熊耳河桥位于郑州市管城回族区南关大街熊耳河上, 横跨熊耳河南北两岸, 北接城南路, 南通陇海路, 交通便利。河道全长23.5km, 流域面积22.78 km², 贯穿郑州市, 是市区重要的景观河道之一, 具有很高的文物保护价值, 2012年被批准为第一批区级文物保护单位。现今, 经鉴定, 熊耳河桥局部位置结构不稳定, 已不具备机动车通行条件。

因此, 本文主要通过对郑州熊耳河桥的类型特点、结构形式、发展历程的研究, 在不改变熊耳河桥周边环境及自身结构的基础上探讨熊耳河桥的保护维修方法, 复原熊耳河桥的原有面貌。

熊耳河桥作为郑州市现存年代最久远、尚在城市中使用的古桥, 其保存完好, 修建沿革清晰, 是市区唯一的一座古桥。依据文物部门提供的参考资料, 熊耳河桥的文物保护范围是以熊耳河桥为中心, 自熊耳河桥文物本体向外扩2m^[1]。

1948年郑州解放之初, 郑州市区内只有熊耳河桥、铭功桥、德济桥、郑洛桥、大石桥5座桥。其中, 只有熊耳河桥历史最久远, 为砖石结构, 其余皆为砖木结构。虽然熊耳河桥本身尚未发现有历史价值的碑刻文字, 但民国刘瑞璘编纂的《郑县志》上所载的《重修熊耳河桥碑记》清楚地描绘了清朝时期熊耳河桥的重修过程。后来在熊耳河桥周围地区施工挖掘所发现的带有雕刻的石头、古代码头使用的带凹槽的条石以及古桥护墙的条石, 都为研究熊耳河桥的历史以及中原地区桥梁的建造技艺水平提供了难得的资料。

古代中原地区文化发达, 桥梁建造技术很高。熊耳河桥保存完整, 桥体采用了砖石砌筑技术、内外圆弧拱券的结构连接措施;拱券采用明清时期中原地区多用的纵联结构, 北边拱券采用11块券脸石, 10层内券石, 南边拱券采用11块券脸石, 26层内券石, 为防止内外券分离, 使其整体稳固, 在拱背上, 内外券之间使用勾石;桥的两券造型呈半圆形, 与宋代《营造法式》券洞营造的形制一致, 反映了那个时期成熟的造桥水平, 是中原古代桥梁的珍贵遗存。桥体的另一重要组成部分雁翅, 在古代桥梁建造中是不可或缺的, 位于桥体连接道路的两侧, 对桥身起到扶持与稳固作用, 增加桥体的质量。熊耳河桥作为郑州市区现存年代最早的石桥, 其形制具有宋法式遗风, 对郑州地区的桥梁研究具有极高的价值。

古代桥梁的建造技术与桥体浮雕装饰效果令人叹为观止。熊耳河桥作为1座300多年前的古桥, 桥体的装饰图案浮雕精美无比。据《重修熊耳河桥碑记》记载, “桥面两侧的栏杆造型丰富、图案精美, 传承了古代高超的雕刻技术。桥的拱券部分, 除了具有良好的竖向承重特性外, 还起着装饰美化的作用。券脸石上雕有精美的龙身、兽头、飞禽、花草、海石榴、凤鸟等浮雕图案, 生动精美”。这些雕刻均为宋、元时代流传下来的造型样式, 雕刻技法和艺术价值极高。

据《重修熊耳河桥碑记》记载, “熊耳河桥在清代进行过4次左右不同程度的整修, 其中乾隆年间3次, 道光年间1次”。因其水患严重, 当时的维修技术落后等原因, 桥身遭到很大的破坏。建国后, 政府在1978年对桥进行扩修, 主要是将桥基洞券加高加固, 对桥面加长加宽, 桥面加宽时只是将桥面板东边部分加宽, 并没有加宽拱券部分。两边加修人行道, 在原有桥面基础上铺设柏油路面。扩修后桥长27.9m, 宽13m, 高6.3m, 对熊耳河桥的原貌改变很大。此次维修主要为增加桥的通车能力, 对桥体进行加宽加固, 增加桥体结构的强度, 而忽略了熊耳河桥作为古桥的文物价值, 新修路面完全覆盖了原始桥面, 破坏了桥身的原有面貌, 同时还破坏了拱券的浮雕图案。

