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橋梁文化遺產(chǎn)是世界文化遺產(chǎn)中不可缺少的一部分。1996年，國際古跡遺址保護(hù)協(xié)會（ICOMOS）和國際工業(yè)遺產(chǎn)保護(hù)協(xié)會（TICCIH）在聯(lián)合頒布的《世界橋梁遺產(chǎn)報告》^[1]中首次明確了橋梁遺產(chǎn)的概念。近年來，隨著橋梁遺產(chǎn)逐漸受到相關(guān)領(lǐng)域的重視，有關(guān)橋梁文化遺產(chǎn)的規(guī)劃與保護(hù)的相關(guān)研究也愈發(fā)增長^[2]。中國作為歷史悠久且文化底蘊(yùn)豐厚的國家，擁有豐富的橋梁遺產(chǎn)資源；中國古橋是先人文學(xué)、繪畫作品中常見的意象與情感載體，此外的一些近現(xiàn)代橋梁也在設(shè)計和技術(shù)上極具優(yōu)越性，它們都擁有極高的藝術(shù)、文化和科學(xué)等價值。橋梁文化遺產(chǎn)的規(guī)劃與保護(hù)作為文化遺產(chǎn)的重要內(nèi)容和橋梁工程新的研究方向^[3]，涉及多個學(xué)科與領(lǐng)域，拓寬研究內(nèi)容，深入研究層次，對文明的傳承與人類的可持續(xù)發(fā)展都具有重要意義。本文從橋梁遺產(chǎn)價值研究、橋梁遺產(chǎn)的保護(hù)與利用、國內(nèi)外最新研究動態(tài)方面對橋梁文化遺產(chǎn)的規(guī)劃與保護(hù)進(jìn)行探討。

橋梁遺產(chǎn)價值研究

《世界橋梁遺產(chǎn)報告》^[1]指出，世界橋梁遺產(chǎn)的價值應(yīng)從工程、技術(shù)、交通、交流、工業(yè)、歷史或文化等方面來闡述或解釋。不同時期、地域和類型的橋梁，在價值的偏向上具有一定的差異性，但在具有一個或多個突出的普遍價值上^[4]，又是統(tǒng)一的。

1.1 橋梁遺產(chǎn)的多種價值

據(jù)檢索與統(tǒng)計，我國對于古橋的價值的評價研究是較為全面的，現(xiàn)有的研究成果從不同角度涵蓋了不同古橋多方面的價值，具體如下：

1) 歷史價值。中華文明發(fā)展有數(shù)千年之久，先秦時期已有古橋的記載。古橋的歷史價值主要是指其作為歷史見證的價值，或是見證了周邊地區(qū)的興衰，或是親歷了重大歷史事件，或是溝通了不同的地域。這類古橋承載了豐富的歷史信息，對于后代在歷史方面的研究具有重要作用，也有一定教育意義^[5-9]。

2) 文化價值。橋梁本身就是一種文化，之所以這樣看待，是因?yàn)樗粌H有歷史見證的身份，也是文化的結(jié)晶^[6]，印證著時代背景與當(dāng)時的社會狀況（包括社會、經(jīng)濟(jì)、文化等），可以反映一個地區(qū)和社會的意識形態(tài)，如宗教祭祀、民俗文化等，這一點(diǎn)在中國古橋中體現(xiàn)得較為突出，例如湘桂（瀟賀）古橋因所在之地有多個民族而成為文化溝通的重要紐帶，體現(xiàn)出豐富的民俗信仰和獨(dú)特的文化傳承，橋上千奇百怪的圖騰有強(qiáng)烈的宗教色彩，也體現(xiàn)出古人期盼鎮(zhèn)服水患、祈求吉祥的心情^[10]。閩浙木拱廊橋^[11]、江南古橋^[12]等也因凝聚了特色的民俗文化而擁有深刻的內(nèi)涵。此外，文人墨客的題詠中也常見到“橋”這一物象，也豐富了古橋的文化價值^[6,9]。

3) 藝術(shù)價值。古橋的藝術(shù)價值在于其本身的地域?qū)徝篮托螒B(tài)設(shè)計特征^[8]。唐寰澄的《橋》^[13]和《橋梁美的哲學(xué)》^[14]以及茅以升的《茅以升橋話》^[15]，都集中且詳細(xì)論述了橋梁美學(xué)價值。古橋的藝術(shù)與美學(xué)價值，在媒介物質(zhì)色彩、線條、形體上展現(xiàn)得淋漓盡致。造型的結(jié)構(gòu)體系中，點(diǎn)、線、面、體巧妙結(jié)合，在空間組合、比例、質(zhì)感、尺度、體型、韻律、色彩及象征手法上，既遵循自然美的規(guī)則，又在千變?nèi)f化中見百花齊放之態(tài)^[16]。出造型本身之外，古橋的各種裝飾手法、楹聯(lián)碑記、詩文題刻都對其藝術(shù)特色增光添彩^[17-19]。古橋的藝術(shù)美不僅在于其本身，更在于它能與周邊的自然和人文環(huán)境相融合，可以反映一個地區(qū)的風(fēng)格，從而更具意境美^[12]。

4) 科學(xué)價值。除了滿足基本的交通功能和觀賞性，眾多古橋在設(shè)計與工程技術(shù)上也具有一定價值，能夠反映古代能工巧匠的智慧與創(chuàng)造力^[7]。這些具有科學(xué)價值的古橋，在設(shè)計上，具有解決水毀、泥沙、交通荷載和通航等的能力；在材料運(yùn)輸、施工技術(shù)上也具有建設(shè)時期的先進(jìn)性，更有的對現(xiàn)代科學(xué)也有一定啟示作用^[20]。

