卢沟桥经受强降雨考验

齐 欣 李 洁《 人民日报海外版 》（ 2023年08月14日   第 11 版）

(资料图)

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为了使分水尖更为稳固，在桥墩分水尖的凤凰台上加了6层压面石。第一、二层挑出于凤凰台面，再向上的4层逐层向内收入。这6层压面石，对整个桥墩压力的平衡也起着重要的作用。

分水尖体型很长，拱券又压在桥墩的南半部，如果没有这6层厚达1.83米的压面石，会使卢沟桥桥墩因压力不平衡而产生破坏的情况。

图为20世纪70年代文保专家记录的卢沟桥压面石和分水尖状况。

这是在8月初强降雨时对卢沟桥进行现场直播的电视画面。

在2019年进行“体检”时，地质雷达检测结果表明，“在卢沟桥上方布设的测线上未发现明显的异常，测区范围内桥体密实，桥面道路结构层无空洞和水囊等不良地质体。”

这些数据为保护方案提供了有力支撑。

2019年，三维激光扫描测量仪的测量精度已能达到毫米级，但20世纪70年代专家提供的厘米级数据，仍然弥足珍贵，对现在依然有非常重要的意义。通过比对可以发现，卢沟桥桥墩的沉降趋势基本一致、稳定。

（北京市考古研究院供图）

7月29日至8月2日，北京遭遇了有仪器测量记录140年以来的最大降雨。永定河洪水冲毁了部分桥梁、道路。建成800余年的卢沟桥经受住了大雨和洪水的侵袭、冲击。

专家初步判断，卢沟桥在此次强降雨过程中状态稳定  

京津冀等地近日出现的强降雨过程，持续时间长、累计雨量大、极端性强。长时间的降雨引发永定河水位急剧上涨，形成洪峰。位于北京西南方、坐落在永定河上的全国重点文物保护单位卢沟桥，经历了大雨的侵袭和洪水的冲击。

随着城市建设快速发展，卢沟桥周边铁路、公路跨河桥梁林立。毗邻卢沟桥的上、下游区域内，陆续建成了多处大型交通枢纽。早在1961年，卢沟桥即成为第一批全国重点文物保护单位。2018年至2019年又进行了新一轮保护修缮工程。现在，卢沟桥已不再承担交通运输功能。它与周边4座华表、2座卢沟桥碑、“卢沟晓月”碑及碑亭、永定河碑及碑亭等文物一起，作为历史文化遗产的重要组成保留了下来。

大雨来临前，卢沟桥管理部门采取了一系列预防措施。据卢沟桥文化发展中心副主任卢劼介绍，景区目前不再开放，有专人昼夜守护，夜间每两小时就要观测、研判水位水流变化。来自北京市文物建筑保护设计所的科技人员也在实时监测桥体数据。

长期、持续的维护和管理，是确保文物安全的重要因素。卢劼表示，虽然永定河沿线的强降雨危及了一些桥梁道路，但是有着800余年历史的卢沟桥则经受住了考验。

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卢沟桥为全国重点文物保护单位，始建于金大定二十九年（公元1189年），建成于金章宗明昌三年（公元1192年）。卢沟桥为十一孔联拱石桥。桥总长266.5米，桥身总宽9.3米，面宽7.5米，共有10个桥墩和11个桥孔。

需依多项科学指标，研判卢沟桥文物是否“无恙”

卢沟桥的建造过程蕴含着先人“治水”的智慧。文物保护工作者早就发现，卢沟桥的构造设计兼顾了实用与美观要求，也精心挑选了桥址和材料；许多细微之处都体现了巧思智慧和缜密安排。桥址所在的河床、河岸为坚实的鹅卵石和黄沙堆积层。20世纪70年年代，专家们考察卢沟桥时，曾通过当地社员在桥头挖掘的土窖进行实地研判，发现“卵石层厚达数米以上，而且非常坚实，证明桥头的河岸也是非常坚固的”。永定河出京西山区后，水流湍急，卢沟桥首当其冲，需要抵御夏秋猛涨的水势和冬春撞击桥墩的浮冰。卢沟桥在迎水侧修筑了十分显眼的分水尖，每个分水尖上安置三角铁柱，以其锐角对抗水势和冰块；桥墩另一侧设计成向内收进的流线型，水流一出券洞后即可分散，以此减少券洞内的水流挤压力。

