苏州仿古拱桥设计介绍

苏州仿古拱桥设计介绍

石拱桥是古代常见的一种桥梁,在江南水乡比比皆是,作为"拱桥"这一形式,全国到处都有,但是,南方的拱桥与北方的拱桥有所不同,而苏州地区的拱桥又不同于其它江南的拱桥,有他的特点,在设计时必需将它的特点融化在设计中,随着经济的发展,苏州地区有许多景观工程建设,如高档住宅区，旅游休闲游览区，湿地公园等,很多都要求设计古代石拱桥的样式,但是,"石"砌的拱桥毕竟难以满足现代交通的需要，在汽车行驶的震动下，石拱的石块容易松动以及在车辆行驶下对拱产生水平作用力（原本是没有的）而使桥梁遭到破坏，苏州许多古代小拱桥就是因为走车后很快被破坏的；此外，砌筑石拱桥是需要一定的技术和经验的，有经验的老石匠愈来愈少，而传承的年轻人更少，因此，仍然采用石砌拱圈结构是不妥的，由此出现了“仿古拱桥”的设计课题。

一、苏州古石拱桥的特点分析

要进行苏州仿古拱桥的设计首先要分析苏州古代拱桥的特点，了解了它的特点才能去继承和发展它，那么，苏州古代拱桥有哪些特点呢？

1.苏州的古代拱桥基本上都是“半圆拱”，“坦拱”很少见（在山区基岩外露地点偶见），这反映了古代工匠的智慧，因为他们在实践中知道“坦拱”是有水平推力的，而广阔的、苏州地区的冲积平原的地基都是软土地基（最大的淤泥质亚粘土层厚达18米左右），在当时的基础工程技术条件下是难以抵抗的，而"半圆拱"在恒载作用下基本上是没有水平推力的，适合于软土地基上建造；此外，“半圆拱”也是南方水运交通的需要，因为，古代南方水运发达，船只又要挂帆，也只有高耸的“半圆拱”才能满足水运通航的高度要求，由此，苏州地区的古石拱桥都是“半圆拱”的，这显然与北方或西部地区不同，北方或西部地区的拱桥有“半圆拱”也有“坦拱”而且，“坦拱”很多，这是古人根据地基承载条件和使用要求作出的选择。

高耸于水面之上的“半圆拱”，加之倒映在水中的倒影从景观上来看，非常美丽，和富有诗意，能更好的体现小桥流水的江南风情。

2.苏州的古代拱桥基本上都是用很规则的花岗石弧形条石砌成，而且基本上是“干砌”，而不是像北方或西部地区用块石、片石、卵石甚至乱石砌成。

条石拱圈的砌法基本有二种；一是；“弧形条石+横梁石”组合，间隔砌筑，二是；全部为弧形条石砌筑（横向有错缝和不错缝二种），无论何种砌法，在拱顶处必定是“条石”，即拱顶处是没有砌缝的，用现在的话来说，拱顶是没有“铰”的。

3.从结构总体设计上来说，“轻台，薄墩，薄拱”可以说是苏州古代拱桥的一大特点，正因为前人看到了苏州地基软弱的特点，他们知道在这种地基上建桥，桥梁应该尽量的轻巧一些，因此，苏州的古石拱桥，大多有很薄的墩台身，拱圈的厚度也很薄，因此，整个桥梁就显得很轻巧，既能符合软土地基的要求，又在景观上彰现“轻巧”的视觉感观。

北方的拱桥，由于地域的差别，气候、温度的因素，拱桥一般较“厚重”。

4.苏州古代拱桥的装饰也是它的一大特点，一般的古代桥梁都是没有装饰的，而苏州的古代拱桥是有装饰的，例如；“拱眉”、“楹联石”、“楹联石座”、“挑担石”、“词牌”、“桥名牌”“揽船石”等等，环太湖的浙江地区也有拱桥装饰，但是没有苏州如此之多的花样，苏州的中外闻名的著名古桥“吴门桥”就是很好的代表作。

“拱眉”使拱圈具有立体感和层次感，使立面景观更丰富。

“楹联石”、“楹联石座”、“词牌”、“桥名牌”赋予桥梁文化底韵。

“挑担石”（也称“耳朵石”）不但起了立面上的装饰作用，而且，拉住了二侧侧墙，象现代的“锚杆挡土墙”中的锚杆一样，在一定程度上可以减小拱腔内填料对侧墙的土压力，有利于侧墙的稳定。