古橋的價值體系由以上四個基本的價值方向組成，不同的橋梁遺產(chǎn)側(cè)重不同的價值，但是歷史、文化、藝術(shù)、科學(xué)價值并不各自獨(dú)立，在某種程度上它們是相互關(guān)聯(lián)的，有的因見證歷史而有了文化內(nèi)涵，有的因藝術(shù)特征鮮明且獨(dú)特而對現(xiàn)代科學(xué)也具有參考意義，且由它們還可以衍生出更多層次的價值，如經(jīng)濟(jì)價值、社會價值等。因此，應(yīng)當(dāng)以發(fā)展的眼光去研究橋梁遺產(chǎn)的價值，進(jìn)行價值分析。

國外學(xué)者對于橋梁遺產(chǎn)的主要研究重點(diǎn)在于歷史橋梁價值的認(rèn)識與表達(dá)。弗雷澤（Fraser）對新南威爾士周的歷史類橋梁遺產(chǎn)^[21]進(jìn)行了梳理，霍爾（Hall）對世界橋梁史上具有代表性的歷史橋梁^[22]進(jìn)行了詳細(xì)研究。此外學(xué)術(shù)界主要探討的多是歷史橋梁修復(fù)或重建后的遺產(chǎn)價值^[23]。如：比徹姆（Beauchamp，2012）、米赫利亞娜（Mihladiz，2015）分別研究了澳大利亞巴望頭大橋（Barwon Heads Bridge）重建后的新橋價值^[24]以及土耳其阿里·富特·帕沙大橋（Ali Fuat Pasha Bridge）修復(fù)后的遺產(chǎn)價值^[25]等。由于歷史、文化、風(fēng)俗的不同，國外的橋梁遺產(chǎn)研究更為強(qiáng)調(diào)橋梁遺產(chǎn)的顯性價值，如象征性與門戶作用等^[2]。

1.2 橋梁遺產(chǎn)價值評估

規(guī)范的價值評估，有利于更好地保護(hù)與利用橋梁遺產(chǎn)?！妒澜鐦蛄哼z產(chǎn)報告》闡述了橋梁遺產(chǎn)的價值內(nèi)涵，并明確規(guī)范了世界橋梁遺產(chǎn)的認(rèn)定必須滿足以下的一個或多個條件：(1)是人類創(chuàng)造天賦的杰作；(2)在一定時間跨度或世界某一文化區(qū)域范圍內(nèi)對工程理論、技術(shù)、施工、交通運(yùn)輸和交流等方面產(chǎn)生重大影響；(3)作為突出的案例展示了橋梁工程或技術(shù)發(fā)展的重要階段^[1]。除該報告外，目前由國家政府機(jī)構(gòu)部門或遺產(chǎn)保護(hù)組織發(fā)起、頒布、且能夠在實(shí)踐中迅速得到廣泛應(yīng)用的，僅有加拿大《安大略省橋梁遺產(chǎn)指南》和《格蘭德河流域橋梁遺產(chǎn)清單》兩套對遺產(chǎn)橋梁的價值評估體系^[2]。2004 年格蘭德河流保護(hù)局特別頒布了《格蘭德河流域橋梁遺產(chǎn)清單》，以大量橋梁遺產(chǎn)來凸顯格蘭德河的文化遺產(chǎn)價值，從橋梁遺產(chǎn)的歷史價值、整體美學(xué)與環(huán)境、相關(guān)文獻(xiàn)材料、建造技術(shù)四大維度確立了對橋梁遺產(chǎn)的價值評估指標(biāo)^[2]；2008 年安大略省交通部聯(lián)合城市遺產(chǎn)委員會頒布了最新版《安大略省橋梁遺產(chǎn)指南》，指南詳細(xì)闡述了橋梁遺產(chǎn)的多方面價值，出臺了橋梁遺產(chǎn)的評估體系，從歷史價值、設(shè)計價值、關(guān)聯(lián)價值三大方面對橋梁遺產(chǎn)進(jìn)行價值評價，并指出該報告指出：優(yōu)秀的橋梁遺產(chǎn)應(yīng)當(dāng)具備標(biāo)志性，能夠承擔(dān)門戶作用，決定當(dāng)?shù)靥厣殷w現(xiàn)出于歷史主體、事件的直接聯(lián)系，對理解國家、省市的歷史文化具有顯著意義^[26]。除此之外，也有一些地區(qū)性的評估規(guī)則，如2011年多倫多地區(qū)保護(hù)局頒布的《亨伯河橋梁遺產(chǎn)名錄》，介紹了建立亨伯河流域橋梁遺產(chǎn)目錄的評價標(biāo)準(zhǔn)，其中對橋梁遺產(chǎn)的評價標(biāo)準(zhǔn)主要分為設(shè)計與構(gòu)造價值、歷史及聯(lián)想價值和區(qū)域景觀價值三個方面^[27]；同年9月渥太華市頒布了《麗都河橋梁文化遺產(chǎn)評估》，在《安大略省橋梁遺產(chǎn)指南》的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充。