那么，在经历了此次百年未遇的强降雨冲击后，应如何科学地研判卢沟桥文物是否依然“无恙”？

张涛研究馆员是北京市考古研究院（北京市文化遗产研究院）遗产预防保护部主任。从10多年前开始，张涛就从事包括卢沟桥在内的石质文物保护方法研究。“到目前为止，我们只是初步判断卢沟桥状态相对稳定。是否达到‘安全’，还需进行全面结构检测，才能给出答案。”他这样认为。

如今，对卢沟桥进行全面安全检测，需依据相关规范，使用多种测量手段，依次对桥梁各构件、部件、桥面系、上部和下部结构分别进行评定，最后才能给出总体状况的评定结论。“待水位退去后，建议对卢沟桥开展一次全方面、多角度、系统化的结构安全检测，以综合判断其安全与稳定性状况。”张涛说。

文物保护工作者对许多古迹都进行了雨中监测

据介绍，大雨来临前，北京市文物建筑保护设计所就对卢沟桥进行了基础沉降、位移、应力应变、裂缝等监测项目；在强降雨过程中又增加了监测频率，每隔两小时就要对桥体各项数据进行一次统计分析，推测桥体安全程度并以此及时发现异常值和异常点。

除卢沟桥外，北京市的文物保护工作者对许多古迹进行了多种技术手段的监测。“比如故宫、颐和园、雍和宫、德胜门箭楼和万宁桥，这些重点文物都是有监测人员守候的。”张涛描述说。

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卢沟桥桥墩、拱券的各部分均使用了腰铁，用以加强石与石之间的联系。这从桥的外部可以看见。桥的内部，据乾隆五十年至五十一年修理拆除桥面时所见的“石工鳞砌，锢以铁钉，坚固莫比”可知，也是大量使用了腰铁和其他铁活增强砌石之间的拉联。

此种在砌石之间使用腰铁和铁件的办法，在隋代赵州安济桥上已经使用，直到清代许多石工中还继续釆用。

——《卢沟桥的历史与建筑》罗哲文等 1975年《文物》杂志第10期 

对卢沟桥的科研保护，从多年前就开始了

作为交通要道的卢沟桥历经多次修缮。桥面一般每隔数十年就要进行更换。据记载，明代自永乐十年（公元1412年）到嘉靖三十四年（公元1555年）间，只进行过6次小型维修；清康熙元年（1662年）至光绪年间，共修桥7次，其中只有两次工程“稍大一些”；新中国成立后，1967年8月进行过一次大型维修，加宽了步道，建立了混凝土挑梁，更换了部分望柱、栏板并增加了狮子的数量。1975年还曾对卢沟桥进行过400吨载荷试验。

值得一提的是，1971年，北京市政府就决定在距古卢沟桥约1公里的位置再建一座“卢沟新桥”。1985年新桥落成，卢沟桥随即只承担作为“国保”的文物功能。1986年，北京市政府专门成立了“卢沟桥历史文物修复委员会”，全面修缮桥体，拆除了曾加宽的步道和混凝土挑梁，恢复了古桥原貌。2019年开始，北京市古代建筑研究所开始对卢沟桥进行全面“体检”，现场检测桥梁结构存在的损伤状况，明确主体结构的性能并对桥梁技术状况进行综合评定。

早在“体检”之前7年，张涛所在的团队还前期进行了“北京市古建筑石结构安全状况无损检测技术研究与应用”课题研究。“这个课题做了两年，调查的规模很大，卢沟桥也是其中的研究对象。”张涛说，“当时我们想解决的难题之一，是那时对古建筑石结构的检测、评价方法比较单一，比如难以有效地检测到石质文物构件的内部缺陷，那就没法判断结构的安全程度。于是课题就引入了超声波、探地雷达、X光探伤、硬度检测等多种技术。”

余下要解决的难题则与前一个相关——建立快速、准确判定石质结构文物损伤程度及病害成因的检测评估标准。

卢沟桥是典型的石质结构古建筑。从那时起，卢沟桥就成为这个科研课题的研究现场和应用的一个案例。大量课题研究成果、无损检测技术，都应用到卢沟桥的文物本体‘体检’中去了。

