長株潭地區(qū)古橋建筑結(jié)構(gòu)與美學(xué)特征研究

趙少杰，藍(lán)星露，柳 林，楊柳青，閻令碩

(湘潭大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411100)

湖南為三湘四水之地，河流眾多，各式各樣的古橋皆有，極具特色.據(jù)不完全統(tǒng)計，長株潭地區(qū)現(xiàn)存古橋約200 余座，其中長沙地區(qū)100 余座；湘潭地區(qū)70 余座；株洲地區(qū)30 余座.許多古橋因為年久失修在歲月的長河中逐漸銷聲匿跡，而留存下來的古橋，許多也經(jīng)過改造，其中有些改為鋼筋混凝土橋面或直接重建為現(xiàn)代公路橋.這些留存下來的古橋，在結(jié)構(gòu)特征、建造技術(shù)、雕刻裝飾等方面都具有典型的湖湘地區(qū)文化特色，是湖湘文明十分珍貴的活化石.對這些古橋的研究不僅是了解湖湘交通文化和工藝技術(shù)發(fā)展的重要手段和途徑，也是制定更有針對性的古橋保護(hù)措施的基礎(chǔ).此外，橋梁建設(shè)與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，長株潭地區(qū)作為湖南經(jīng)濟(jì)的發(fā)展引擎，其橋梁狀況更是湖湘地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化和工藝技術(shù)的典型代表.因此，有必要對長株潭地區(qū)的古橋開展深入研究.

當(dāng)前針對長株潭地區(qū)古橋的研究有不少，如蔣響元[1-3]曾對湖南境內(nèi)的古橋進(jìn)行過較全面地考證、分類和整理，獲得了大量古橋的基本信息資料；鄧晶晶[4]對長沙地區(qū)古橋建筑現(xiàn)狀及特征進(jìn)行了調(diào)研分析，探討了古橋保護(hù)的途徑和策略；周麗[5]對湖南地區(qū)典型古橋的不同結(jié)構(gòu)形式和特點進(jìn)行了分析；蔣響元等[6]、張軼群[7]對湖南地區(qū)的風(fēng)雨橋分布現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特征及工藝特點、文化內(nèi)涵等進(jìn)行了分析介紹，并提出了相應(yīng)保護(hù)建議；嚴(yán)鈞等[8]對湘潭隱山的8座古橋現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，對其特征及健康狀況進(jìn)行了研究，指出其健康狀況堪憂，需要修繕和保護(hù).

綜上可知，針對湖南地區(qū)古橋的研究雖有一些，而聚焦在長株潭地區(qū)古橋結(jié)構(gòu)及美學(xué)特征等方面的研究還未有系統(tǒng)報道.為深入了解長株潭地區(qū)古橋結(jié)構(gòu)的特征及建造手法等，筆者調(diào)研考查了長株潭地區(qū)典型古橋，采集了長株潭古橋的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，重點在古橋構(gòu)造特征、建筑工藝和美學(xué)呈現(xiàn)等方面進(jìn)行了研究.該研究成果以期為制定湖湘地區(qū)古橋的保護(hù)措施、傳承湖湘古橋的建造工藝和弘揚交通文化等方面提供參考.

1 長株潭古橋主要結(jié)構(gòu)特征

長株潭地區(qū)位于湘東丘陵地帶，水系較多，這些自然條件客觀上形成了該地區(qū)多種類型的古橋.據(jù)調(diào)查，留存下來的長株潭古橋大多為明清時代建造，橋型包括梁橋、拱橋、廊橋、浮橋、磴步橋等.其中，約57%為梁橋；約39%為拱橋；其余為廊橋、磴步橋等，而浮橋由于其結(jié)構(gòu)特殊留存至今的非常少.筆者調(diào)研了長株潭地區(qū)古橋214 座，橋梁長一般為3～50 m，少量為50～80 m，橋?qū)挾鄶?shù)為2～6 m.目前大部分古橋仍在使用，少數(shù)地區(qū)為保護(hù)古橋在旁邊修建了新橋，取代古橋的功能.長株潭地區(qū)留存下來的古橋材質(zhì)以石材為主.各橋型具體數(shù)量分布見表1.