我國目前尚無明確的橋梁遺產(chǎn)價值評價體系，目前有朱衛(wèi)國、韓大章（2010）在《運(yùn)河古橋遺產(chǎn)的價值判斷方法和保護(hù)》一文中，提出了我國運(yùn)河古橋遺產(chǎn)的價值評價體系，設(shè)計者從歷史價值、文化價值、科技價值三個方面來對我國運(yùn)河古橋遺產(chǎn)的價值進(jìn)行評價^[20]，這與我國《文物保護(hù)法》^[28]對遺產(chǎn)價值的認(rèn)定一致。對于活態(tài)型橋梁遺產(chǎn)，即仍然發(fā)揮橋梁原有或歷史演進(jìn)的功能并且具有突出的普遍價值的橋梁^[29]，黃雄的《活態(tài)型橋梁遺產(chǎn)的內(nèi)涵與價值研究》從科技價值、景觀與藝術(shù)價值、歷史價值和文化價值構(gòu)建了活態(tài)型橋梁遺產(chǎn)的評估體系，并選取了武漢長江大橋、重慶長江大橋、哈爾濱松花江大橋、錢塘江大橋、上海外白渡橋和廣州海珠橋六座橋梁作為樣本進(jìn)行價值評估與解讀，是較為適合我國國情的^[30]；張春琳的《活態(tài)遺產(chǎn)橋梁的價值及其評價研究》使活態(tài)遺產(chǎn)橋梁的價值評價更具可操作性，通過因子分析法確定評價指標(biāo)，分別采用層次分析法和熵權(quán)法對專家調(diào)研的結(jié)果計算權(quán)重，然后綜合兩種方法的計算結(jié)果，得出活態(tài)遺產(chǎn)橋梁價值評價指標(biāo)的綜合權(quán)重，從使用價值、社會文化價值、科技價值、藝術(shù)價值和歷史價值5大方面構(gòu)建活態(tài)遺產(chǎn)橋梁的價值評價模型，更深入完善了活態(tài)遺產(chǎn)橋梁的評價體系，具有重要參考和指導(dǎo)意義^[31]。

目前對于橋梁遺產(chǎn)的價值研究中，已有對價值內(nèi)涵方面的解讀探索，但價值評估還有待于進(jìn)一步發(fā)展，形成更完整的體系。明晰橋梁遺產(chǎn)的價值，完善價值評估體系，可以改善世界對于橋梁遺產(chǎn)的價值認(rèn)識，從而推動橋梁遺產(chǎn)因其鮮明的特點(diǎn)而形成獨(dú)立的遺產(chǎn)門類，促進(jìn)它們的保護(hù)與傳承^[32-34]。

橋梁遺產(chǎn)的保護(hù)與利用

由于許多自然和人為因素，眾多遺產(chǎn)橋梁難以保持完好，需要加強(qiáng)保護(hù)。這不僅僅是保護(hù)橋梁本身，更是保護(hù)它們所帶有的文化內(nèi)涵，是對前人所留下寶貴財富的傳承^[35]。目前國內(nèi)外已有不少學(xué)者提出保護(hù)建議和對策，這對于橋梁遺產(chǎn)保護(hù)的發(fā)展無疑是有益的。

2.1 我國橋梁遺產(chǎn)保護(hù)的對策

(1) 制定科學(xué)合理的保護(hù)規(guī)劃?，F(xiàn)有的針對古橋保護(hù)的文獻(xiàn)資料當(dāng)中，提及最多的就是政策性地加大保護(hù)力度，這必須首先從政府層面出發(fā)。政府將古橋納入文物保護(hù)的范疇，列入保護(hù)名錄并依法公布，受到法律保護(hù)，可以更加規(guī)范有序地進(jìn)行保護(hù)。值得一提的是這點(diǎn)可以效仿加拿大，對古橋資源進(jìn)行全面的調(diào)查、考證，建立古橋資源信息庫，編制較為完整的規(guī)劃體系。政府部門還可以建立保護(hù)組織，全面組織實(shí)施保護(hù)開發(fā)的相關(guān)工作，通過發(fā)動周邊力量，集體進(jìn)行保護(hù)并修葺工作^[35-38]。

(2) 多渠道、全方位籌措古橋保護(hù)資金。目前，古橋保護(hù)資金匱乏是橋梁遺產(chǎn)保護(hù)的一個關(guān)鍵問題，因此僅僅依靠政府是不夠的，應(yīng)動員全社會的力量，全方位開辟籌資渠道，積極申報省級、國家文物保護(hù)單位，爭取國家文物保護(hù)專項資金，成立古橋保護(hù)基金，加強(qiáng)宣傳，吸引民資注入^[36]。

(3) 合理開發(fā)利用，減少與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的沖突。一些地區(qū)在城市發(fā)展、現(xiàn)代道路交通的建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等過程中由于保護(hù)意識的缺失，對古橋及周邊環(huán)境造成影響，這是必須引起重視的^[38]。對于此，需要正確處理遺產(chǎn)保護(hù)和城市發(fā)展的關(guān)系，反對過度開發(fā)而破壞古橋，而是將有條件的古橋資源綜合開發(fā)，依托景區(qū)或者集中開發(fā)古橋的旅游資源，實(shí)現(xiàn)其旅游教育價值等^[35]。此外還可以研究或借鑒一些古橋遺產(chǎn)的保護(hù)模式，例如擴(kuò)建原橋，在古橋破壞程度較大的情況下最大限度保留住古橋的主要構(gòu)件；“開辟新橋，保護(hù)老橋”；按古橋原貌重新修繕樣板，都可以解決陸路交通壓力矛盾；改建原橋以滿足功能要求；對于迫不得已需要拆除破壞的古橋，可以搬遷重建，恢復(fù)原貌等^[39-41]。

2.2 現(xiàn)有的技術(shù)

目前已經(jīng)實(shí)踐或投入研究的橋梁遺產(chǎn)保護(hù)案例中，已有不少逐漸成熟的技術(shù)。采用傳統(tǒng)材料及工藝流程進(jìn)行修復(fù)或重建是較?？紤]的手法，如波黑的莫斯塔爾古橋，使用同樣的技術(shù)和材料盡量按照原貌恢復(fù)^[42,43]。此外，在古橋勘測上，有應(yīng)用TLS技術(shù)^[44]、激光掃描勘測^[45]、無損檢測^[46]和攝影測量并建模^[47]的方法進(jìn)行健康監(jiān)測；在易損性研究中，多采用實(shí)驗(yàn)手法，如縮尺模型振動臺試驗(yàn)^[48]、環(huán)境振動測試^[49]、超聲CT測試^[50]等。數(shù)年來采用數(shù)字化手段的研究也頗有進(jìn)展，主要是通過有限元的數(shù)值計算提出評估^[51-54]和利用BIM技術(shù)構(gòu)建3D模型從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化保護(hù)^[55,56]等。