对北京地区石质文物勘察，有了标准和规范

2018年以来，为规范文物保护工作中石质古建筑结构安全性鉴定行为，北京市发布了《古建筑结构安全性鉴定技术规范 第2部分：石质构件》（DB11/T 1190.2-2018），与北京市地方标准《古建筑维护与加固技术规范 石结构》、北京市地方标准《古建筑砖石结构现场勘查技术规范》一起，为文物保护工作提供了参考。

“石质构件安全性鉴定技术规范”中的重要内容是进行安全性风险等级判定。判定时，“应对石质构件承载能力、构造、裂隙和历次加固情况等项目逐一进行检查，分别判定每一受检项目的等级。石质构件存在严重剥落、粉化、孔洞、表面溶蚀、裂隙、残损等表面病害，结构、尺寸发生明显变化，应进行承载力验算”。

石质构件整体安全性风险等级划分为4级，每一级皆有相应的处理原则。

2019年1月至4月，科技人员沿用了前期的这些研究成果并结合《公路桥梁技术状况评定标准》，对卢沟桥进行全面“体检”并出具了《北京市卢沟桥桥体检测报告》。对卢沟桥桥梁总体技术状况等级评定为3级：有中等缺损，尚能维持正常使用功能。依照规范的处理原则，“应采取措施”。

新一轮持续监测恰好赶上了近期的强降雨

在2019年对卢沟桥的检测中，除常规方法外，还使用了雷达三维激光扫描等无损检测技术，提高了检测的精度，为卢沟桥今后的监测和修缮提供了可靠的基础数据。

“我们主要发现了3类病害。”张涛介绍，“第一类是风化，桥面望柱和栏板要加强保护，比如减少游人的直接触碰；第二类是桥拱券内存在多处明显的渗水线，就是孔券内有多处明显的渗水现象，局部伴有可溶盐析出；另外有多处灰缝脱落。”基于此项检查发现，卢沟桥管理部门随后及时进行了修缮。

在这次强降雨过程中，这些修补有效地阻止了雨水通过桥面灰缝渗到桥体内。

但是，三维激光扫描数字化测量提供了更微观的数据。卢沟桥各拱券南北两侧的顶点存在高差，其中7号拱券的南北高差为0.25米；其次是10号、9号拱券变形较大。

“体检”发现的这第三类病害，困扰了研究人员许久。

“这个现象究竟是怎么造成的？危害有多大？对策又是什么呢？经过反复分析和查阅资料，我们初步判断，可能在卢沟桥修建时这些偏差就存在了。所以不应都视为拱券的沉降差。”张涛介绍说。据此，科研人员建议进行持续的定期监测。为期3年的新一轮卢沟桥技术监测接着展开。这个项目还在进行中，就恰好赶上了近期的强降雨过程。

几代人的研究成果，有重要的承前启后价值

为何科研人员判断“体检”时发现的高差尚不需要紧急处理呢？

“当时发现桥墩间的落差达到了20多厘米。其实这个数据已经很惊人了，人们都吓了一跳，以为桥墩发生了重大沉降。”张涛回忆，“但是，桥体上也看不到任何裂隙呀。那它是什么时候的沉降？目前的数据解释不了这个现象，于是我们就去查很多文献。很快就发现在20世纪70年代时，罗哲文、于杰、吴梦麟、马希桂几位前辈曾经在同样位置做过测量。对比发现，数值基本相似——这说明经过40多年，卢沟桥这些桥墩并没有发生大的变化；或者说它们的变化趋势已经处于一个很稳定的状态了。”

百年不遇的大雨，成为难得的科研机会

百年不遇的强降雨，也为科研人员提供了一次“百年一遇”的观察机会。通过统计洪水的流量、流速，可以判断卢沟桥的抗洪能力，也可以研究卢沟桥在洪水过程中的变化趋势。“我们可以预测再遇到什么样的降雨和多大的洪水流量和流速，我们的桥体是危险的，它会产生什么样的变化，这对卢沟桥的未来安全预测有非常重大的意义。”张涛说。

大雨过后，对卢沟桥的保护方案将会产生哪些调整？从逐步建立的系统化模式来看，未来的动态监测趋势显示了水务、气象和文物等多部门通力合作。但这一切调整的前提，仍取决于对卢沟桥进行一次新的灾后稳定性评估。

“这个工作，是必不可少的。”张涛表示。

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