德清寿昌桥的维修保护

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  寿昌桥(又名上渚桥)位于浙江省德清县三合乡二都村境内,始建于宋咸淳年间(1265—1274年)。寿昌桥高大、雄伟,犹如一条长虹横贯南北,是历史上武康通往杭州驿道跨越上渚河的交通桥。全桥用当地自产的武康石建成,是目前我国江南地区单孔薄拱跨度最大的石拱桥,现为全国重点文物保护单位。(选图3)
   据明嘉靖《武康县志》记载,“寿昌桥,一名上渚桥,在县(武康县)东南十八里。宋咸淳间邑人姚智建。”因建桥题记漶灭,史书也没有更详细的记载,寿昌桥的确切纪年及历次维修情况不明。但是从桥的形制、质材、风格及装饰手法判断,寿昌桥与江浙一带同时期宋代桥梁基本相似,而且保存更加完整,是研究我国宋代石拱桥的珍贵实物史料。
  


  从桥中现存三种不同时期、形式和风格的望柱不对称放置;桥南、北两岸的“如意石”(此石通常是桥面斜坡的第一踏步)现均低于桥面较大距离;长系石至如意石墙体立面上下的石质和砌筑手法有明显区别,至今还留有弧形接缝等现象,可以判断出七百多年来,寿昌桥曾有过修葺或改动,尤其是对坡度陡峭行走不便的原桥面,曾用延长、抬高引桥桥面的方法减缓坡度。当然这种修葺或改动只是桥体表面或外围,桥的主体风格没有过度变更。因此寿昌桥南宋桥梁的风貌依然存在,故弥足珍贵。(选图4)
   现有资料表明,目前江浙地区宋元时期的石拱桥为数不少,但是像寿昌桥一样高大、完整的却并不多,拱券净跨接近或超过寿昌桥17.40米的绝无二例。因此寿昌桥可谓江南现存最大的宋代石拱桥,其优雅轻盈的外形、亘古不变的坚挺,是我国宋代同类桥梁中的杰作。
   寿昌桥为单孔实腹弧形石拱桥,南北走向。全长32.85米,高9.19米,桥顶面宽2.86米,桥底面宽3.24米,拱券矢高7.16米,拱券净跨17.40米。拱券为十一节分节(无伏券)并列砌筑。桥身两侧金刚墙为条石错缝平砌,墙体自下而上逐渐叠涩收分,桥面则由内(桥面中心)向外逐渐扩展,使桥梁增加了整体性和稳定性,体现出良好的力学结构原理。墙体对称设置一对明柱和三对长系石,将两侧墙体互相牵引,长系石两端外跳出素面弧形梁头(俗称鳌头石)。桥面由两条与桥身平行的侧石和与之垂直的石板和踏步组成。侧石面凿防滑凸棱,外侧镌刻圭角纹,沿上置栏板、望柱,两端用抱鼓石紧固。桥面中部因坡度平缓故不设踏步,两侧置踏步方便上下。须弥座式栏板,系整石制作,栏板间置方形覆莲式望柱六对。桥中心两侧均有双钩楷书“寿昌”桥名。桥面侧石下有浮雕乳丁纹和如意卷云纹的条石(暂名“侧垫石”),乳丁纹和如意卷云纹是江南宋代桥梁常用的纹饰。(选图5-11)
  寿昌桥主体保存完整,拱券结构也比较稳定。然而毕竟经历了700多年的日晒雨淋,加之自然力的损害和人为破坏,可谓危机四伏。2005年8月,浙江省古建筑设计研究院对寿昌桥进行全面勘察,发现寿昌桥桥台桩基已局部淘空,部分木桩裸露;桥身砌体出现位移、外鼓和断裂;栏板望柱不少残缺或丢失;桥面踏步高低不平;桥体石质严重风化,缝隙中树木、杂草丛生。对寿昌桥的维修和保护已到了刻不容缓的地步。2006年9月,寿昌桥维修保护工程确立,11月正式开始施工,2007年3月顺利完工。
  


