圆明园桥梁复建漫录

2016-02-02 19:59郭黛姮
自然与文化遗产研究 2016年1期
关键词:三维激光扫描原貌圆明园

郭黛姮

(清华大学建筑学院,北京100084)



圆明园桥梁复建漫录

郭黛姮

(清华大学建筑学院,北京100084)

摘要:圆明园作为国家级文物保护单位,它的每一处遗址如何保护,能否复建?多年来争议颇多,对于这座园林中的桥梁遗址保护与复建,更是一个新问题。解析了园中桥梁遗址保护与复建的重要环节,并介绍了几座不同类型的桥梁,如何以历史文献为依据,最科学的保存遗址、遗迹的同时,按原貌进行了复建;在复建工程中,应用三维激光扫描技术,将原有构件准确归安,新老构件的科学拼合,使文物本体具有历史的可读性。同时还谈及复建的桥梁面对今天的使用状况,如何提高结构的安全度,同时又要不失文物原貌的问题。

关键词:圆明园;桥梁;原貌;三维激光扫描;复建;安全性;历史的可读性

1 圆明园历史上的桥

圆明园历史上由圆明、长春、绮春三园构成,是一座河湖支汊众多的历史园林。当初雍正皇帝建造圆明园时,仿邹衍所谓中国内有九洲,其外环以灜海之说的寓意,在圆明园的核心位置环绕着一个小湖构筑九岛,小湖名后湖,其外并有支汊纵横的河道。在“九州”区的九岛之中,将最大一岛命名为九洲清晏,用以祈盼自己统治的国家一片河清海晏,欣欣向荣。同时在九州区之前,设有朝政区建筑“正大光明”,两者之间小湖名为前湖。另外在圆明园东半部还开挖了一个更大的湖——福海。前湖、后湖、福海以及若干河道构成了全园的水系。后来乾隆帝践祚,在圆明园东部新建了长春园,全园更是具有多个大小不同岛屿,处于河湖之间。嘉庆帝登基以后,收回圆明园周围皇亲国戚的小园所形成的绮春园,各小园之间也是或河或湖彼此相隔。因此圆明三园当中的桥梁多达141座,且形式各异、长短不一,如石梁桥、石拱桥、木梁桥、木亭桥、木曲桥、可开合式的木板桥等等。

从乾隆九年(1744年)绘成的《圆明园四十景》图上可以看到的木桥、石桥有69座之多,其中的石梁桥仅有1处,即“夹镜鸣琴”景区建有夹镜鸣琴亭的桥。石拱桥数量较多,有单孔、三孔、九孔多种,单孔石拱桥也有带桥亭的,如“长春仙馆”景区的鸣玉溪桥。最长的九孔桥在“曲院风荷”景区,作为连接“天然图画”与福海景区的主要交通桥。木桥最多的是三跨的木梁桥,每跨之间有木柱支撑木梁,木梁之间安放木桥板。在需要船只通行的河道上,三跨梁桥的当中一跨需要架得很高,这样两侧的两跨就需要安排若干台阶,过桥时则要爬台阶。在《圆明园四十景》图中绘有一种桥,在中间一跨并不太高,桥面之上不设栏杆,为的是可以把中间一跨的桥板翻开,共船只通过,同时也免去爬高台阶之苦。

作者简介:郭黛姮 (1936—),女,教授,主要研究方向为中国古代建筑史。E-mail:guodh@mail.tsinghua.edu.cn.

