赵州桥又称安济桥，是我国现存最古老的石桥，也是世界上现存最古老、跨径最大的敞肩坦弧石拱桥。它坐落在河北省石家庄东南赵县城南5里的洨河上。 在中国古代建筑史上，隋唐以其大量的建筑遗迹和出色的建筑技术而著称于世。其中，隋代采用的坦弧石拱的建桥技术，隋唐城市建筑的整体规划设计和木结构为主体的建筑体系，以及砖石结构等先进技术的广泛应用，创造出许多惊世骇俗的杰作，并以其特有的技术风格，谱写了中国古代建筑史上的重要篇章。从而确立了这一富有民族特色的建筑思想体系和技术规范体系的历史地位。 (一)坦弧石拱桥的杰作 赵州桥又称安济桥，是我国现存最古老的石桥，也是世界上现存最古老、跨径最大的敞肩坦弧石拱桥。它坐落在河北省石家庄东南赵县城南5里的洨河上。赵州桥由隋代著名工匠李春(生卒年月不详)等人建造。始于隋开皇十五年(公元595年)，至大业元年(公元605年)建成。唐玄宗时，中书令张嘉贞撰写的《石桥铭序》记载： 赵州洨河石桥，隋匠李春之迹也，制造奇特，人不知其所以为。 由于认识水平的制约，古人只能仿其形制建造石桥，但难以深知赵州桥的奥妙所在，所以都达不到赵州桥的水准。直到1933年，著名建筑学家梁思成先生对赵州桥进行了实地考察，才揭开了这座古桥的秘密。1953年至1958年，专业技术人员大规模地进行了勘查和发掘，赵州桥的千古之谜终于被彻底揭开，它在桥梁形制、确定桥址、材料选择、力学性能等方面达到的高度水平，及其整体的设计能力，在桥梁建筑史上至今仍占有突出的地位。 1、桥型与桥址的科学构思赵州桥为单孔圆弧石桥，南北向;总长50.83米，宽9.6米;桥拱净跨37.02米，拱矢净高7.23米，拱矢和跨度之间的矢跨比为五分之一左右，即1：5.12;因此桥高比拱弧的半径小得多，整个桥身只是圆弧的一部分;所以称之为单跨坦弧。这种结构使桥面比较平缓，便于车辆和行人的通行。 因为该桥的巨型跨度在桥梁建筑史上独树一帜，所以在古代居于领先地位。 桥型的设计不能脱离桥址的自然地理条件，赵州桥则是两者的完美结合。赵县是隋代南北交通大道上的重要县邑，当时叫栾州，号称 四通之域.它北接涿郡(今河北涿州)，南达皇都洛阳。一路上车来人行，运输繁忙。 然而大道被水量丰富、船运频繁的浐水截断。只有建造一座桥梁，才能确保水陆交通畅行无阻。桥梁建筑一般选在河床稳定的地方，而浐水是一条山区径流性河道，水位落差可达7至8米。所以，桥址选在浐水中下游的赵县一带，这里河床顺直且较为稳定。事实证明，李春等人当年的选择是非常精明的。千余年来，这段河道基本未动，河床淤积也不多。经1953年修缮时证实，失落河底的拱石仅在河床下一米，可见桥的建设者们在选择桥址时，就充分考虑了水文、地质的情况，以保证水陆交通运输的需要。这是拱桥千年不败、巍然屹立的重要原因之一。 浐水发源于山西太行山区，每逢夏秋时节，大雨时行，伏水迅发，建瓴而下，势不可遏。 在这样的河道上，如果建造10米以内的多跨木梁桥或多跨石梁桥，既难以满足水上航运的需要，又对排水泄洪不利。因此，李春等匠师作了充分的比较和精心的构思之后，才确定了建造前所未有的大跨单孔石拱桥的方案。浐水流经栾州地段，两岸地势平坦，要建造一个近40米的石拱桥，就必须突破传统的建造形式。如采用常见的半圆形拱弧，会使桥高增至20米以上，桥高坡陡致使车马行人难以通过，而且桥梁自身的重量也成倍增加，河床的冲击性亚粘土层也无法承受。为了降低桥面坡度，减轻桥梁自重，只有另辟新型而创建圆弧形敞肩拱桥。所谓圆弧形拱，就是桥高小于拱弧的半径，整个桥身只是圆弧的一部分，易于形成敞肩，所以能降低坡度，减少重量。此外，李春等匠师采用低的拱脚位置和减少拱顶填充土石的方法。 由于拱顶回填土石的厚度仅有30厘米厚，也就减轻了桥梁的自重;由于采用了最低的拱脚位置，致使桥梁的纵向坡度降为6.5%左右，即前进100米，只升高6.5米，这就大大方便了水陆交通运输。 石拱桥的主要受力构件是拱券，而拱券的拱脚处比拱顶的承受力要大得多;因此，桥梁设计建造者们从纵向、横向两个方面加大了拱脚的受力面积。 沿着纵向，在拱背两则平铺一层护拱石，靠拱脚处约30厘米厚，向拱顶部分逐渐变薄，最顶部的护拱石仅有16厘米厚。在横向上，做成拱顶窄于拱脚券石，以利于拱券的横向稳定。 赵州桥的另一项成就，是在大拱券的两肩上各建两个小券，打破了拱肩实填沙石的传统建筑形式。