   寿昌桥维修保护工程由土建和化学保护两个项目组成。其中土建项目由江苏苏州香山古建有限公司中标承建;化学保护则特邀南京博物院文物保护研究所承担。工程始终按照国家《文物保护法》要求,严格遵循《中国文物古迹保护准则》中“不改变原状、最小损伤和最大信息保留及可再处理”等基本原则,达到保存寿昌桥古老的原貌,并使其减轻危害和延年益寿的目的。
  
  土建施工清除桥内隐患
  
   土建施工是寿昌桥本次维修的根本,是清除桥内隐患最直接和最有效的方法。根据寿昌桥勘察详情,土建施工分桥台(桥基)、桥身、桥面等三大部分进行。
  桥台(选图14、15、)
  寿昌桥的桥台位于河道两岸边,由木桩桩基和盖桩石组成。经围堰勘察,因多年的河水冲刷和航道疏浚,如今河床已变深变陡,使桥台南端盖桩石出现裂缝,桩基垫土流失,木桩裸露高达40厘米、淘空深度约80厘米,外侧木桩大多端头糟朽变细,直接影响桥台的承载能力。北端桥台基础尚好,木桩仅西侧局部裸露10厘米外,其余未见裸露。经水准测量,南北桥台水平高差仅1~2厘米,无明显不均匀沉降。
  桥台施工以整修为主,采取河道围堰拦水,将盖桩石底部淘空处和裸露木桩的空档处,在不损伤原木桩的前提下用优质河泥和块石填实,素混凝土灌浆封护,外围补打松木梅花形防护桩一圈,这样有效地保护了桥台基础,减缓了桩基垫土的流失。
  


  桥身
  寿昌桥桥身,尽管宋代砌筑的金刚墙用料规整,叠涩做法明显且砌缝紧密,但经历了数百年后,桥身墙体局部条石出现开裂、移位、表面风化等现象;拱券肩部两侧砌石因内部植物根系发达后的挤顶,已出现裂缝;根系的挤顶还导致桥南端西侧明柱断裂,侧石、侧垫石等大构件位移、断裂或外鼓;后期增加的引桥,其墙砌体用料不规整,结构松散,局部已出现坍塌、外鼓等现象。
  对桥身部位的施工包括:拆卸后加引桥墙体中结构松散、外鼓和坍塌的条石,并登记编号后再干砌(不用灰浆)归位,同时适量添加丁石稳固墙体。为遵守“最大信息保留”原则,桥身施工中,维持原宋代砌筑的金刚墙砌体,对裂缝暂不作拆卸处理。为防止桥身内部填土从条石裂缝中流失,施工采纳了专家组建议,用传统的三合土(糯米、黄土、石灰按比例拌合)作填缝处理,尽可能减少现代材料对桥体石质的损伤。(选图16、)
  桥面(选图17-21、)
  桥面由台阶、面石、栏板等部分组成,是桥梁功能的主要体现,也是桥梁使用最频繁、最易磨损和自然损伤的部位。据勘察发现,寿昌桥桥面已局部凹陷,石板破碎;因植物根系生长后的长期挤顶,部分桥面侧石下滑、位移和断裂;桥面因雨水渗漏,侧垫石表面浮雕、拱券题刻和券石表面均呈现漫漶、风化和龟裂;丢失栏板1块、望柱7个(后有3个在围堰时从河中找到),旧存栏板、望柱大多倾斜、位移和风化,榫卯已酥脆或残缺。
  桥面整修是此次施工的重点。施工首先对桥面侧石下和缝隙中的树根、杂草和浮土进行人工清除,再用原填土拌和除草剂回填夯实,位移构件按原位归正。然后归整桥面凹陷、位移、倾斜的踏步,为尽可能保持原状,归整时不要求踏步非常平整,以不影响行走即可。鉴于桥顶端弧形面石保存尚好,故维持原状不作整修。对桥栏、望柱、抱鼓石、桥面侧石、侧随石等石构件,施工时均逐件编号,并用软质工具(木棍、软布带等)小心拆卸、搬运和安装,最大限度地避免构件在操作中的损伤。对桥面西侧一块重约4吨且完全泥化的侧石,为确保桥体荷载,只好实施替换,从而成为本次施工唯一更换的大构件。在对栏板、望柱和抱鼓石等构件整修时,为坚持维修原则,对不影响使用尚可安装的构件均不作修补,原样安装,保留残缺美。缺失或无法继续使用的,用石料相近的武康石重新补配,在补配的构件上还专门镌刻维修纪年,以示区别。因残缺而无法正常安装的构件,采用环氧树脂局部粘接和钢钉加固的方法,使其可以安装,继续使用。
  


