn)茶頭村萬福橋?yàn)榇?。凌云橋建于清乾隆四年?739年),橋長25.7米,拱跨4.7米,橋?qū)?.5米,高5米左右,兩墩三孔,兩岸墩臺與分水尖墩寬約2米,水中墩長7,1米,高為1.5米左右,分水尖邊長3.6米,橋面至拱頂高0.43米。兩岸墩臺、橋基、拱圈、分水尖和橋面包括步階、拱肩等均為三合土版筑。橋兩側(cè)正中拱頂各嵌一石,刻有“凌云橋”、“乾隆四年鄒氏修”字樣,橋所處位置為東經(jīng)114°4948”,北緯28°2149”,海拔153米。(圖一:1、圖一:2、圖一:3)萬福橋建于光緒十二年,也是全部用三合土版筑的拱橋,此橋兩墩三拱,橋長20米,寬2.3米,高6米,拱跨4.7米,拱頂至橋面高0.58米。橋面中間鋪一行長條石,以利獨(dú)輪車通過。位置為東經(jīng)114°5047”,北緯28°1914”,海拔141米。此橋樂助碑今存于茶頭村鐘氏祠堂墻上,至今橋完好(圖二:1、圖二:2、圖二:3)。
此外,位于新昌鎮(zhèn)龍家村的良溪河上的龍家橋,為清代建造,年代不詳,為三孔夯土橋,橋長12.5米,寬2.9米,高4米,拱跨3米(圖三)。位于棠浦鎮(zhèn)西劉村西劉河上的黃陂橋,三拱夯土橋,建于清嘉慶年間,長29米,寬2米,高3米,拱跨6米(圖四)。
這些夯土拱橋的三合土材料,均就地取材,三合土材料為石灰、不同粒徑的山砂(增添了河卵石)、棕紅色黏土、襦米槳。凌云橋和萬福橋原屬敖山鄉(xiāng),位于縣境東部,屬中亞熱帶溫暖濕潤氣候區(qū),年平均氣溫17.1℃,年降雨量1720.6毫米,古橋所處位置即敖良溪沿岸的地質(zhì)為棕紅色黏土、亞黏土、砂土和礫石層,厚度0.3~11.6米。2018年9月,宜豐縣有關(guān)部門委托江西建院工程檢測有限公司組織專業(yè)技術(shù)人員赴凌云橋?qū)嵉乜辈?,?jīng)探地雷達(dá)檢查后發(fā)現(xiàn)凌云橋的兩岸墩臺、拱圈、分水尖和橋面包括步階、拱肩等均為三合土版筑,橋基周邊30cm范圍內(nèi)也由三合土版筑而成,而非由石塊砌筑。此拱橋群為國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)全部用三合土版筑的拱橋??辈烊藛T對橋身采用無損檢測法進(jìn)行了驗(yàn)證性檢測,無明顯損毀痕跡,古橋整體情況良好;對橋面采用局部破損法進(jìn)行了取芯,取出一個直徑約10厘米,長約30厘米的芯樣?;貙?shí)驗(yàn)室后,相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理(表一)。對取芯芯樣進(jìn)行了測試,芯樣抗壓強(qiáng)度達(dá)到23.1MPa(相當(dāng)于C20混凝土等級),說明版筑的三合土具有良好的受壓性能。將其分層版筑為拱橋,猶如現(xiàn)澆混凝土,能更好地發(fā)揮拱橋結(jié)構(gòu)受壓性能的優(yōu)點(diǎn)。檢測中發(fā)現(xiàn)三合土材料為石灰、不同粒徑的山砂(增添了河卵石)、棕紅色黏土、懦米槳等。由于這些古橋建筑海拔在110米至153米之間,處于宜豐縣境內(nèi)瓷土資源礦藏比較豐富的地帶,便于就地開采,檢測機(jī)構(gòu)將進(jìn)一步驗(yàn)證黏土中是否還有瓷土成分。筆者現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)用竹子剖成竹條,彎成拱券形狀,作為版筑三合土拱券的模板;在風(fēng)化裸露處還發(fā)現(xiàn)三合土中有篾片和苧麻。(圖五;1、圖五:2)
茅以升先生主編的《中國古橋技術(shù)史》和唐寰澄先生編著的《中國古代橋梁》均沒有介紹古代夯土橋梁的實(shí)例,我國老一輩橋梁專家羅英先生在《中國橋梁史料》“堤梁”中提到了甘肅、陜西的“土橋”,甘肅、陜西一帶的土橋都是堤梁結(jié)合,有些土橋是季節(jié)性的橋梁,建造土橋的方法比較容易。“…土橋好似一座堤壩,在壩腳下,打穿數(shù)個大孔,又像現(xiàn)在公路堤中的涵洞,水由洞中流出,…”羅英先生還介紹了湖北襄陽和江西吉水縣的土橋(今已不存),實(shí)際上也是堤梁結(jié)合的形式。宜豐縣夯土拱橋群與羅英先生敘述的古代土橋結(jié)構(gòu)不同,宜豐夯土拱橋不是堤梁結(jié)合,而是永久性橋梁,橋下要通過竹排和船只,分水尖墩要抵抗水流沖擊。