“揽船石”可以固定船只在桥梁旁边。

5.在苏州古代拱桥设计中体现苏州吴文化特征是又一特点；苏州古代的建桥者并没有把交通功能当作建桥的唯一目的，他们同时将桥梁建筑与文化融化在一起，使桥梁具有文化活力，为此在桥立面上设置了“楹联”及“词牌”，请当时的文人墨客题词写诗，携刻在楹联石上，传给子子孙孙，当后人看到楹联时就会浮想联翩，品味楹联的含义，桥梁就有了文化底韵，这是苏州传承吴文化的极好范例。

在苏州的著名景点“南濠街”的游船码头上的石牌楼上，有一副楹联，只有上联没有下联，景区请苏州的文人创作的上联，并出重金向全国征求下联，全国有许多文人墨客投稿应征，然而，至今没有能征到理想的、绝妙的下联，因此，下联至今空着，旅游者看到上联就会品味上联的含意而浮想联翩，可见“楹联”之魅力。

近来，远方出版社出版了江南六镇“吴越古镇名胜对联赏析”一书，书中收录了许多桥梁的楹联，诗意浓浓，反映了古苏州的灿烂文化，有了“楹联”，桥梁就有了文化底韵，这也是吴文化的表达方式之一。

6.苏州古代拱桥的人性化设计也是它的特点之一；

苏州古代的建桥者不但考虑桥梁的陆路通行功能，而且也考虑水路的通行功能，古代船只都是用人力的，上水行船时要用人力“拉纤”，为此，建桥者在桥台与二侧驳岸连接处设计了“纤道”，“纤夫”可以从“纤道”上通过桥孔，这不是很人性化吗？。

苏州古代拱桥大都是人行桥，古代的建桥者考虑到行人的劳累，一般将上下桥的踏步宽度设计得很宽，一般为50~60厘米，远比现代踏步宽得多，而踏步高度在10厘米左右，也比现代踏步低的多，为什么呢？因为，古代运输都是肩挑人扛，人上下桥是很累的，宽而低的踏步较省力，而且，累了以后可以停下来休息，50~60厘米宽的踏步刚好能放置一个菜篮；同时为了尽快降低高度下桥，古人巧妙的将踏步适当倾斜，使每步的高度降低最大，这是现代踏步设计所没有的。

还有，古代拱桥的栏杆高度很低，大致在60厘米左右，上下桥的人累了也可以坐下休息，以上这些够人性化了吧？。

7.栏杆大多是花岗石栏杆，栏杆的样式很朴实无华，很简单，很少花里胡俏的，布局大多是“栏杆柱+实体板式栏板+狗尾巴”模式，这与现代花俏阔气的栏杆形成对比。

从栏杆的尺寸上来看，为了减轻桥体的重量，栏杆的尺寸大多比北方的拱桥栏杆来得小一些，例如栏杆柱的截面尺寸在20x20厘米左右，显得轻巧，而北方拱桥栏杆柱的尺寸在22厘米以上，显得厚重，这也可以说是南北拱桥差别之一吧。

8.特别的结构方法；从结构来看，如前面所述，苏州石拱桥的拱圈大多是用条石砌成的，它的拱脚简单地直接放在墩台顶面，就像简支梁一样，没有任何支座结构；而拱顶处一般没有砌缝，使用整块条石居中合拢的，条石接缝在拱顶的二侧，这样的拱圈是几铰拱呢？显然决不是常见的“三铰拱”或“二铰拱”，在相邻条石的接触面处都可以看作为一个“铰”，那么，是否可以简单地说是“多铰拱”呢？。

“多铰拱”从结构理论来说是一种不稳定结构，有人说；“拱圈只要有四条以上裂缝就是危险的桥梁！”可能就是基于结构的理论，不过，我并不苟同；苏州建城2500年来，建成的多铰结构（即四条缝以上的）的拱可以说不计其数，然而，至今著名的“吴门桥”、“枫桥”、“上津桥”、“下津桥”……依然屹立，这是否可以说是对“理论”的挑战呢？，为什么不稳定的多铰拱能够不垮塌呢？当然有其道理，正因为我们的先人明白了其中的道理，才能建成如此多的“多铰”石拱桥。

笔者分析，这种多铰拱不垮的原因可能是古人采取了以下几个措施；

(1)后落架施工；即在拱架上施工全部上部结构，确保“拱”处在上部结构重量的紧

压下，相互挤紧，传递压力。

(2)对称均匀地砌筑上部结构（包括回填料），避免拱圈承受单向水平推力。