  严谨、规范的化学保护
  
   石质文物的化学保护是近年来的新生事物,常用于碑刻、造像等石质文物的保护。因为牵涉到成本和效果的问题,用于古代石桥的尚不多见。
   寿昌桥所使用的武康石属于砂岩,硬度适中,既可采伐成多种形状及大小的建筑用材,也能镌刻出各种繁简的纹饰和图案。在没有钢筋混凝土的时代,武康石一直充当江浙一带大小桥梁的主要用材。然而因武康石属砂岩系列,具有微量的吸水性,湿润的岩体表面常有攀援的藤蔓和衍生的苔藓,因此武康石在给人以自然和古朴美感享受的同时,自身也不断经受着风化、泥化和酥脆的危害。由于寿昌桥文物价值的特殊性,加之桥体石质风化仍在继续,并已危及桥体安全,对寿昌桥使用化学保护是对其主动采取保护的必要措施。
   2006年11月,德清文物部门特邀南京博物院文物保护研究所专家,从化学保护角度对寿昌桥进行实地堪察,确认当时桥体存在的三大要害问题:一是寿昌桥石质表面出现大量点状腐蚀,部分表面由于片状剥蚀的作用已产生了凹塘,深度约2厘米。二是桥体石材由于荷载力的分配不均,部分已发生断裂。三是寿昌桥的植物侵害已十分严重,主要有苔藓、蕨类、树木和杂草。尤其是树木根系的长期盘踞、生长和挤顶,使桥面构建及桥侧墙体部分位移和变形。苔藓植物生长较快,吸水力强,使石质表面含有大量水分,加速了桥体石质风化。再则苔藓、蕨类植物在石质表面生长过程中常产生酸性物质,导致石质表面产生大面积的黑色色斑。针对上述情况,为了延缓寿昌桥的风化速度,延长其使用寿命,南京博物院文物保护研究所的专家们及时制定了化学保护方案,并于同年12月对寿昌桥开始实施。
  


   寿昌桥的化学保护,综合了近年来国内外石质文物保护的先进技术和经验,从前期记录、表面清理、脱盐处理、化学加固、裂隙粘接到最后的封护处理,有一整套完整、科学和可行的技术措施。施工前期,对桥体石材的成分、晶相、力学状态、有害植物和污染物成分作了分析测试,根据测试选择了有效的施工程序和可靠的化学配方,并在反复试验后付诸实施。施工时,用人工方法清除石质表面的苔藓和污垢,再用防霉除菌去污剂多次喷涂石质表面;用中性洗涤剂、丙酮(化学溶剂)和AB57(系罗马修复中心Mora夫妇研制的石质表面石膏清除剂),反复清洗和擦拭桥体石材表面的污染物;用环氧树脂胶泥对桥面旧存望柱、栏板和侧石表面的凹塘及裂隙进行封闭,还用环氧——糠醛丙酮配方掺石子和石粉,对口小内深的裂隙设施灌浆加固;最后用Funcosil AS材料,对用芬考岩石增强剂300渗透加固后的桥石表面进行封护;对券石和桥石上没有纹饰且风化较严重的桥石,采用派力克进行防风化处理。由于寿昌桥是首次使用化学保护项目,因此格外慎重,每道工序多在试验可行的基础上进行,桥体还留有足够的非化学保护余地,便于日后对化学保护效果的鉴别。寿昌桥化学保护项目施工,严谨、规范达到了预期效果。
   (本文数据及部分图片由浙江省古建筑设计研究院、南京博物院文物保护研究所提供)
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