开封地区古今桥梁浅析

权斯翔 徐宙元

摘要：介绍了桥梁结构的分类，阐述了开封地区几座典型桥梁的基本概况和建设意义，分析了桥梁建设与经济发展的关系，并对开封桥梁的发展做出了展望。

关键词：桥梁工程;开封地区;古迹

中图分类号：U445

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）2-0145-04

1 引言

开封市地处华北平原腹地、河南省东部，西与省会郑州市毗邻，东与商丘市相连。开封是一座古老的城市，承载着厚重的历史文化，先后有夏朝，春秋战国时期魏国，五代后梁、后晋、后汉、后周，辽朝，北宋和金朝等朝代相继在开封定都，素有八朝古都之称。开封又是一座水城，城区共有“八河”、“四湖”。“八河”即黄汴河、东护城河、广济河、西支河、惠济河、利汴河、东干渠、南干渠;“四湖”是指龙亭湖、包公湖、阳光湖、铁塔湖。“一城宋韵半城水”便是对开封最好的诠释。

作为跨越河流、湖泊，供车辆、行人等通行的桥梁，在开封这样一座北方水城的城市规划中占有重要地位。可以说，桥是一个城市最经典的语言，也是一个城市历史和记忆的凝结。为此，笔者介绍了桥梁的基本组成和分类，并阐述开封地区几座桥梁的基本概况和重要作用。

2 桥梁的分类

2.1 概述

桥梁是供人、车通行的跨越障碍（江河、山谷或其他线路等）的人工构筑物。按照受力特点桥梁可分为梁、拱、索三大基本体系，其中梁桥主要受弯，拱桥主要受压，而悬索桥主要受拉。此外，由梁、拱、索相互组合，又派生出了刚构桥和斜拉桥等[1]，如图1所示。

2.2 梁式桥

梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构[2]，荷载作用方向一般与梁的轴线接近垂直，在荷载作用下，梁发生弯曲变形并产生竖向挠度，梁截面内产生弯矩和剪力。

2.3 拱桥

拱桥的主要承重结构是拱圈或拱肋，传统拱桥体系在竖向荷载作用下，桥墩和桥台承受水平推力，根据作用力与反作用力原理，墩台对拱有一对水平反力，水平反力在拱内产生的弯矩基本抵消了由竖向荷载引起的弯矩，因此拱是主要承受压力的构件。与同跨径的梁桥相比，拱的弯矩、剪力和变形都要小。

2.4 刚构桥

刚构桥的主要承重结构是梁（或板）与立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构，梁和柱的连接处具有很大的刚性，以承担负弯矩的作用。刚构桥在竖向荷载作用下，柱脚处具有水平反力，梁部主要受弯，但弯矩值较同跨徑的简支梁小，梁内还有轴压力，因而其受力状态介于梁桥和拱桥之间。

2.5 斜拉桥

斜拉桥主要由塔、梁和斜拉索等组成，受拉的斜拉索对主梁提供多点弹性支承，并将主梁承受的荷载传递至塔柱，再通过塔柱传递至基础。相对于梁式桥，其主梁尺寸大大减小，结构自重显著减轻，跨越能力大幅提高。

2.6 悬索桥

悬索桥是用悬挂在两边塔架上的强大主缆作为主要承重结构的悬吊结构，在竖向荷载作用下，吊杆将荷载传递到主缆上，使主缆承受很大的拉力，主缆支承在桥塔上并最终锚固于悬索桥两端的锚碇中，将荷载通过桥塔和锚碇传至基础。

3 开封古代桥梁介绍

3.1 概述

根据史料记载，开封地区古代桥梁多为北宋时期建成。经考古调查，北宋东京城内有汴河、蔡河、五丈河、金水河4条河流，横跨于四河之上的桥梁约30余座。在汴河上有虹桥、相国寺桥、州桥等14座，在蔡河上有龙津桥、新桥等13座，在金水河上有白虎桥、横桥等3座，在五丈河上有小横桥、广备桥等5座[3]。上述桥梁的建成，极大地方便了北宋东京城的交通运输，保证了京城的物质供应，也给京城人民的日常生活带来了诸多便利。

3.2 虹桥

虹桥是宋元时期木拱桥的代表之一，修建于北宋。结构形式上采用木梁相接成拱，而不采用立柱，这种构造既便于架设又便于通航。张择端所绘制的《清明上河图》中，就以写实的手法描绘出了虹桥的这种独特结构形式。而《东京梦华录》所载：“从东水门外日虹桥，其桥无柱，皆以巨木虚架，饰以丹雘，宛如飞虹……”，也是对虹桥样式文字的描述。