橋梁遺產(chǎn)的保護(hù)是一個人文社科交叉的課題，也需要各方向協(xié)同，注重開發(fā)其各方面價值，實(shí)現(xiàn)有效保護(hù)和合理利用^[35]。在工程上要聚焦橋梁的核心技術(shù)價值，對古橋深入開展基于橋梁工程學(xué)的研究，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，進(jìn)行試驗(yàn)研究和設(shè)計理論研究，對傳統(tǒng)建造手法進(jìn)行科學(xué)的挖掘、記錄與整理^[57]。對于以群體出現(xiàn)的古橋，要促進(jìn)形成系統(tǒng)性，研究其共性與特性，加強(qiáng)綜合保護(hù)。

2021年研究進(jìn)展

3.1 國內(nèi)研究動態(tài)

2021年度，國內(nèi)主要的研究都集中在古橋上，具體可以分為從價值探究和技術(shù)策略角度進(jìn)行的古橋保護(hù)研究。

鹿健^[58]等對蘇州地區(qū)現(xiàn)存古橋的歷史文化和工藝特征進(jìn)行了研究，蘇中地區(qū)的水鄉(xiāng)地域、鹽商文化等與古橋文物建筑都有著縷縷關(guān)聯(lián)，能夠明顯表現(xiàn)出兼具傳統(tǒng)江南水鄉(xiāng)的一般性特征和獨(dú)具特色的里下河文化的雙重文化特征，梳理了蘇中地區(qū)古橋的水鄉(xiāng)文化特色、鹽稅文化特色和宗教文化特色，分析了蘇中地區(qū)古橋的幾種基本破壞形式并有針對性地提出保護(hù)對策與方法，即做好古橋普查管理制度、加強(qiáng)法律宣傳以及古橋國際化申遺，對蘇中地區(qū)及我國類似區(qū)域古橋文物建筑歷史文化特色、建造工藝特征、現(xiàn)有病害現(xiàn)況與保護(hù)性加固修繕具有可參考的借鑒意義。李慶峰^[59]分析了棗莊古橋的現(xiàn)存狀況，提出了加強(qiáng)古橋保護(hù)利用的對策。楊彩虹等^[60]通過對滏陽河主河道邯鄲段的古橋（閘）進(jìn)行實(shí)地踏勘和走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)古橋的建筑形式、使用方式不盡相同，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行歸納總結(jié)，理清了滏陽河主河道邯鄲段古橋（閘）的分布，歸納概括了古橋的建筑特征、裝飾構(gòu)件特征，從建筑學(xué)的視角出發(fā)，提出找到適合它們的保護(hù)方式和展示方式。曹婷等^[61]對徽州古橋進(jìn)行了較為系統(tǒng)的調(diào)查，梳理了徽州古橋建筑遺產(chǎn)的類型及基本特征，從保護(hù)體系不完備、古橋年久失修、洪水災(zāi)害對古橋造成的沖擊等方面分析了古橋保存面臨的挑戰(zhàn)和問題，并以此從系統(tǒng)梳理徽州古橋的構(gòu)成、建立完善的徽州古橋保護(hù)體系、通過工程措施進(jìn)行古橋的加固保護(hù)等方面提出了徽州古橋建筑遺產(chǎn)保護(hù)的基本途徑。

圖1 蓮花橋^[58]

杜思源^[62]從文化內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)造型、工程技藝、雕飾藝術(shù)和借景建筑等維度，探討浙東古橋的美學(xué)價值，以期為新時代保護(hù)古橋文化遺產(chǎn)提供有益的借鑒。王衛(wèi)華等^[63]通過闡述運(yùn)河古橋的歷史傳說，表達(dá)了背后融合的運(yùn)河文化及包含的多元內(nèi)容，總結(jié)了運(yùn)河古橋的歷史與文化價值，呼吁人們重視古橋背后的文脈傳承。孟玉等^[64]梳理了漢長安城的橋梁概況，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合漢畫等圖像資料，得出漢長安城橋梁的主要形制為多跨梁柱橋，它們方便都城的交通運(yùn)輸，配合都城的規(guī)劃和建設(shè)，豐富都城的景觀和文化。Hartmann等^[65]深入研究了盧溝橋及周邊的旅游價值，這座地標(biāo)性的大橋代表著一處遺產(chǎn)地，展示了中國在過去幾個世紀(jì)里在藝術(shù)和建筑方面的成就，標(biāo)志著對世界文明的杰出貢獻(xiàn)，并探討了其“黑暗旅游”的發(fā)展意義，是對于歷史價值的另一種開辟。

楊佳楠^[66]以滏陽河主河道邯鄲段古橋、古閘作為研究對象，對古橋、古閘分布、石梁橋結(jié)構(gòu)與石拱橋結(jié)構(gòu)、石拱橋多處構(gòu)件、攔河閘與偏閘的建筑組成分別進(jìn)行研究，分析其分布特征、結(jié)構(gòu)特征、裝飾構(gòu)件特征，通過建立滏陽河主河道邯鄲段古橋、古閘價值評價體系，對每一處古橋、古閘進(jìn)一步進(jìn)行量化分析。在此基礎(chǔ)上，提出了針對性強(qiáng)的宏觀保護(hù)策略和微觀保護(hù)策略。宏觀保護(hù)策略為建立檔案信息資料庫、明確責(zé)任并定期檢修、加強(qiáng)古橋閘環(huán)境保護(hù)、綜合開發(fā)古橋閘資源、加強(qiáng)古橋閘文化宣傳。微觀保護(hù)策略為將古橋、古閘的保護(hù)等級劃分為重點(diǎn)保護(hù)、一般保護(hù)、控制保護(hù)，并對每一個保護(hù)等級的操作內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。

