新昌大佛寺之无量桥病害的现场无损检测与评估

赵菊芹 叶 良

(1.新昌县博物馆(新昌县文保所)，浙江 新昌 312500； 2.浙江科技学院，浙江 杭州 310012)

无量桥(如图1所示)位于新昌大佛寺内部，背后(南侧)即为石窟寺山体，是第七批全国重点文物保护单位——大佛寺石弥勒像和千佛岩造像的一部分。无量桥背后(南侧)即为石窟寺山体，顶部为重修的两层木质阁楼，与无量桥前端三层罩阁合成五层宝塔形阁楼，桥拱下成为石窟之外延，成为殿堂一部分；无量桥东西走向，全长42.3 m，拱顶高16.1 m，宽约8.7 m，略低于石窟洞高，与石窟洞口下端紧密相衔接；拱顶厚约1 m，拱跨约13.3 m，约为拱跨的1/13；拱高约7 m，矢高比约为0.5。拱券采用联锁分节并列式，为单孔实腹、薄拱、半圆石拱桥。2015年新昌县文物管理委员会办公室启动了无量桥保护工程。首先对无量桥现状与病害进行勘察与评估，并根据勘察与评估提出保护方案。本工作重点介绍无量桥病害的现场无损检测与评估研究。

1 无量桥变形勘察

1.1 桥面标高

通过水准测量方法测定桥面各待测点(本次测绘根据本体特征，选择北侧望柱底部位置为待测点，即侧墙顶部垂带石面)高程，比较东西两桥台对称位置待测点的高程数值，来反映桥面的沉降变化。本次测量使用天宝DINI03数字水准仪施测，测绘成果数据汇总如表1所示。

表1 无量桥桥面标高对比

根据表1显示，东侧桥面略比西侧桥面低，其他的基本一致。西桥台桥面标高较平顺，但东桥台中部有凹陷现象。

1.2 桥台侧墙外鼓

桥台侧墙外鼓测量采用极坐标法测定侧墙垂线方向上若干点(测定点的数量根据现场外鼓大小和面积合理确定)的三维坐标，通过坐标转换后进行竖向数据对比，以测线的两端为基点，计算中间各点相对两端基点的外鼓或内凹量(暂未考虑顶部外闪情况)，以反映侧墙外鼓或内凹程度。东侧侧墙外鼓测绘成果数据汇总如表2所示。

表2 桥台侧墙外鼓测绘数据

测绘结果显示：西桥台基本无外鼓现象，但东桥台整体外鼓严重，最大倾角位于转角处，为4.6°(与下端的连线与基准线的夹角)，还有靠近桥拱处的外鼓量也较大，为4.03°(与上端的连线与基准线的夹角)。

2 无量桥侧墙裂缝勘察

由于无量桥侧墙裂缝分布位置不能直接徒手丈量，本次测绘采用全站仪免棱镜模式远距离直接观测，根据裂缝分布位置和走向，实测每条裂缝的位置节点坐标，通过坐标转换后直接绘制裂缝立面分布图，计算裂缝长度。本次测绘具体数据如表3所示。

主要裂缝具体位置如图2,图3所示。

表3 无量桥侧墙裂缝测绘数据

通过测量，结合现场照片，东侧侧墙存在着安全隐患，裂缝已经导致侧墙结构松散，局部形成孔洞。

3 材料风化程度检测

3.1 券石表面水分测定及分析

本次测试使用感应式水分仪MS310对拱券各个部位进行了表面水分测定，测定结果如表4所示。

表4 各个部位水分值

由表面水分测定结果可以看出，券石底面有冷凝水，石窟寺内较潮湿，且越接近地面，湿气越重。

3.2 券石表面粗糙度测定

现场使用elcometer粗糙度仪对顶部表面各个部位进行了粗糙度检测，检测结果如表5所示。

表5 各部位粗糙度

结果表明，内券石表面粗糙度较大，越到拱底，粗糙度越大，此与环境潮湿及拱底曾经的长期渗水有关。

3.3 券石表面强度测定

现场使用回弹仪对其强度进行了测定，各部位回弹值及强度推定值如表6所示。

表6 各部位回弹值及强度推定值

由强度推定值可以看出，券石强度较低，约为新鲜凝灰岩强度的一半。

4 结语

采用传统的测量仪器测量桥面标高、拱轴线变形、桥台侧墙外鼓、裂缝宽度等数据，可以精准地勘察和评估无量桥现状变形情况。采用感应式水分仪、粗糙度仪、回弹仪等可以综合评估无量桥石材的风化程度。

勘察结果显示西桥台桥面基本无沉降，侧墙基本无外鼓现象；东桥台(侧墙顶)中部有明显的凹陷现象，侧墙整体外鼓严重，侧墙有多条大裂缝。无量桥北侧(外侧)拱轴线有轻微的下趴现象，南侧(内侧)基本无此现象。券石表面有风化现象，券石强度约为新鲜凝灰岩强度的一半。券石底面有冷凝水，石窟寺内较潮湿，且越接近地面，湿气越重。干湿变化容易导致拱底抹灰开裂剥落及石材表面风化剥落。