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摘要:随着国家经济的持续发展,特别是旅游行业的逐渐兴起,仿古石拱桥的设计、建设越来越多。为了重现古石拱桥浓厚的文化和建筑特色,本文结合海宁市南关厢会源桥工程的设计和建设,阐述了仿古石拱桥的设计和建设过程要点,以期对相近工程有所借鉴。
关键词:仿古石拱桥;仿古设计;拱圈施工;拱上施工
一、引言
随着国家经济的持续发展,特别是旅游行业的逐渐兴起。政府不断加大对旅游景区、湿地公园等项目的投资建设。特别是江浙地区,重建了许多历史建筑,仿古石拱桥便是其中之一。为了重现古石拱桥浓厚的文化和建筑特色,本文结合南关厢会源桥工程的设计和建设,阐述了仿古石拱桥的设计和建设过程要点,以期对相近工程有所借鉴。
二、工程概况
南关厢会源桥位于海宁市南关厢历史街区西南区块,横跨洛塘河。桥长38.5m,宽7.2m(局部宽8.4m),桥梁采用三跨(7.6+11.2+7.6m)连拱桥,主跨失高为8.5m,次跨失高为3.9m,桥轴线与洛塘河航道中心线正交。在桥跨中处设高7.3m的一重檐歇山亭,南岸桥头附近设半亭一个。
三、仿古设计
(一)总体设计
南关厢会源桥在总体设计上参照已拆除会源桥的历史风貌,并将当地的文化、民俗等元素融入其中,充分展现了江南水乡石拱桥原汁原味的特色。在设计上注重整体的比例协调、各装饰部件位置和大小的和谐,要求全桥均采用老金山石进行砌筑。通过对桥名牌、楹联石、亭上牌匾、柱联等进行文学创作,使得石拱桥具有文化活力。亮化工程同步设计、施工。
(二)拱圈设计
南关厢会源桥为景区拱桥,为使拱圈倒影在河道水面成圆形,在设计时拱脚底标高与河道常水位标高相同。为提高结构安全、节约投资,南关厢会源桥拱圈均采用钢筋砼。在拱圈钢筋施工前,拱圈底部按设计采用长约60~100cm、宽30~40cm的圆弧条石进行砌筑。条石之间通过榫头进行相互连接受力,条石按设计编号进行加工。拱圈最外侧条石,在取材时要将拱眉的尺寸一起考虑。
(三)侧墙设计
南关厢会源桥侧墙的设计符合江南古桥的风貌,采用双“八”字设计,即侧墙的尺寸自下而上不断缩进,每块条石在施工过程中向内缩进约1cm,这样在立面上,桥的两个侧墙形成了一个立的“八”字。南北两岸的踏步也随侧墙向内不断缩进,在平面上形成了一个平的“八”字。侧墙砌筑设计按丁顺相间的方式,条石按“一丁一顺”的方式镶砌,丁石伸入侧墙砌体内,上下错缝,缝宽控制在0.7~1cm。
(四)立面装饰设计
南关厢会源桥立面装饰设计也采用了江南古桥的特点,设计了桥名牌、楹联石、挑担石。请人文撰写对联,并经过书法家创作,采用凹字的篆刻方式,并就字体涂以古铜色的涂料,显得古色古香、古朴典雅,赋予石拱桥文化活力。
1、桥名牌:设置在中孔拱顶,尺寸根据拱顶到栏杆下槛底的高度来确定。
2、楹联石:一般设置在距拱脚30~50cm处。对多跨拱,设置在两拱背之间,高度视楹联石的宽度而定,一般距起拱线30~120cm。
3、挑担石:一般设置在拱的L/4处,距拱背的高度约为10~20cm,伸出侧墙30~40cm。在楹联石顶上的一块宽度应大于楹联石宽度10cm。其它挑担石宽度为40~50cm,伸入侧墙内的长度约为伸出长度的2倍。
四、工程建设
(一)下部结构
南关厢会源桥横跨洛塘河,河宽35m,下部结构采用直径1m桩基以及承台、桥台。施工时洛塘河处在禁航期,采用围堰填土的方式进行。通过计算最大施工平面的宽度,以此宽度为标准,通过作业船以河道中为起点,不断向南北两岸延伸打入直接10~15cm的木桩,采用双层木桩。待木桩施工完毕后,向木桩所围堰河道内填土,最终形成施工平台。以平台为基础进行桩基等施工。
(二)拱圈施工
1、拱圈施工采用脚手架满堂支架,满堂支架按照支架的设计及规范要求进行搭设,满足刚度、强度、预拱度的要求,确保主拱圈施工时不发生超范围变形。拱架应设置施工预拱度及拱圈砌筑程序,安排专人对拱架的状况进行观察记录,必要时对砌筑程序进行调整已控制拱圈的变形。
2、拱圈两侧需对称同步施工,防止支架偏压过大。在砌筑主拱圈时,现在拱脚处预留空缝,由拱脚向拱顶按全宽、全厚进行砌筑。在砌筑侧墙条石时,要缩进约1cm。拱顶合拢时,最好选择在气温最低的时候进行。在砌筑拱圈时要求垂直于受压面的顺桥向砌缝错开,错开间距不小于25cm以上,砌缝的宽度不应大于1cm。在砌筑过程中要先预埋亮化工程的相关管线,并确保管线的完好。
(三)拱上施工
1、拱上侧墙等的施工应在主拱圈合拢后,强度达到设计强度的70%后方可进行,在纵横向保持对称均衡地砌筑,当侧墙砌筑好后才填筑拱腹填料即修建桥面等建筑。在施工过程中必须随时观测并控制拱圈的变形。拱腹回填采用片石砼回填,减少拱圈产生不均匀沉降。
2、江南的仿古石拱桥要处理好排水问题,在踏步施工过程中,考虑到能及时有效排水,减少水对拱桥的影响。踏步条石面应设置约1~2cm的高差,以桥面太阳石为中心,设置1%的坡度,在栏杆与桥面的交界东西方向各处增设2个排水口,尺寸为5*5cm。排水口的设置应远离亮化工程管线的预埋管,防止雨水渗入预埋管内造成短路、维修等问题。
3、重檐歇山亭的施工,在侧墙砌筑距桥面0.8m时,应预埋重檐歇山亭四个圆柱的底座套筒并对底座套筒进行防锈处理。圆柱底部插入套筒前,要做三防处理,特别是防腐。重檐歇山亭的木材均采用接近或达到木材平衡含水率的材料,防止因江南气温高低造成圆柱、檐等木材产生裂缝。重檐歇山亭屋面的防雷,采用防雷带,整个防雷体系电阻应符合相关规范要求,施工过程中需特别注意。
五、结语
总结工程设计和建设实践,景区仿古石拱桥在设计上要与当地文化、功能定位、性质和将来的发展需要相结合。通过石拱桥的立面等装饰,将文化底蕴融入到仿古石拱桥的设计和建设中,特别使石拱桥更具有文化活力。同时应赋予石拱桥更多的文化气息,发挥石拱桥其它的功能,从而成为景区一个新景点。
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