2002年, 郑州市老城区改造时, 南关大街施工加宽并铺设管道, 道路设为3块板样式, 双向4车道。熊耳河桥面没有继续加宽, 只是市政管道通过桥面时, 将管道铺设在桥体两侧 (见图1) 。此次维修主要是为了在桥的两侧通市政管线, 对桥体没有进行较大的改动, 在桥的两侧通过用三脚架支撑来铺设市政管线, 虽然对桥本身结构没有太大改变, 但三脚架的支撑对桥的整体外观产生了影响。

2013年, 经鉴定, 熊耳河桥古代拱桥部分被评定为C级, 加宽部分被评定为D级, 已不具备机动车通行条件。但作为南大街的通行要道, 要做到完全不让机动车通行不太可能。因此, 本研究认为在对桥体保护维修的基础上, 限制通行车辆的型号, 尽量限制大型车辆通行, 减少对桥体的损害。

从熊耳河桥的现状来看, 一方面由于熊耳河桥年代久远, 在雨水侵蚀风化应力以及近年来环境污染所带来的各种因素的综合作用下, 导致其桥面、栏杆、拱券、桥墩等均出现不同程度的残损。另一方面, 由于熊耳河桥的人车流量相对较大, 文物标识不够明显, 保护力度不够, 导致熊耳河桥受到一定程度的人为破坏。综上所述, 各方面原因导致了熊耳河桥整体形式不统一、受力不稳定、风化严重等问题 (见表1) 。

桥体两侧栏杆是最容易直接遭受外力的。现存栏杆为后期铁质栏杆, 与桥整体风貌不协调。桥体北侧桥拱的券脸石上原雕有精美的龙身、兽头、飞禽、花草、海石榴、凤鸟等浮雕图案, 雕刻技法和艺术价值极高, 但后期养护桥身结构时, 水泥等材料涂抹在这些图案上, 致使原有的浮雕图案已基本消失。桥身的四角顺河两侧用大方石砌筑雁翅金刚墙, 但是大部分的雁翅被河岸护堤遮掩, 桥体东侧的雁翅部分在桥面加宽时已经被损坏, 一些修补的地方所用材料是石块, 与原有雁翅部分的材料差别较大, 现只有在桥身西北角、西南角有部分遗留。熊耳河桥面的两侧布满了市政管线, 西面的管线靠三脚铁支撑, 局部地方用铁皮包裹, 但现在铁皮生锈脱落, 管线下坠 (见图2) , 东面的管线在桥身伸出部分用较大较宽的三角铁支撑, 整体来说对熊耳河桥的形象造成了严重影响。

熊耳河桥南北2个桥孔造型不一, 属于不同时期建造的。南边桥孔造型简单, 修建时间为清代;北边桥孔造型丰富, 修建时间为明代。桥面因为柏油路面的铺设, 原始桥面隐藏在下面而无法得知其真实面貌, 市政修路时将桥面抬高并且拉宽, 即现在所看到的桥面。两侧的栏杆已损毁, 现为后期加设的栏杆。由于桥面直接承受车辆的碾压, 残损比较严重, 主要表现为人行道下部的砖石材料脱落、变形, 桥体受力不均, 安全性能低 (见图3) 。但是熊耳河桥所在的南关街, 作为管城区老城南北向的生活性主干道, 依然承担着重要的交通作用。

熊耳河桥桥墩为砖石砌筑结构, 为防止桥墩长时间在水下受损, 桥墩外表抹灰, 桥墩西边入水处用条石堆砌成分水尖。但桥体的水上部分在环境的影响下风化脱落严重, 在近年雨水侵蚀、风化应力以及环境污染所带来的各种因素的综合作用下, 熊耳河桥表面的风化现象严重。具体分析其原因, 主要体现在3个方面: (1) 由石英、钠长石、水云母等矿物构成的石桥具有孔隙率大、泥质胶结物含量高的特征, 导致石桥的抗风化能力不强; (2) 水的风化破坏作用。在雨水以及空气中冷凝水作用下, 特别是在O₂和CO₂的促进下, 石料中的胶结物发生溶蚀并使主要矿物变成松散的黏土矿物, 岩石变得酥松, 形成粉状风化、酥碱剥离等破坏; (3) 大气污染对风化作用的影响。由于工业生产使大气中SO₃, NO₂的含量增加, 使得雨水p H值偏小。酸性雨水溶解砂岩中的碳酸盐类矿物, 使石料变得疏松多孔, 不仅加大了风化面, 也导致已风化表层更易剥落^[3]。