江西古代夯土技術(shù)歷史悠久,商代江西已有較成熟的夯土技術(shù)。2006年至2008年考古工作者對新干縣大洋洲商代晚期的古城邑遺址牛頭城重點(diǎn)發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)夯土城墻遺址分內(nèi)城、外城,均設(shè)有城門,城墻是堆土分層夯筑,建造年代大約在公元前1255至公元前1195年之間,夯土城墻內(nèi)有立卯柱;該遺址內(nèi)還發(fā)現(xiàn)江南地區(qū)最大的商代大型建筑夯土臺基,面積達(dá)5000平方米,其上200余平方米的建筑基址可能是當(dāng)時(shí)宮殿建筑的基礎(chǔ)。唐宋時(shí)期,江西夯土技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,并應(yīng)用到水利工程,比較著名的是泰和縣槎灘陂水利工程,時(shí)間約在958年前后,距今有一千余年歷史,槎灘陂經(jīng)過千年江水的沖洗,仍舊屹立不倒,并為百姓造福,雖有多次維修卻從未進(jìn)行大規(guī)模的改建,槎灘陂為攔河而筑,將若干根木樁打入河床,再編上長竹條,阻擋水流,然后筑填粘土,形成陂壩。洪水時(shí)陂壩沒入水下。明清以降,江西夯土建筑技術(shù)更為高超,應(yīng)用更廣泛。贛州于都縣禾豐文峰塔,是一座三合土版筑的夯土塔,高七層,約30米。夯土橋梁也在許多地方出現(xiàn),例如筆者在新余市渝水區(qū)人和鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)明清時(shí)期的夯土拱橋群,保存不如宜豐縣夯土拱橋群完整;鄰近新余市渝水區(qū)人和鄉(xiāng)的樟樹義成鎮(zhèn)太和村委會城湖自然村的城湖古橋,是一座木梁夯土墩橋,木梁上面覆蓋夯筑的三合土形成橋面,它是江西省文物保護(hù)單位。在全南縣、蓮花縣和宜豐縣新昌鎮(zhèn)大塘村、澄塘鎮(zhèn)和棠浦鎮(zhèn)現(xiàn)在還保存拱墩基礎(chǔ)或分水尖為石塊砌筑.拱圈和橋面用三合土版筑的清代古橋。
三合土版筑建筑要求材料配比合適。《天工開物》中提到:“用以襄墓及貯水池,則灰一分入河砂,黃土三分,用糯粳米、羊桃藤汁和勻,輕筑堅(jiān)固,永不隳壞,名目三合土?!薄笆遗c粘土拌合作為膠凝材料,砂石作為填充材料、糯米漿等有機(jī)物作為添加劑,石灰與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng),在碳化過程中加入糯米漿等有機(jī)物后,糯米漿等有機(jī)物成分中的支鏈淀粉會調(diào)控反應(yīng)所生成的碳酸鈣顆粒的大小,使所生成的碳酸鈣顆粒成為納米級別的顆粒,結(jié)構(gòu)體系更加緊密,從而提高了三合土的物理力學(xué)性能?!睂糯煌两ㄖに嚨难芯勘砻?,濕夯的含水量必須嚴(yán)格控制。如果水分稍多,夯筑的墻體不易干燥,容易導(dǎo)致墻體收縮變形和開裂;如果水分過少,混合材料粘性變差,墻體很難夯實(shí)。對凌云橋的檢測報(bào)告表明,宜豐縣古代夯土拱橋群能夠歷經(jīng)數(shù)百年風(fēng)雨,耐水浸泡而不變形,其堅(jiān)固耐久性似混凝土,應(yīng)該是采用分層濕夯工藝;但是,其混合材料比古代夯土建筑特殊,夯土材料中有篾片、苧麻等植物材料。
宜豐縣古代夯土拱橋群在拱券施工工藝上沒有采用木料做模板,而是用一根根竹條彎成弧形緊密靠攏,形成拱券形狀的模板,這種方法簡單實(shí)用。凌云橋和萬福橋在竹條彎成的弧形模板上再鋪上篾片,使三合土緊密結(jié)合,拱腹表面平整美觀;分層版筑時(shí)加入苧麻,防止拱券和橋體收縮變形與開裂。這種獨(dú)特的工藝和混合材料的使用充分體現(xiàn)了古代橋匠因材致用,獨(dú)辟蹊徑的才華和創(chuàng)新精神。
宜豐縣古代夯土拱橋群沿用至今的另一個重要因素是科學(xué)選址。凌云橋和萬福橋上游森林茂密,植被完好,橋位所在河床泥沙淤積少,選擇河床堅(jiān)硬,水流較緩的河道上建橋,有效地減少了水流對夯土拱橋的沖擊。
任何古橋建筑若與工程力學(xué)原理相悖,絕不能歷經(jīng)歲月而長存,宜豐縣古代夯土拱橋群能夠保存完好,有其令人驚嘆的科學(xué)奧秘,值得進(jìn)一步發(fā)微闡幽。出于對古橋的保護(hù)考慮,目前尚未對處在水中的拱腳和分水尖墩的基礎(chǔ)取樣,需要更專業(yè)的文物保護(hù)材料研究機(jī)構(gòu)參與,使其科學(xué)價(jià)值得到更全面的揭示并惠及后代。