表1 長株潭地區(qū)典型古橋統(tǒng)計數(shù)據(jù) 座

1.1 梁橋

梁橋按材質(zhì)可分為石梁橋和木梁橋.由于木梁易朽，木梁橋留存下來的非常少.如株洲醴陵的淥江橋(見圖1)，原橋為石墩木梁橋，始建于南宋寶佑年間，歷經(jīng)20 余次損毀修繕，明朝永樂元年(1403 年)毀于火，明成化十八年(1482 年)改建為浮橋，后又歷經(jīng)多次重修，在1924 年重修為現(xiàn)在的石拱橋，長187 m，共9 墩10 孔，為目前湖南省內(nèi)跨度最大的古石拱橋[1].長株潭地區(qū)目前見到的幾乎都是石梁橋，其中又以長沙地區(qū)石梁橋最多.古石梁橋一般可劃分為墩橋和柱橋.長株潭地區(qū)歷來水力充足，水位變化大，石墩梁橋的力學(xué)性能更符合該地區(qū)環(huán)境對橋梁強度與穩(wěn)定性的要求，因此長株潭地區(qū)梁橋多以石墩梁橋為主.石梁橋按孔跨數(shù)量可分為單孔、兩孔和多孔，其相對數(shù)量分布見圖2，其中雙孔石梁橋數(shù)量最多，超過統(tǒng)計量的1/3.古梁橋按結(jié)構(gòu)受力形式，又可分為簡支結(jié)構(gòu)和懸臂結(jié)構(gòu).受石材力學(xué)性能的限制，簡支石梁橋單孔跨度一般為3～5 m，少數(shù)可達(dá)10 m.長株潭地區(qū)很多石梁橋單孔跨度為6～9 m，如長沙四知橋單孔9 m；醴陵六安橋單孔接近8 m.為增大跨徑，這些古橋普遍采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，即在橋墩兩側(cè)增設(shè)托石.如四知橋，其橋面護(hù)欄和橋體分離，護(hù)欄拓石和梁體拓石也分離(見圖3)，以此減輕主梁自重、加大跨徑，這充分體現(xiàn)了我國古匠師的建橋智慧.

圖1 1906—1909 年的淥江橋

圖2 長株潭現(xiàn)存石梁橋各類型比例

圖3 長沙四知橋懸臂梁結(jié)構(gòu)

古橋下部結(jié)構(gòu)一般為墩柱與基礎(chǔ).橋柱較細(xì)，適用于淺水地區(qū)；墩相較于柱更加結(jié)實，適用于跨度更大、梁更重及水位更深的橋梁.由于墩式橋更壯實，故長株潭地區(qū)保留至今的梁橋以墩式橋為主.橋墩又分為平首實體墩、尖首實體墩、箱式石墩、疊箱石墩等，其中尖首實體墩在長株潭地區(qū)最為常見(見圖4).

圖4 寧鄉(xiāng)太和橋尖首實體墩

長株潭地區(qū)現(xiàn)留存下來的石墩石梁橋按墩斷面形狀可分為單尖船型墩和雙尖船型墩.墩以石塊壘砌而成，上流區(qū)域砌成尖狀，用以分流，減少湍流對橋墩的沖擊，從而保護(hù)橋墩，如長沙振興橋、太和橋、四知橋等都是這類結(jié)構(gòu).此外，長株潭地區(qū)石梁橋橋面結(jié)構(gòu)相對簡單，很少附加鋪裝，一般就以長條石順著橋長方向搭建，石板梁即橋面.古橋橋面護(hù)欄有欄板(桿)式和條石式，如湘潭隱山一帶古橋護(hù)欄均為條石式，即在橋面兩側(cè)鋪設(shè)條石作為護(hù)欄，條石高約0.2～0.7 m[8].