这些桥不仅在圆明园陆路交通中承担着重要的功能,而且构成了一道丰富多彩的风景线,无论是走在路上,还是乘船在水上都可观赏到它们的优美景象。

2 圆明园现存的桥

圆明园是一座国家考古遗址公园,1860年被英法联军焚毁,园中建筑被毁后,山水环境虽然也遭破坏,其中的若干桥梁也难幸免于难,后来又遭到军阀、地痞流氓的盗劫石料,石桥也被拆毁。绮春园鉴碧亭北边的一座石拱桥成为园中石拱桥遗存之一。圆明园的山形水系大体还可寻觅,20世纪80年代进行了一些整修,便将部分区域作为百姓休闲场所开放,为了在游人园内的通行,架起了若干临时性的梁,有木质的也有钢质的还有石砌的,但由于资金短缺,未能按照历史园林的面貌进行修复。随着对圆明园保护工作的深化,必将以科学的手段重新修复。

3 按照文化遗产保护标准复建的桥梁

2002年圆明园九州区进行了初步的考古发掘,找到了较为完整的山石驳岸和后湖九岛之间若干桥梁遗迹,对于这些遗迹如何保护并不明确的,此后一段时间内,一度曾有施工单位进入现场,错误的将需要保护的石桥遗址用灰砖砌筑,呈现出与这座皇家园林原有面貌不符的形态,传达了错误的历史信息。主管部门为了纠正不规范的“保护”做法,责令停工。

2004年圆明园管理处邀请清华大学对九州区的6座桥梁重新做了保护方案。接到任务后,首先进行了科学研究:一是该不该复建这几座桥;二是应当用什么样的标准来复建。按照我国的《中国文物保护法》《文物保护准则》以及国际相关文物保护的宪章精神,对于具有使用功能要求的文化遗产,有充分的依据是允许按原貌复建,在复建中必须最大限度地保留其遗迹,对于新补配的部分应当给予标示,使其具有历史的可读性。

首先通过对这些桥梁所存遗址进行调查,分辨遗存构件的位置,从而明确缺失石构件的位置。同时查找相关历史文献,对这几座桥梁当年的状况进行了研究。

查找乾隆年间所编写的《圆明园内工则例》中样式房图样、清代内务府奏销档、活计档等文献,以及传世的圆明园绘画,得到了一些文字史料和圆明园桥、船相关图形档案。

在此基础上提出了科学的复建方案,得到上级主管部门的批准,并在2007年进行了如意桥、南大桥、棕亭桥3座桥梁的施工。2014年又开始进行另外3座桥梁的施工。现选择有代表性的几个例子做一介绍。

3.1如意桥

如意桥位于九洲清晏岛的东南角,是从勤政亲贤景区到达九洲清晏景区的主要桥梁,地位十分重要。当年住在九洲清晏寝宫的皇帝到勤政亲贤处理政务必经此桥①从乾隆二十一年(1756年)穿戴当所记,在勤政殿与寝宫之间往返时多为乘轿子,只有走此桥为捷径。。

历史上这座桥曾有过变化,在乾隆九年(1744年)彩绘绢本《圆明园四十景》图“九洲清晏”册页中为三跨木柱木板桥。到了乾隆十年绘制的木刻版《御制圆明园图咏》②木刻版《御制圆明园图咏》的年代详见郭黛姮《〈圆明园四十景〉图的价值》,原载《圆明园四十景原件再造》10-49页,上海远东出版社,2015年。“九洲清晏”“勤政亲贤”等册页中变成了单孔石桥礅的木板桥。桥礅上部有弧形轮廓,桥栏杆也随着这样的轮廓安设。全桥满施木质透空栏杆。另外,在清中期以后的样式房的一些平面图的档案中,对该桥的石桥礅,绘有示意的小图,在桥礅两侧画着如意纹,桥面正中画着一条条木桥板。

对于绘画中的不同状况,经研究发现是由于绘画的时间不同,绢本出版年代为乾隆九年,然而早在乾隆三年(1738年)已经开始作画,乾隆五年(1740年)已经绘出若干张③剧内务府档案记载乾隆三年(1738)“太监毛团传旨:圆明园着沉源起画稿册页一部,沉源画房舍,着唐岱画土山树石。”一年半以后,画出40张册页,裱做2册呈进。,因此如意桥的建设时间可能在乾隆五年至九年间,所以在绢本中未画。从而可知如意桥变迁的脉络,最初为三跨木板平桥,至乾隆十年以前变成带如意纹的石桥礅的木梁桥,清后期的样式房图说明这座桥一直是单孔石平桥,施木桥板,桥身上有如意纹的形式,与考古发掘出遗迹相同。