根据现代桥梁结构理论，虹桥属于单孔等边折线行木拱桥，单孔跨径近25 m，净跨约20 m，矢高约5m，如图2所示[4，5]。最具特点的主拱架是由木梁交叠而成，可视为“叠梁拱”，这种在当时特有的新型结构，称之为“虹桥”结构，如图3所示。这种结构形式的拱桥整体造型轻盈美观，构造简单明确，拆卸方便自如，体现出中国古代木结构建造技术在桥梁中的成熟运用。

遗憾的是，虹桥现已不复存在。但是综合史料记载和现代考古发掘的情况，可以断定虹桥位于北宋东京城东水门外的东南方向。其中，《长编》等史料中就有记载着“东京东水门外河市、桥市”的存在，再结合“清明坊在东京城外东南”的推测，不难得出清明坊位于东京外城东水门外沿汴河一线的结论。综上所述，即《清明上河图》中所绘制的虹桥及其附近市景街道极有可能位于北宋东京城外东南的清明坊。巧合的是，《清明上河图》的命名正好暗合“清明坊”，以此表明画卷中重要地表建筑物的来源。

3.3 州桥

州桥也是开封地区的一座代表性古桥，建成时间更早，据史料记载修建于唐朝建中年间。当时，汴州节度使李勉在开封城南门附近的通济渠上主持修建了一座石桥，命名为“汴州桥”。通济渠连接当时大运河的中间区段，漕运任务繁忙，这座石桥的修建使得两岸交流更加便利。到了北宋年间，通济渠改称“汴河”，作为京城的东京城不断向南扩张，汴河则从东京城中流过，连接汴河南北两岸的“汴州桥”又改称为“州桥”，并一直沿用至今。

据史料记载，州桥是一座石砌平桥，桥身镌刻精美、结构坚固耐久。下部桥墩采用青石镂刻成形，上部结构的梁、石栏、石壁均镌刻着精美花纹和图案。州桥所处的位置是开封的御街大道与汴河交汇处，根据地理位置可知，若从皇城到南城门、朱雀门等地，州桥为必经之路。可以说，州桥是当时北宋东京城里横跨汴河最为重要的交通要道[6，7]。

可以想象出当时的繁华景象：桥下汴水流淌，桥上人来人往，热闹非凡。月明之夜，有许多人在州桥上赏月，月波柔美，皎月沉底，“州桥明月”作为汴京八景之一，就是因此得名。北宋著名思想家、政治家、文学家、改革家王安石就曾在州桥上望月赋诗：“州桥踏月想山椒，回首衰湍未觉遥。今夜重闻旧呜咽，却看山月话州桥。”此外，北宋诗人梅尧臣也在州桥上感慨道：“堤上残风雪，桥边盛酒楼。据鞍衰意尽，倚坎艳歌留。”

随后的若干年间，黄河泛滥不断，开封城构成了“城摞城”的奇特景观，而州桥则也安静地掩埋在地下。1984年8月，开封市政公司在大南门里中山路中段修筑大型下水管道时，发掘出了州桥遗址（今开封市中山路中段，大纸坊街东口至小纸坊街东口之间，如图4所示）。经考古人员对桥址的初步勘察可知：桥面距当时的地面深度大约为4.5 m，桥南北长为17 m，东西宽为30 m，结构保存基本完好。从州桥的一角可见，宋人气魄之宏大，建筑之精美。愿州桥早日全面发掘，让这朵古典建筑艺术之花尽早呈现在世人的面前。

4 开封现代桥梁介绍

4.1 东京大桥

开封东京大桥位于东京大道上，作为重要东西通道，交通流量大，因此该桥定位为开封市的门户桥梁，如图5所示。东京大桥西侧与新区一大街平交，东侧与集英街平交。桥梁跨越汴西湖，总长度为375 m，主桥为45 m+75 m+45 m的三跨连续梁，如图6所示。

桥梁标准横断面布置：双向八车道，桥梁有效宽度为3.5 m（人行道）+4.5 m（非機动车道）+0.5（防撞墙）+ 16.0（机动车道）+0.5 m（防撞墙）+2.5 m（中央分隔带）+0.5 m（防撞墙）+16.0 m（机动车道）+0.5m（防撞墙）+4.5 m（非机动车道）+3.5 m（人行道）=52.5 m。