金乃玲等^[67]從建造材質(zhì)、建造形式、構(gòu)造形式上分析了徽州古橋的特征，根據(jù)此分類了古橋受損的外在自然、人為因素，以及內(nèi)在因素如橋的材質(zhì)、加固技術(shù)和搭接方式簡單粗暴、結(jié)構(gòu)形式簡單而抗性不足等，在給出的保護(hù)建議中特別提出了對于古橋本體及其周邊環(huán)境的保護(hù)措施，給國內(nèi)古橋的保護(hù)建立了更具體細(xì)致的方向。

王濤^[68]等基于實(shí)地調(diào)研，梳理了江南水鄉(xiāng)古橋文化景觀的基本特征，并從空間分布、形態(tài)、構(gòu)成及文化傳承4個方面挖掘其核心特色與價值，解釋了紹興安昌古鎮(zhèn)的古橋文化景觀空間，“拱、梁、亭”各具特色，橋飾、橋聯(lián)、雕塑形式多樣，通過問卷調(diào)查總結(jié)了游客視角下的古橋文化景觀空間認(rèn)知與評價，為其保護(hù)利用和旅游價值的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。

圖2 廣濟(jì)橋現(xiàn)存風(fēng)貌^[68]

曹永康^[69]分析了上海古橋的歷史價值、藝術(shù)文化價值，指出古橋修繕是一個專門領(lǐng)域，需要重新學(xué)習(xí)、了解古橋的營造歷史、技術(shù)和保護(hù)方法，還要學(xué)修繕工藝，對圍堰打樁、石活砌筑、砂漿配比等都要有所了解；學(xué)習(xí)運(yùn)用新的修繕技術(shù)、方法和材料，以便在滿足安全性的同時，盡量不要大拆大建，做到對古橋的最小干預(yù)，對古橋的修繕具有指導(dǎo)意義。

錢藝^[70]以蘇州古橋的空間延伸方式為出發(fā)點(diǎn)，探索了有限空間中的無限延伸，通過建造者對空間的把握形式，給出了其他古橋改造的借鑒方法，并指出不應(yīng)孤立地把古橋個體、傳統(tǒng)裝飾紋樣等作為傳統(tǒng)建筑及民族文化的代表，單純地復(fù)刻、推廣具有一定局限性。

圖3 風(fēng)雨橋改造設(shè)計成果[70]

馬明迪^[71]研究了鄉(xiāng)村古橋泰安明石橋的現(xiàn)狀，從交通功能、歷史文化背景與交通路網(wǎng)空間布局的角度指出了其現(xiàn)代交通意義，并提出創(chuàng)建城鎮(zhèn)居民互動模式、建立內(nèi)部公交系統(tǒng)、注重明石橋價值保護(hù)的建議，鄉(xiāng)村古橋的保護(hù)修繕開發(fā)措施不同對古橋本身及周邊環(huán)境會產(chǎn)生較大影響，其建議具有一定參考價值。

唐曼玉^[72]利用三維軟件建模并在Unity軟件中進(jìn)行場景搭建，實(shí)現(xiàn)了黃山屯溪老大橋數(shù)字VR的場景，通過數(shù)字動畫對徽州古橋進(jìn)行藝術(shù)形象的VR表達(dá)，再現(xiàn)古橋的視覺空間。經(jīng)由沉浸式體驗(yàn)的情境形式重塑了觀眾的感知方式，使個體情感與承載古橋文化與精神的虛擬空間相連，在數(shù)字影像中感知徽州古橋的文化魅力，重構(gòu)個體的文化記憶，進(jìn)而提升觀者的情感認(rèn)同，古橋形象也在信息傳播的過程中獲得建構(gòu)。

圖4 老大橋VR呈現(xiàn)^[72]

孫明等^[73]以湖南省永州市上甘棠村壽隆橋?yàn)檠芯繉ο?，基于有限元軟件ANSYS平臺，建立了壽隆橋的三維有限元模型，進(jìn)行數(shù)值模擬定量分析，研究其承載能力和抗沖刷能力是否符合要求，并提出了具有針對性的加固保護(hù)方案。

(a) 沖刷模擬(b)承載力模擬

圖5 壽隆橋數(shù)值模型^[73]

山嵐等^[74]以渭源縣灞陵橋?yàn)槔谌S激光掃描技術(shù)對古橋進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集與處理，并依托點(diǎn)云數(shù)據(jù)和三維建模對該古橋的數(shù)字化保護(hù)進(jìn)行了應(yīng)用與探討，展現(xiàn)了三維激光掃描技術(shù)在古橋保護(hù)上的優(yōu)勢。

圖6 渭源灞陵橋點(diǎn)云數(shù)據(jù)大范圍去噪示例圖^[74]

程忠平^[75]利用 BIM 技術(shù)，結(jié)合鎮(zhèn)海橋修繕項目中實(shí)際存在的難點(diǎn)問題，構(gòu)建三維可視化的虛擬模型，輔助記錄古文物并進(jìn)行三維數(shù)字修繕，輔助老石料建模、傳統(tǒng)工藝砌筑、協(xié)同碰撞檢查等，項目中歷史遺跡的數(shù)字保存、石塊構(gòu)件的砌筑、“禁止取魚”字跡石塊構(gòu)件拼接、砌筑石塊預(yù)排布等難點(diǎn)問題得到很好的解決，在一定程度還原了古橋原始面貌，提高了古橋修繕質(zhì)量，并指出BIM技術(shù)對于提高文物建筑保護(hù)的科學(xué)技術(shù)水平，促進(jìn)文物建筑保護(hù)的信息化，具有巨大的應(yīng)用價值和廣闊應(yīng)用前景。