1.2 拱橋

拱橋按材質(zhì)可分為石拱橋、木拱橋等.古橋由于歷經(jīng)時代久遠(yuǎn)，木制拱橋多數(shù)損毀殆盡.長株潭地區(qū)現(xiàn)留存下來的拱橋基本為石拱橋，且拱圈形制多樣，以單拱為主，少數(shù)多拱；厚墩為主，少數(shù)薄墩.現(xiàn)存聯(lián)拱橋中數(shù)量最多的為5 孔，孔數(shù)最多的達(dá)9 孔，且一般為奇數(shù)跨.從結(jié)構(gòu)受力上分析，奇數(shù)跨拱橋兩邊跨對稱分布，有利于中跨受力，且中跨跨中剛好跨越水深河谷；偶數(shù)跨布置，則正中位置為拱腳，剛好位于深水區(qū)，不利于修建施工.

長株潭地區(qū)古拱橋長度多為5～60 m，單孔跨徑多為5～12 m，寬為2～6 m，拱高一般為3～8 m.拱圈樣式是拱橋的主要特征，從其外觀來看，有弧形拱、半圓拱、拋物線拱等，其中半圓拱和弧形拱數(shù)量最多，據(jù)統(tǒng)計約有85%以上.拱橋橋面一般可分為平直橋面和弧形橋面，而弧形橋面多配有步行階梯.由于古橋通行能力的加大及交通方式的改變，長株潭地區(qū)現(xiàn)存的古橋很多由弧形橋面改為了平直橋面，這體現(xiàn)了湖湘人民講究實用.

1.3 廊橋

廊橋又稱風(fēng)雨橋、廊屋橋等，因橋上建有廊屋可遮風(fēng)雨而得名.廊橋也是侗鄉(xiāng)的主要標(biāo)志之一，在侗族居住地分布廣泛.據(jù)2009 年湖南交通文化遺產(chǎn)普查統(tǒng)計，湖南境內(nèi)遺存廊橋有近400座[6].長株潭地區(qū)廊橋較少，其中長沙寧鄉(xiāng)慧同廊橋是保存較完整的廊橋(見圖5).

圖5 寧鄉(xiāng)慧同廊橋及券門楹聯(lián)

根據(jù)橋梁下部結(jié)構(gòu)的不同，廊橋可分為石墩廊橋和石拱廊橋，而石墩廊橋按梁體材質(zhì)又可分為石梁廊橋和木梁廊橋.受石材力學(xué)性能的限制，石梁廊橋非常少見，慧同廊橋是目前僅存的石梁廊橋.該橋從橋體結(jié)構(gòu)到橋廊建筑都極具湖湘地區(qū)特色，是我國古橋藝術(shù)的典型代表.它橫跨涓水河，始建于清道光十四年(1834 年)，橋長22 m，寬4 m，高8.9 m，每孔凈跨為5.8 m；橋面、橋墩均為麻石砌成；橋廊內(nèi)有木結(jié)構(gòu)房屋3 間，采用了飛檐、卯榫、斗拱等技術(shù)，構(gòu)造精巧；橋廊南北為磚砌山墻，是典型的硬山頂單檐式建筑.長株潭地區(qū)石拱廊橋的典型代表為坐落于瀏陽市的新安廊橋，該橋始建于明成化十年(1474 年)，是單孔石拱木廊橋，廊屋長15 m，有29 根木柱，且全為木柱木梁的榫卯結(jié)構(gòu).