同时在乾隆年间所编 《内庭圆明园内工诸作现行则例》记载了这座桥的栏杆尺寸:“九洲清晏东南角如意桥二面透雕番草抱叶栏杆,三堂六扇各长五尺四寸,高一尺九寸五分。二堂四扇各长四尺三寸寸,高一尺九寸五分,一堂四扇各长二尺八寸,高一尺九寸五分,一堂四扇各长二尺四寸,高二尺九寸。”④王世襄主编《清代将作则例》一,刘志雄、理炎主编第一卷《内庭圆明园内工诸作现行则例》,第802页。郑州大象出版社,2000年。使桥栏杆的型制有了更明确的依据。

考古遗址发掘后,现场可见的构件如下:

(1)桥两端石桥礅,下部仅存1~2层花岗石,低于驳岸较多。桥墩上部带卯眼石梁2根;

(2)双糙面石柱3根、石柱础2个、石柱帽2个。石柱两端的柱础、柱帽皆做了管脚榫,以便与上下石构件相连;

(3)弧形压面石上带有卯眼,并可见木栏杆、地栿置放的凹槽轮廓线,卯眼洞内残留碎木块若干,卯眼有单眼和双眼2种;

(4)隐刻出如意纹的石块若干,拼接后呈现一完整的大型如意纹式样;

(5)还有散乱的青石条石若干块。

跟据现场遗址可知,这座桥的结构特点:桥礅表面用石材包砌,内部用砖填心,桥墩跨间用厚木板作为称重构件,代替了桥洞处的木梁。

如意桥遗址显示出桥礅宽、桥洞宽和桥长、唯一不确定的是桥墩的高度,设计根据遗址处河床底部(取柏木地丁上缘标高平均值)和山石驳岸的高差关系,以及现存桥礅下部花岗石块的高低、遗留残存石柱的长度,确定了桥礅总高度,确定桥洞上皮与设计水位高差为2.66 m,这样的高度足以通过当时园内使用的船、舫(船舫高度依据样式房图档所标尺寸确定)。木桥板搭在石桥礅肩部的“L”形石梁之上。为了满足今天游人众多的状况,在木桥板之下暗藏了钢梁,以保证安全。

设计要求施工中剔除桥礅表面夹杂的灰砖块,重新使用的原有构件,进行复位归安,纠正错误归安的部分,增补缺失构件。

在归安之前,对于处在桥墩承载部位的旧构件进行荷载试验,经过抗压试验,未发现石材表面产生变化者,可以再利用。对于桥墩和踏跺缺失的构件寻找原来开采的矿脉,选购新材料进行了增补⑤本工程中石材承载试验和寻找原来矿脉的工作,与中国地质大学(北京)专家合作完成。。

3.2棕亭桥

棕亭桥位于九洲清晏岛西北角,是从九洲清晏岛到茹古涵今岛之间的桥梁。位于主要交通路线上。

在2002年对圆明园后湖进行考古发掘时,棕亭桥的位置发掘出了木桥桩,查看绢本《圆明园四十景》图之《九洲清晏》册页,曾绘有一座三跨木板桥,中间一跨设有木柱插入水中,两端搭在驳岸上。在木刻版《御制圆明园图咏》之《九洲清晏》册页所绘为三跨木板桥上带有歇山顶桥亭一座。

另据清代乾隆四十五年奏销档:“九州岛清晏西北角三孔棕亭桥一座,挑换柏木桩二根、承重五根,楞木二根,满换铺板、挂檐板四十一块,包镶水柱板十六块、木踏跺二座,地伏十四块,挑换柱子十二根、栏杆十四扇,桥上棕亭拆安大木,挑换柱子四根、太平梁一根、井口枋二根,挑换椽子,满换连檐,头停拆苫棕片、调博脊、角脊、安宝顶,并油饰见新等项,用过工料银一百二十九两七钱六分八厘。”⑥《英廉等奏销韶景轩等处工程银两折(附清单)》,原载中国第一历史档案馆编,清单档案史料《圆明园》上册,第218页。得知此桥的一些结构和外观状况。