圖7 橋墩石塊拼裝圖拱券石排布方案-模型^[75]

Liu等^[76]對福建省晉江流域的順濟(jì)橋進(jìn)行了研究，以探討遙感技術(shù)在多尺度上監(jiān)測不可移動文物的能力。在宏觀尺度上，在谷歌地球引擎（GEE）平臺上處理晉江流域的中等空間分辨率圖像，提取土地覆蓋和植被覆蓋等環(huán)境因素。在微觀角度上，使用谷歌地球時間序列圖像提取屬性信息，可反映順濟(jì)大橋在破壞之前、期間和之后的時空變化。通過這些技術(shù)研究對順濟(jì)橋進(jìn)行定量評估，以評估不同因素對不可移動文物的影響程度，也為橋梁遺產(chǎn)的保護(hù)提供建議。

西南交大橋梁文化遺產(chǎn)規(guī)劃與保護(hù)研究團(tuán)隊2021年度主要完成的研究包括：（1）鄧苗苗，張仲寧，毛綠慶，林如貞，尹思懿，鄧捷超、叢龍宇，張方通過文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)地考察，建設(shè)了四川省古橋資源庫，并通過微信公眾號和網(wǎng)站為古橋愛好者宣傳和交流，https://bridge.swjtu.top/，古橋文獻(xiàn)檢索被《中國古代橋梁史典》叢書收錄，形成四川卷單行出版，見圖8，并且對古橋建設(shè)材料糯米灰漿開展了土質(zhì)對材料性能的影響研究，為今后古橋的加固修葺奠定了基礎(chǔ)，見圖9。

圖8 蜀橋紀(jì)事網(wǎng)站

圖9 土質(zhì)對糯米灰漿性能的影響研究

（2）李浩洋，張豫璇，葉鎵豪，許文靜，曹譯文，楊倩，叢龍宇，張方以上里古鎮(zhèn)二仙橋?yàn)榘咐_展了數(shù)字化修復(fù)的研究，見圖10。

圖10 上里古鎮(zhèn)二仙橋的數(shù)字化修復(fù)

3.2 國外研究動態(tài)

2021年國外針對橋梁遺產(chǎn)的研究，偏重于對歷史橋梁的評估、加固、修復(fù)方面，并且在不斷探索新材料、新技術(shù)的應(yīng)用。

在橋梁遺產(chǎn)評估與保護(hù)方面，Ademovi′^[77]研究了波黑薩拉熱窩第一座單拱橋卡雷瓦庫普里亞（皇帝橋）的結(jié)構(gòu)評估與加固，該橋被列入國家古跡名錄，遵循了國際古跡遺址理事會關(guān)于建筑遺產(chǎn)分析、保護(hù)和結(jié)構(gòu)恢復(fù)的建議。通過橋梁的現(xiàn)狀評估，確定橋梁的剩余使用壽命、所需的處理類型和水平，以及采用維修和翻新的合適時間。對該橋進(jìn)行了目視檢查、無損檢測和輕微破壞性試驗(yàn)，確定了內(nèi)部材料的機(jī)械特性和結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。所采用的方法和獲得的結(jié)果為數(shù)值模型計算和修復(fù)設(shè)計的創(chuàng)建奠定了基礎(chǔ)。González等^[78]描述了在既有橋梁評估修復(fù)關(guān)鍵方面取得的一些經(jīng)驗(yàn)，基于經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)對現(xiàn)有橋梁檢測到的風(fēng)險，提出解決方法，并制定鑒定橋梁的指標(biāo)，幫助管理部門組織管理所負(fù)責(zé)的橋梁遺產(chǎn)。

Sato^[79]對Kintaikyo橋的價值體系進(jìn)行概述，并通過1/129比例的水工模型試驗(yàn)，首次闡明其橋墩的河流工程特性，指出Kintaikyo的穩(wěn)定性對其附近河灘的未來保護(hù)非常重要，尤其是橋墩的形狀將在中長期內(nèi)發(fā)揮重要作用。Rogulj等^[80]對橋梁修復(fù)進(jìn)行了分析，以確定SDC地區(qū)歷史步行橋的優(yōu)先等級。作者定義了一套標(biāo)準(zhǔn)來評估選取的九座橋梁。采用層次分析法（AHP）對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)每個標(biāo)準(zhǔn)對橋梁進(jìn)行證據(jù)推理評估，然后采用TOPSIS綜合排序法對恢復(fù)規(guī)劃中的橋梁進(jìn)行優(yōu)先級排序。在此基礎(chǔ)上，提出了決策概念模型，對歷史步行橋修復(fù)規(guī)劃的決策具有一定的實(shí)用性和支持性。

Das等^[81]分析了印度加爾各答五座遺產(chǎn)橋梁的的規(guī)劃、設(shè)計和施工，它們在第一次世界大戰(zhàn)后重建并仍在運(yùn)營，卻不能適應(yīng)新興的城市交通條件，在定性分析之外，作者也提出了針對這些橋梁的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法建議，如使用回彈錘和超聲波脈沖速度技術(shù)進(jìn)行材料強(qiáng)度檢測、使用深度計或更先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行鋼筋掃描、進(jìn)行結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn)以確認(rèn)結(jié)構(gòu)的彎曲強(qiáng)度和彈性、通過基于模態(tài)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測方法檢測結(jié)構(gòu)損傷及其位置，并評估其嚴(yán)重程度。Wilkie等^[82]對蘇格蘭20世紀(jì)早期混凝土橋梁的設(shè)計和耐久性歷史測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了審查，包括混凝土的評估、惡化風(fēng)險的評估（通過鋼筋保護(hù)層、碳化深度、氯化物含量、半細(xì)胞電位等的審查）旨在深入了解蘇格蘭以前的鋼筋混凝土橋梁設(shè)計，將其設(shè)計與當(dāng)前的工程規(guī)范進(jìn)行比較，指出雖然許多橋梁存在耐久性相關(guān)問題的風(fēng)險，但它們建造的年份與風(fēng)險水平之間相關(guān)性不大。歷史混凝土結(jié)構(gòu)退化的風(fēng)險取決于混凝土的初始質(zhì)量，加固覆蓋深度和環(huán)境暴露條件。在許多情況下，為了保護(hù)這些獨(dú)特的建筑遺產(chǎn)，可能需要制定保護(hù)策略，包括再堿化、氯化物提取和電化學(xué)保護(hù)。