东京大桥桥型方案构思在景观上力求新颖、醒目，是开封市的地标性建筑，采用三个斜跨拱高低不同跨越汴西湖，从概念上与门户的设计理念相呼应。该设计赋予东京大桥以“宋风古韵”的理念[8]，体现“清雅柔逸”的俊秀风格，将宋代内敛、儒雅的风格悄然体现在桥梁结构之中。

东京大桥作为开封连接新老城区的门户式地标性建筑，采用高低三个斜跨拱连续梁结构形式，景观效果突出，与其他几座桥梁及周围建筑相得益彰，成为开封新区总体规划中的亮点。

4.2 开封黄河大桥

开封黄河大桥又称为开封黄河高速公路特大桥，是国道G45大庆至广州高速公路上南北跨越黄河的一座特大桥，如图7所示。开封黄河大桥2004年9月开工建设，2006年11月28日建成通车，总投资约20亿元，桥梁全长7858 m，主桥长1010 m。主桥的结构形式为一座预应力混凝土多跨部分斜拉桥，跨径组合为85 m+6×140 m+ 85 m。桥宽为37.4 m。

开封黄河大桥的建成在当时创5项国内第一[9]：①主桥为8跨（ 85 m+6×140 m+8s m）、7座桥塔的矮塔斜拉桥，在国内同类型桥梁中桥塔的数量位居第一;②将由日本引进的环氧填充型钢绞线作为主桥斜拉索材料为国内首创;③第一次在斜拉桥桥塔结构上部分采用耐老化、高强度的HDPE分丝管;④该桥首次采用承载力为万吨级的抗震球型支座;⑤引桥部分50 m的T梁首次采用双固定墩结构。

4.3 御河水系桥梁

近年来，开封市市委、市政府为保护古城开封原有风貌，彰显北方水城独有特色，实施了“六河连五湖”的大型水系工程规划。该工程共规划修建桥梁11座，其中市政桥梁有5座，景观桥梁有6座，所有桥型均参照了古代名桥原型仿建而成，成为御河水系工程上一道亮丽的风景线。

（1）孝严寺桥。孝严寺桥宽度35 m，为一座石拱桥，由于该桥位于开封市法院街和孝严寺街口，古孝严寺为杨家将故居遗址，此桥故命名为孝严寺桥，如图8所示。

（2）陆福桥。陆福桥宽度40 m，位于陆福街和西门大街交叉口，设计者按照《东京梦华录》描绘的宋“州桥”形象，进行创意设计，如图9所示。

（3）金奎桥。金奎桥宽度18 m，是借鉴漳州江东桥造型，设计为“梁”桥“拱”样，如图10所示。

（4）承平桥。承平桥，为一座石拱桥，位于开封大宋御河之上，是承接太平盛世之意，如图11所示。此桥保持了中国传统的民族风格，给人以古朴典雅、回味无穷的艺术享受。

5 结语

桥梁是文化的表征，自古以来建成的桥梁都是我国宝贵的民族遗产，新时代的桥梁建设也必将随着我国社会、经济、文化的发展迈向新高度。经济的发展使桥梁结构向轻质量、高强度、大跨度迈进，使之成为各地区联系的纽带，交通的便利进一步促进经济的发展，二者相辅相成。随着社会经济的不断进步，“八朝古都”开封的桥梁建设事业必将蓬勃发展。

参考文献：

[1]邓子含.桥梁的类型与设计中的受力研究[J].绿色科技，2016 （4）：168～171.

[2]杨艳娟，组合体系桥梁在我国的发展与应用简述[J].山西建筑，2008（3）：333～334.

[3]孟元老.东京梦华录[M].北京：中华书局，1982.

[4]《桥梁史话》编写组.桥梁史话[M].上海：上海科学技术出版社，1979.

[5]张建.《清明上河图》中的虹桥市井北宋东京研究[J].河南社会科学，2009（3）：122～124.

[6]刘春迎.考古开封[M].开封：河南大学出版社，2006.

[7]吴爱琴，刘春迎.北宋东京城的桥梁建筑特色及影响[J].河南大学学报（社会科学版），2002（3）：63～67.

[8]赵佳男.开封新区黑岗口调蓄水库东京大桥设计[J].山西建筑，2015（15）：174～175.

[9]谢理洲，开封黄河大桥斜拉索新型索鞍力学性能研究[J].桥梁建设，2009（4）：20～23，63.