2.4 磴步橋

磴步橋是我國較古老的橋梁類型之一.古人在水中壘石為墩，供人履石渡河，故稱“磴步橋”，又名踏步橋、汀步橋和堤梁橋.湖南地區(qū)的磴步橋大部分位于湘西、湘南地區(qū)，在湘南地區(qū)被稱為“步蹬”，湘西地區(qū)則被稱為“跳巖”.據(jù)《湖南省志 公路交通志》[9]中記載，磴步橋在省內(nèi)遍及50 余縣，其中桂陽縣存26 座；鳳凰縣存20 座.較有名的有雙峰縣永豐鎮(zhèn)的永豐磴步橋和鳳凰縣的沱江跳巖橋.磴步橋多建在河床平整，水流緩慢，水位變化不大的小河或溪流中；一般采用較方整的石塊搭建，石塊略高于平常水位水面，且兩石塊間距以步伐長度布置；具有結(jié)構(gòu)簡單、省工省料、建造靈活的特點.長株潭地區(qū)的磴步橋很少，現(xiàn)保存較完整的為瀏陽大圍山磴步橋(見圖6).該橋始建于明代(1368―1644 年)，位于大圍山鎮(zhèn)，橫跨大溪河，歷經(jīng)康熙、乾隆、嘉慶年間和1995 年共4 次修復(fù)，至今仍在使用.該橋磴步為花崗巖材質(zhì)的長方體結(jié)構(gòu)；長寬約為1.0 m×0.3 m；底部嵌入河床；墩間距約0.4 m，共65 個石墩[1]；北側(cè)主河道有一架設(shè)木板的活動跨，長約3 m，可供來往船只通過.

圖6 大圍山磴步橋

2 長株潭古橋建造技藝

2.1 古橋選材

古代造橋取材大多因地制宜，其中石材是主要建造材料，常見的有麻石、花崗石、青石、紅砂巖、灰頁巖、青磚、磚石混合等.湘中以北地區(qū)以花崗石居多；湘東地區(qū)部分石拱橋采用紅砂巖；其他地區(qū)常用麻石和石灰石.磚石混合結(jié)構(gòu)古橋在長株潭地區(qū)較少，其中明洪武元年(1368 年)建造的攸縣重興橋(見圖7)是我省現(xiàn)存最早的磚石混合拱橋[2].

圖7 攸縣重興橋

長株潭地區(qū)古橋的建造材質(zhì)占比見圖8.

圖8 長株潭石橋各材質(zhì)比例分布

由圖8 可知，長株潭古橋多數(shù)以花崗巖建造，花崗巖合計占比達(dá)到66%，特別是花崗巖中的麻石，占比達(dá)到36%，這與該地區(qū)盛產(chǎn)麻石有關(guān)；青石和紅砂石的占比之和也達(dá)到了18%，如湘潭縣花石鎮(zhèn)的漢城橋采用了附近羅漢山的紅砂石[3]；其他材質(zhì)的古橋多以幾種材料混合使用為主，如湘鄉(xiāng)萬福橋采用了麻石和青石建造，湘潭“隱山八橋”之一的流葉橋使用花崗巖石和青石，石靈橋橋身外層采用花崗巖，橋基礎(chǔ)為石灰?guī)r砌成等.由此可見，長株潭地區(qū)的古匠師們充分利用了各地區(qū)石材的特點，為人們留下了一座座質(zhì)地優(yōu)良、結(jié)構(gòu)堅固的石橋.

2.2 結(jié)構(gòu)粘合拼接方法

在古代沒有水泥的情況下，工匠主要依靠以下3 種方法將結(jié)構(gòu)粘合拼接：1)石灰-有機混合膠凝材料.中國古代建筑膠凝材料的一個顯著特點是將有機物摻入石灰中形成混合膠凝材料，如石灰-糯米、石灰-桐油等，其粘結(jié)性能好.長株潭地區(qū)古橋的建造也廣泛采用了這種工藝.2)三合土砌筑.不同年代的三合土稍有區(qū)別，明代有石灰、陶粉和碎石組成的三合土；在清代，除石灰、黏土和細(xì)砂組成的三合土外，還有石灰、爐渣和砂子組成的三合土.三合土凝固后十分堅固耐用，如寧鄉(xiāng)太和橋兩側(cè)由麻石壘砌的橋基便是三合土澆砌而成，至今仍在使用.3)采用卯榫結(jié)構(gòu).卯榫是中國古建筑中常用的結(jié)構(gòu)，常用在以木材建造的橋梁中，其特點是在物件上不使用一釘一錨，利用凹凸的卯榫結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)部件.在湖南江永縣、新田縣的石梁橋上還出現(xiàn)了石制卯榫結(jié)構(gòu)[10]，即為了聯(lián)結(jié)固定墩和承重橫梁，在橋墩石柱上制作榫頭，在承重石橫梁上開孔后直接卯進(jìn)榫頭以聯(lián)結(jié)橫梁和墩，這種聯(lián)結(jié)方式不需要粘合劑，構(gòu)造簡單可靠.