Shields^[83]在對時間基礎(chǔ)設(shè)施的分析中，以1915年Gendron大橋的翻修韋克菲爾德大橋?yàn)槔砻魉粌H僅是一座復(fù)制品，而因?yàn)樗F(xiàn)在的功能和需求與原作不同，不僅具有物質(zhì)屬性，還具有社會和經(jīng)濟(jì)屬性，通過橋梁的歷史形式重申社會的持久存在，既紀(jì)念現(xiàn)在，也代表過去，引發(fā)對于遺產(chǎn)在時間和空間維度上的思考，重申了其歷史與現(xiàn)在價值。

圖11 Wakefield Covered Bridge^[83]

在橋梁修復(fù)、加固方面，Yu等^[84]對一座退役鋼筋混凝土橋梁的邊緣梁段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，以研究其錨固能力，給出并討論了具有不同腐蝕程度、鑄造位置和視覺損傷的九根梁的校準(zhǔn)粘結(jié)滑移關(guān)系，更深入了解了解腐蝕對鋼筋和周圍混凝土之間粘結(jié)的影響，從而提供評估受腐蝕橋梁結(jié)構(gòu)性能的可靠方法。

Bertola等^[85]對UHPFRC在瑞士橋梁的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，包括五個現(xiàn)有結(jié)構(gòu)加固和五個新設(shè)計，UHPFRC的抗壓和抗拉強(qiáng)度是普通混凝土的3-5倍，由于其應(yīng)變硬化行為和密實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制成的結(jié)構(gòu)能夠防水阻裂，保證了耐久性，由于其特殊的機(jī)械性能，UHPFRC使新結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的美學(xué)設(shè)計，并縮短了施工時間。他們指出用UHPFRC進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固可以在低成本下帶來較高的效益，也有助于保護(hù)遺產(chǎn)橋梁。

MIELCZAREK等^[86]以CIGACICE的公路橋?yàn)槔芯苛藲v史橋梁修復(fù)中的技術(shù)問題，由于蒙巴特大橋的結(jié)構(gòu)保存完好，在翻修期間無需更換構(gòu)件、引入結(jié)構(gòu)變化或進(jìn)行重大視覺變化，在修復(fù)過程中恢復(fù)了原有的顏色，并通過加固和補(bǔ)充保護(hù)了原有的結(jié)構(gòu)元素，為類似橋梁的修復(fù)提供參考。

圖12 Cigacice橋東南部視圖^[86]

值得注意的是本年度國外研究中對于已有技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。Mohammadi等^[87]對現(xiàn)有澳大利亞傳統(tǒng)橋梁開發(fā)的無人機(jī)攝影測量和TLS技術(shù)兩個數(shù)字點(diǎn)云進(jìn)行基于數(shù)字孿生的評估，比較點(diǎn)云的點(diǎn)分布、異常噪聲水平、數(shù)據(jù)完整性、表面偏差和幾何精度，旨在提供一個全面的方法和徹底的橋梁案例研究，結(jié)果證明了該方法在此類海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量評估中的能力，對橋梁遺產(chǎn)的評估具有適用性。作者指出，根據(jù)目前的研究，未來應(yīng)側(cè)重于評估橋梁檢查的測量方面，如數(shù)據(jù)采集收集、測量計劃和后處理程序，這些都可能影響定性點(diǎn)云的生成，值得進(jìn)一步研究。Batar等^[88]研究了最近修復(fù)的Ayval?kemer（Sillyon）砌石拱橋在可能荷載下的行為，用地面激光掃描（TLS）高精度確定橋梁幾何結(jié)構(gòu)，簡化了獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并創(chuàng)建了基于CAD的三維結(jié)構(gòu)實(shí)體模型，用CDP材料模型描述均質(zhì)結(jié)構(gòu)的非彈性行為，該分析高精度且可靠地呈現(xiàn)了一座歷史橋梁的結(jié)構(gòu)行為。因此通過TLS技術(shù)獲得的點(diǎn)云將對歷史橋梁的建模和分析研究起重要作用。

圖13 地面激光掃描獲得的點(diǎn)云(上下游方向)

圖14 Ayval?kemer（Sillyon）砌石拱橋有限元透視圖^[88]