从上述史料分析可知,九洲清晏岛的西北角在乾隆十年(1745年)以后确实存在着一座棕亭桥,到了乾隆四十五年(1780年)进行了修缮。以后又维持了一些年,在道光十七年(1837年)样式房图样中已经拆掉了棕亭,后来的档案中一直都是标注为“木板桥”了。

在复建棕亭桥时,根据柏木桩遗址确定该桥的位置,桥亭部分采用木结构,桥面以下采用现代结构和材料,在原址跨木桩遗址营建。在原柏木桩外侧立钢筋混凝土桥柱,同时在桥柱间架设钢梁,以达到保存遗迹并力求具有稳固性、安全性的效果,用以承担今天较多游客使用的交通功能。桥亭本身的油饰彩画参照乾隆时期的实例,采用了宋锦夔龙边包袱彩画,包袱两侧配以五彩云纹、墨叶花卉。屋顶在木望板上铺棕片,歇山顶正中安装宝顶,两侧调博脊,四角调角脊。宝顶、屋脊均采用陶制构件,型制皆按清中期式样恢复,外表按照历史文献记载的做法复原。

3.3碧澜桥

碧澜桥是圆明园坦坦荡荡景区北部的一座石拱桥。桥的栏板上有乾隆御笔题字 “碧澜桥”三字 (图16),可知为乾隆年间所造。这座桥是圆明园中最精致的一座石拱桥,追求小巧玲珑,桥的每块栏板上下皆为不同的弧线轮廓,安插在曲面的仰天地栿石上,桥栏杆的每根望柱柱头上有双鹤在云间翱翔的雕饰,有的展翅高起,有的一往直前,具有不同姿态,其雕刻之精细,在宫廷建筑的同类题材的纹样中可谓首屈一指。

此桥在圆明园罹劫后坍塌,遗址被填埋,其构件于2002年挖掘出土。遗址现场经过清理之后,保存的桥礅比较整齐,但上部构件残缺不全。考古发掘出的构件形制多样,但破坏严重,栏板和仰天地栿石大多断裂而且散乱,并有许多构件缺失。该桥在2002年考古发掘之后也曾遭受到不科学复建的命运,致使石材表面污染严重,且强度很差,圆明园管理处不得不让停工。

进行修复设计时,该桥文献和史料几乎没有,只能根据所存构件的详细尺寸进行复原。纠正以往施工队的错误从最早的桥洞木胎开始,桥洞轮廓本是一个双心圆,正好有一块残存的券脸石可以为证,以此为基础才能准确复原碧澜桥桥身起拱的弧度和桥面仰天地栿石所在位置的精致曲线,从而使残留构件复原归安。2004年设计时我们开始在没有仪器的状况下,用手工进行仔细测量,绘出相应的设计方案图纸。后来这座桥的修复工程暂停,到了2007年打算再施工,这时我们借用了清华大学建筑学院新购置的仪器,通过三维激光扫描技术和AutoCAD环境下的虚拟重建,得以进一步准确地确定桥面的弧线轮廓、每一残损特殊构件的形制和所在位置,得出构件间彼此更加吻合的图纸。同时根据真实性、完整性的保护理念,修复中尽量使用现存石构件,对残缺部分通过扫描现有构件,得到添加部分的初步轮廓。

需要指出的是在这座桥上,看似相同的构件,实际并不相同,例如桥栏杆所用的石栏板,除了正中的为2块,其他的栏板都应为对称放置的4扇,也即每块栏板应当有4快相同形状的构件,当年由于手工雕凿石材,本应相同的栏板也都有所差别。致使补配构件只能根据现场放样来确定,为此要求施工单位必须根据设计图纸和遗存构件进行重新放样。