2.3 拱橋拱圈砌筑方法

拱圈是石拱橋的主要受力部件.古石拱橋的主拱圈通常為矩形截面，其砌筑方法常見有3 大類：并列砌筑、縱聯(lián)砌筑和聯(lián)鎖砌筑.其中縱聯(lián)砌筑法在長株潭地區(qū)比較流行，如湘潭窯灣唐興石拱橋，見圖9.由圖9 可知，拱石被砌成沿橋?qū)挾确较虻囊粭l條長石，這些長石按拱券被砌成整體；拱石接縫又沿拱弧方向相互錯縫，以形成交錯的整體；每塊拱石能否組成整體全橋，主要取決于榫卯、腰貼及拱圈砌置的方式.拱橋?qū)κ彻に嚭褪弦蠛芨撸渲攸c又是選石，所選拱石之間要能緊密吻合以構(gòu)筑成整體拱圈.如湘潭縣響塘鄉(xiāng)石靈拱橋，其橋身由4 層石頭砌成拱，越往外層石頭越多.據(jù)考證，石靈橋整座橋身所用石塊在3 000 塊以上，石縫間搭配緊密，足見古代匠師精湛的建造技藝.

圖9 湘潭市窯灣唐興橋及其拱圈砌筑

3 長株潭古橋典型美學(xué)特征

3.1 結(jié)構(gòu)造型風(fēng)格簡樸

老子說“大智若愚，大巧若拙”.這種“拙”的內(nèi)斂思想，構(gòu)成了中國文化傳統(tǒng)的重要審美標(biāo)準(zhǔn)，也體現(xiàn)在長株潭地區(qū)古橋的設(shè)計風(fēng)格中.相比類型繁多、大小姿態(tài)各異的蘇杭古橋[11]，長株潭地區(qū)古橋則更多地體現(xiàn)出古拙簡樸的風(fēng)格.在結(jié)構(gòu)造型上，長株潭地區(qū)古橋多以梁橋、拱橋等簡單橋型為主，極少設(shè)計復(fù)雜的附屬結(jié)構(gòu)，其造型整體上干脆利落.在外觀裝飾上，相比蘇杭古橋種類繁多的如意、海棠花、龍鳳等紋飾[12]，長株潭地區(qū)古橋沒有繁復(fù)的雕飾，其雕琢圖案基本上是農(nóng)業(yè)背景下的產(chǎn)物，且多以樸實的花草蟲魚獸等圖形為主.在橋面護(hù)欄上，長株潭地區(qū)古橋的橋面護(hù)欄形式簡潔，多以石柱石板或整塊長條石搭成，造型大方簡潔，而蘇杭古橋欄桿類型多、雕琢細(xì)，橋面欄板、望柱、抱鼓石等互相交錯.長株潭地區(qū)古橋的簡潔古樸都是當(dāng)?shù)厝宋纳鐣尘跋碌漠a(chǎn)物，具有鮮明的地方特色和民族風(fēng)格.