Civera等^[89]對遺產(chǎn)維護(hù)提出了可行、高效和穩(wěn)健的快速松弛向量擬合（FRVF）方法，用于砌體橋梁結(jié)構(gòu)基于振動的系統(tǒng)識別（SI），并在一座多跨懸臂式橋梁上對該方法進(jìn)行了初步驗(yàn)證。結(jié)果與其他成熟的SI技術(shù)（如特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法（ERA））的估計值吻合良好，并可用于損傷評估（具有基于模態(tài)的異常檢測的所有標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢和局限性）。還提出了FRVF的穩(wěn)定圖和頻率阻尼圖。FRVF技術(shù)對測量噪聲和非線性失真不太敏感，同時速度更快，計算要求更低，其眾多優(yōu)勢可用于評估具有高度文化和建筑相關(guān)性的砌體結(jié)構(gòu)的損壞，在類似結(jié)構(gòu)的遺產(chǎn)橋梁中有很好的應(yīng)用前景。Marra等^[90]討論了歷史橋梁的保護(hù)模式，通過創(chuàng)建阿泰諾河大橋的數(shù)字副本來實(shí)施側(cè)重于水道砌石拱橋的分析，發(fā)掘歷史橋梁參數(shù)模型（HBrIM）的潛力；通過數(shù)字測量和HBrIM參數(shù)化建模，提出了文物數(shù)字保護(hù)的建議，強(qiáng)調(diào)了HBrIM在起草診斷調(diào)查、結(jié)構(gòu)監(jiān)測計劃、評估結(jié)構(gòu)性能和數(shù)值分析上的適用性。Pepe等^[91]使用基于運(yùn)動結(jié)構(gòu)（SfM）-多視圖立體（MVS）方法的算法，通過UAS（無人機(jī)系統(tǒng)）中提供的攝像機(jī)生成的圖像來完成攝影測量建模，并使用Rhinoceros軟件中的幾個插件和其他工具，獲得橋梁各個元素的3D模型，實(shí)現(xiàn)了對建于19世紀(jì)中葉、位于意大利南部的特殊歷史磚石橋梁的案例研究，表明該方法對文化遺產(chǎn)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、管理和維護(hù)操作有顯著作用，此外，三維中單個元素的建模不僅為橋梁的三維表示提供了一種更有效的方法，而且也是后續(xù)在有限元法軟件中實(shí)現(xiàn)提供助力。

圖15 塔沃萊橋概況

圖16 將點(diǎn)云導(dǎo)入BIM開發(fā)橋梁的參數(shù)化模型

圖17 BIM環(huán)境中退化現(xiàn)象的建模

圖18 Diavolo橋的二維磚石結(jié)構(gòu)[90]

?zmen等^[92]以位于土耳其埃爾加尼的卡倫德磚石拱橋?yàn)槔?，比較近斷層地震動和遠(yuǎn)斷層地震動對不同地震作用下砌體拱橋地震反應(yīng)的影響，利用ANSYS有限元軟件，采用宏觀建模方法，建立了該橋的三維有限元模型，通過時程分析評估了橋梁的地震反應(yīng)。研究表明，遠(yuǎn)斷層地震動與近斷層地震動重要性相當(dāng)，它可以一起用于進(jìn)一步評估此類歷史砌石橋梁。

結(jié)論與展望

根據(jù)往年國內(nèi)外研究動態(tài)，可以看出國內(nèi)國外在橋梁遺產(chǎn)規(guī)劃與保護(hù)上研究的差異性，這與文化的差異性是相關(guān)的。國外偏向于研究歷史橋梁本體的材料、結(jié)構(gòu)性能并致力于做出具體措施修繕保護(hù)，于是不乏廣泛應(yīng)用于此的各項技術(shù)。作為文明大國，我國對于歷史古橋的探索，多有藝術(shù)層面的價值鑒賞、工藝分析，在保護(hù)層面，偏重于泛談從人文角度出發(fā)進(jìn)行保護(hù)，但隨著近年來信息科技的發(fā)展，將領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用于古橋研究和保護(hù)的案例愈發(fā)增多，這表明古橋保護(hù)在從現(xiàn)有人文社會層面的成果基礎(chǔ)上向科技創(chuàng)新發(fā)展，更意味著我國橋梁遺產(chǎn)規(guī)劃和保護(hù)的各個領(lǐng)域在逐漸完善。

有必要的是，在區(qū)域性研究基礎(chǔ)上，在整個國家范圍內(nèi)形成完整的古橋保護(hù)體系，這將包括建立完整的信息數(shù)據(jù)庫，具體到細(xì)則的規(guī)定，各學(xué)科和社會各界更深入、系統(tǒng)性的研究。這有助于我國的橋梁遺產(chǎn)在文化遺產(chǎn)中形成特征鮮明的門類，從而促進(jìn)傳承與保護(hù)。

新材料、新技術(shù)和智能運(yùn)維的應(yīng)用將是未來的發(fā)展趨勢。近年來，以高性能混凝土為代表的兼具功能與智能的材料在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，它們與新的建筑理念相互促進(jìn)，作為現(xiàn)有或曾經(jīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，古橋的修繕也將運(yùn)用到新材料。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，智能建造與運(yùn)維養(yǎng)模式應(yīng)運(yùn)而生，古橋的保護(hù)也將融入智能潮流，從而獲得更高效創(chuàng)新的發(fā)展。

作者簡介

張方，男，工學(xué)博士，碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榧扔袠蛄航Y(jié)構(gòu)的評估、診斷與加固理論、橋梁文化遺產(chǎn)規(guī)劃和保護(hù)以及大跨度橋梁的施工監(jiān)控和健康監(jiān)測理論與工程實(shí)踐。完成科研項目40余項，發(fā)表論文30余篇；獲省部級二等以上科技進(jìn)步獎2項；參編教材3本。中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會鋼結(jié)構(gòu)焊接分會第六屆理事會專家組專家、西南交通大學(xué)首屆教學(xué)設(shè)計師、西南交通大學(xué)土木學(xué)院教書育人獎獲得者。

電子郵箱：ff.zhang@163.com；fangzhang@swjtu.edu.cn

張開權(quán)，男，碩士研究生。研究方向?yàn)闃蛄簷z測、評估與加固。

電子郵箱：4699259@qq.com

鄧捷超，男，碩士研究生。研究方向?yàn)闃蛄簷z測、評估與加固。

電子郵箱：380561784@qq.com

楊倩，女，碩士研究生。研究方向?yàn)闃蛄簷z測、評估與加固，橋梁智能健康監(jiān)測。

電子郵箱：fujingdenvren@163.com

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