真正的修复工程拖到2015年才正式开始。本次工程要求对于残破的石构件,尽量让其应用在原有部位,对于破损的石块使用环氧树脂粘接。环氧树脂品种的选择需与石材匹配,并进行抗拉强度试验。处在承重部位的石构件经过检验,具有明显裂隙影响承载能力的,需更换新材料,并寻找相近的矿脉之石材进行补配。在这座桥上,新老构件配合在一起共同工作,虽然新旧构件有所差别,但具有历史的可读性。这些要求得到施工单位的密切配合,例如为了做好补配的望柱头云鹤雕饰,施工中根据设计图纸和照片,采用3D打印制作模型,使复杂的纹饰尽量做到接近原作。现在工程刚刚完成,一座严格按照国际文物保护标准复建的石桥出现在圆明园九州景区。

目前,在圆明园九州景区,按照文物建筑标准修复的桥梁还有南大桥、鸣玉溪桥、慈云普护一孔桥等,它们虽同为桥梁,但形态各异,处处匠心独运,仅此足见当年圆明园园林景物之风采。

4 几点启示

圆明园的桥梁工程,在设计和施工时均要求严格,一丝不苟。要达到文化遗产的修复要求,必须花较多的时间和精力进行科学研究。对于设计单位来讲,应把科学研究放在首位,以高标准作为终极目标。对于新老构件在设计图纸上要分别加以标明,激光扫描的构件图样需留存档案。

重建的桥梁,必须满足众多游客过桥的荷载需求,对于承载部分——桥面,应采取现代技术手段增设称重构件,以确保安全。对于复建的桥栏杆,为防止直接碰创历史遗存,应进行必要的防护,加装防栏杆。

对施工单位来说,施工中投入的人力物力应与一般建筑工程有所区别,避免各种原因造成的文化遗产保护工程不达标的状况。目前施工管理部门却要求使用统一定额标准,这样造成难以保证质量,于是出现了偷工减料之状况;例如需要用整块高质量的厚木板进行透雕的木栏板,改成了在薄木板上另贴花饰的贴雕的状况。确实需要出台一个适合文化遗产保护工程的定额标准。

圆明园的桥梁是全园文化遗产的组成部分,而其具有交通功能的特殊性,今天的重新搭建是便于人们在园中通行。能够依据历史面貌进行复建最为上乘,它成为向人们传达皇家园林造园艺术信息的重要角色,展示造园艺术的窗口。

参考文献

[1]沈源,孙祜.御制圆明园图咏[M].天津:天津石印书屋,1887.

[2]刘志雄,理炎.内庭圆明园内工诸作现行则例[C]//王世襄.清代匠作则例(一).郑州:郑州大象出版社,2000.

[3]中国第一历史档案馆编.清代档案史料《圆明园》[M].上海:上海古籍出版社,1991.

[4]上海远东出版社编.圆明园四十景原件再造[M]上海:上海远东出版社,2015.

中图分类号:K928.78

文献标志码:A

The Renovation of the Bridges in Yuan Ming Yuan National Archaeological Park

GUO Daiheng
(Tsinghua University Architecture School,Beijing 100084,China)

Abstract:As a National Heritage Park,how would Yuanmingyuan be preserved?Can it be restored?Among many historically debated topics,protecting and restoring the ruined bridges in Yuan Ming Yuan became a new focus.This article has listed the important processes used during the preservation and restoration.It has introduced the major categories of the ruined bridges,and how to restore them using historical documentation,while scientifically protecting the Heritage Park.3D laser scan technology was utilized to accurately locate parts of the structures.New and existing parts were put together thoughtfully to allow the restored structural components to be recognizable in an historical sense.The structural challenges of restoring these bridges to meet today's safety requirementsare have also been discussed in this article.

Key Words:Yuan Ming Yuan;bridges;historical site;3D laser scanning technique;restoration;safety;readability of history

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