综上所述, 大到整个桥体的结构, 小到桥身的浮雕图案, 熊耳河桥在多个方面都出现问题。作为1座拥有300多年历史的古桥, 传承着很高造桥技艺的古桥, 其保护价值不言而喻。因此, 必须加强对古桥的保护工作, 让传统文化继续流传下去。

本研究基于文物保护的原则, 提出原址保护熊耳河桥的保护维修方案。保护工作在不改变熊耳河桥周边环境与自身结构的基础上, 复原熊耳河桥原有面貌, 保护桥身主体结构稳定, 尽可能降低保护维修古桥对周围居民的影响。具体的修复加固措施如表2所示。

清洗桥面石构件, 熊耳河桥原有桥栏部分素有九柱八栏的美誉, 修复原则是依据《重修熊耳河桥碑记》记载描述及考证地方栏板望柱做法, 进行绘制图样, 然后复建。桥体北侧的桥拱属于明代所建, 券脸石上雕刻技法和艺术价值极高, 需要对桥体浮雕装饰进行清污处理, 使其恢复图样。雁翅是古代桥梁的重要组成部分, 对桥身起到扶持与稳固作用, 应仿照桥身整体风貌对其进行修缮 (见图4、图5) 。对于市政管线的处理, 可采取新的钢结构支撑, 用仿古石块材质的材料包裹管线, 以求统一。

加固桥面, 在断裂、缺损部位缝隙灌入高强耐久性较好的化学材料黏结勾缝, 进行加固。在桥面两端设置限高设施和路障, 限制大型机动车以及货车通过, 以保护桥身主体结构稳定。由于桥墩部分长时间浸泡在河水当中, 很多地方的砂浆抹灰脱落, 需做一些防潮处理, 如在桥墩外面使用1层砂浆抹灰修补残缺部位 (见图6, 7) 。图7位置1处表示熊耳河桥南北两侧的道路绿化带内设置道路限高标识。禁止大型机动车和货车通过该桥面;位置2处采用物理方法, 增设简支三脚架加固后期加宽的桥面部分;位置3处桥墩石料风化、残损普遍, 石料表面可以用手掰动, 石料表面强度较低, 为保护拱背、桥墩石料不再风化、腐蚀, 首先清除石料表面的风化层, 然后清理干净, 干燥后, 喷涂或涂刷1层石材防水防腐保护剂;位置4在管线周围用某种材料包裹, 形成凹槽, 该材料的颜色与桥面条石接近, 以在整体上保持统一, 底部用钢制三脚架支撑管线, 管线的位置保持不变。

由于古桥与一般文物相比具有特殊性:从环境上来说, 古桥处于露天环境, 不能像其他文物那样放入博物馆等加以保护, 避免风吹雨淋;从功能上来说, 古桥现在仍作为交通设施在使用。所以古桥防风化剂的选择应在满足这些特性的基础上因地制宜, 根据材质以及风化原因综合考虑。对于熊耳河桥的加固可使用甲氧基硅烷为主剂的防风化涂料, 该涂料适合表面酥碱、粉化、鳞状龟裂等风化病害的修复与保护, 具有良好的渗透性, 处理后的桥体具有较强的憎水性, 阻止雨水继续侵蚀。

随着社会的不断发展和进步, 文化遗产的保护越来越得到重视。熊耳河桥作为郑州市现存最古老且还在使用中的古桥, 其保护维修的意义不言而喻, 而且该桥的历史价值、科技价值、美学价值、社会价值和桥体自身的浮雕图案等都值得保护传承下去。桥体还因年代久远, 经历了较多的修缮, 其自身的结构和外观也遭受了不同程度的损坏, 因此, 在保护维修熊耳河桥的过程中, 面临着很多的问题。本研究通过清洗桥面石构件, 清洗桥体浮雕装饰, 按照整体风貌修缮雁翅等来恢复古桥外观;通过加固桥面, 在断裂、缺损部位缝隙灌入高强度耐久性较好的化学材料黏结勾缝进行加固, 限制大型机动车及货车通过, 对桥墩做防潮处理来增加桥体结构的稳定性;通过在风化严重和容易造成风化的地方使用甲氧基硅烷为主剂的防风化涂料来增加抗风化能力。在这一系列的保护维修中, 最大程度保持熊耳河桥原貌, 增加熊耳河桥的结构强度, 让熊耳河桥的历史永久传承下去。