3.2 圖案、文字與雕刻

古橋的美學(xué)藝術(shù)特征，除了橋梁建筑造型外，橋體的外觀圖案、雕刻等裝飾也是橋梁美學(xué)風(fēng)格的重要體現(xiàn).長株潭地區(qū)古橋部分橋頭安放有石獅、石象等石雕，部分橋體在望柱欄板、墩臺上刻有動植物等雕飾，這些為了美觀或作為圖騰而設(shè)制的雕飾反映了當(dāng)?shù)氐奈幕卣?農(nóng)業(yè)社會中的長株潭地區(qū)古橋通常在橋身上雕刻有鯉魚、騰龍等圖案寄寓對風(fēng)調(diào)雨順、五谷豐登的向往，如寧鄉(xiāng)石靈橋望柱柱頭雕刻的寓意豐收的石南瓜(見圖10).湘南地區(qū)古橋圖騰多為神話故事，如東安縣蘆洪市鎮(zhèn)斬龍橋，橋身刻有手持寶劍的武將，其意為降服妖龍，抑制洪患.長株潭地區(qū)的圖案則多為獅、象、蜈蚣等動物，傳說蜈蚣是鎮(zhèn)水祥物能庇佑橋體平安；獅子象征權(quán)力能鎮(zhèn)守一方平安.如長沙四知橋、鞏義橋、振興橋等橋墩上有蜈蚣浮雕(見圖10)，湘潭趙公橋兩頭端坐獅子石像.除雕刻圖案外，橋碑、橋亭等的石刻小品或文字也為古橋增添了豐富的藝術(shù)元素.橋碑(柱)主要撰刻橋名、建修橋年份等信息，如湘潭唐興古橋，橋頭有2 m 高石柱，頭部雕刻精美蓮花造型，中部篆刻橋名和修建時間，見圖10.橋亭中也多見石刻作品，如寧鄉(xiāng)慧同廊橋橋頭券門的楹聯(lián)和梁上的精美雕花(見圖5)，無不體現(xiàn)出當(dāng)時精湛的工藝.

圖10 唐興橋橋頭石柱(左)、石靈橋欄桿南瓜造型(中)及振興橋墩面蜈蚣圖案(右)

4 結(jié)語

千百年來，長株潭地區(qū)的古橋已不僅僅是通行的橋梁，而是作為承載著湖湘精神與文化的載體融入了當(dāng)?shù)丨h(huán)境.它一方面展現(xiàn)了當(dāng)時匠人精湛的技藝與建造手法；另一方面通過橋體造型及雕飾等多種形式傳遞著當(dāng)時的人文文化，達(dá)到了橋梁功能與人文景觀的和諧統(tǒng)一.其中許多古橋雖已失去最初的使用價值，但其本身所呈現(xiàn)出的設(shè)計建造理念，所承載的時代文化價值等依舊值得人們借鑒和保護(hù)[13].這些古橋在結(jié)構(gòu)特征、建造技藝和美學(xué)呈現(xiàn)上均具有獨特的湖湘地區(qū)文化特色，對傳承湖湘交通文化和工藝技術(shù)，制定古橋保護(hù)措施等具有重要作用.

1)在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，為了增大跨徑多采用懸臂結(jié)構(gòu)，造型簡單樸實但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定耐用，這體現(xiàn)了長株潭地區(qū)勞動人民在橋梁建造上講究簡樸實用的務(wù)實作風(fēng).

2)在建造技藝方面，除了就地取材選用優(yōu)良石材外，其膠合材料一般采用石灰-有機混合膠凝材料或三合土；在增加橋梁跨度方面，常采用懸臂托石結(jié)構(gòu)，特別是梁體與護(hù)欄分離式建造方法進(jìn)一步減輕了橋梁主體重量，增大了跨越能力.這種膠合材料和懸臂結(jié)構(gòu)也給古橋的保護(hù)修繕帶來了更高要求，需要在古橋修繕中盡量選擇與之匹配的膠合材料，并在加固保護(hù)中不改變原結(jié)構(gòu)的懸臂受力特征.

3)在建筑美學(xué)方面，長株潭地區(qū)古橋秉承了簡約務(wù)實的風(fēng)格.在橋梁雕飾上，以代表湖湘地區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)耕社會圖騰的圖案居多，并善于將美好寓意與橋梁建筑巧妙融合，體現(xiàn)了獨具特色的湖湘?zhèn)鹘y(tǒng)文化.這也要求人們在今后的古橋保護(hù)中應(yīng)盡可能地去還原這種湖湘文化元素，體現(xiàn)出樸實簡約的景觀特征.