这种结构与实腹拱肩结构相比，具有小孔洞辅助排泄洪水、增加汛期桥下过水流量的优点。按照孔洞的截面计算，4个小孔洞可增加流水面积16.5%，而且还减轻了桥基负载，增加了桥体的安全性。 2、安济桥的力学性能安济桥不但以桥型与桥址的科学构思著称于世，而且它的成就还丰富了结构力学的理论。一般说来，桥的拱石具有极高的抗压强度，但是抗拉强度却非常低。因此，许多石拱桥往往因受拉开裂或折断而遭致破坏。运用现代力学原理对安济桥进行计算和分析，由于它采用了扁平的圆弧，并且在圆弧上开设4个小拱，又在拱顶上采用30厘米厚的薄填石，就使拱券的中心线，即拱轴线和恒载压力线十分接近，使拱券各个横截面上均匀承载，而受到的拉力则极小。这样，就大大提高了拱券的承受能力和稳定性。 对于安济桥的力学性能，民间还流传着这样一个故事。鲁般(班)与妹妹鲁姜商定，在一夜之间各自建一座石桥。赵县城西门外清水河上有座永通桥，为金明昌年间(1190- 1195年)赵人裒钱所建，其造型、结构及艺术风格与赵州大石桥十分相似，后世称之为 小石桥.神话中鲁姜建造的小石桥就是永通桥。由于妹妹的技艺不如哥哥，黎明前大石桥已接近完工，而鲁姜的小石桥还相差很多，眼看就要输给哥哥，妹妹十分焦急。这时，诸天神路过此地，察知情由，便请来张果老和柴王爷牵制鲁般(班)。张果老骑着驴，柴王爷推起车，二人来到大石桥上。他们施法搬来五岳名山，褡裢里还装着太阳、月亮、星星，把大石桥压得摇摇欲坠。鲁般(班)见状，急忙跳入水中，双手用力把桥托住，保住了大桥，桥上便留下了驴蹄印，车道沟和手印等 仙迹.此时，小石桥已造好，而且完美无缺，妹妹获胜。类似这样的神话故事，在古籍中也有记载，如元代初年的《湖海新闻夷坚续志》后集《鲁般造石桥》，就有 桥上则有张神所乘驴之头尾及四足痕，桥下则有鲁般两手痕的记载。楼钥在南宋乾道五年(公元1169年)撰写的《北行日录》中，记述了他陪同汪大猷出使金国北上路过安济桥，亲眼见到 桥上片石有张果老驴迹四.清同治年间所绘的《赵州石桥神话传说图》，图上关帝阁上题有古迹仙踪四字。 用现代力学的观点来分析仙迹颇与力学原理相合。对并列砌券法砌筑的石拱桥来讲，重车靠桥边通过时，对桥的安全十分不利，而桥面上的驴蹄印、车道沟、膝印等 仙迹 均在桥面东侧1/3部位。明代翟汝孝在《重修大石仙桥记》中称：仙迹是行车外缘的界限，车辆应在桥的中央通行。东侧桥下手印部位，是受力最大部位的标记，用手托住对桥的安全有利。 这些仙迹时时提醒人们，万一石桥出现裂痕，造成损坏时，可在手印部位用木架支撑，以便于维修，确保大石桥安全。这个古老的神话传说充分说明了隋代的鲁般(班)——能工巧匠李春已经对建筑力学有了一定的理解，并能够成功地加以运用，从而为桥梁建筑结构力学的发展作出了伟大的贡献。 3、科学选料与精心施工安济桥这一土木建筑史上划时代的伟大工程，千百年来雄姿不减，是与其精心施工、科学选料分不开的。唐朝张鷟在《朝野佥载》中描绘说：赵州石桥甚工，磨砻密致如削焉，望之如初月出云，长虹饮涧。上有勾栏，皆石也，并为石狮子。龙朔年中(公元661- 663年)高丽谍者盗二狮子去，后复募匠修之，莫能相类者。足以说明安济桥的施工技术之精湛。 安济桥的建设者们在拱券砌筑方面，继承了汉代以来造墓拱、桥拱的传统砌筑方法，并进行了创新，采用并列砌券法，即将大拱券和肩上的小拱券均化整为零 ，桥的纵向分为28券，逐一砌筑合拢。每个大拱券由43块重约一吨的拱石组成，拱石厚度为1.03米，长度为0.7米到1.09米左右，以满足砌筑设计所要求的圆弧拱状;拱石宽为0.25米到0.4米，每块宽度不等，以便于砌成拱顶狭拱底宽的大拱券。在主拱券的上面，伏有变厚度护拱石，在空腹段，用护拱石满铺;实腹段则仅镶于桥宽的两侧，拱券外形似变截面拱。令人惊奇的是，拱石各面均凿有斜纹，相当细密，提高了拱石之间的抗剪力，加强了拱石间的结合;而且在拱石纵向间安放了一对腰铁，使每个拱券形成为坚实的整体。即使将拱券单个取下，也不会像一般石拱桥的拱券那样，成为一堆散了架的拱石。 安济桥所选用的材料也很精到合理。造桥所用的石料，是由距安济桥30至60公里的元氏、赞皇、获鹿等县开采的。利用严冬季节，用浇水法建成冰道，使石料沿冰道滑动运到桥头。石质为青白色石灰岩。1955年对安济桥进行修缮时，对这种石料进行了测试，其抗压强度每平方厘米平均为1000公斤，容重为每立方米2.85吨，而且耐寒耐热性好，冻融10次无裂纹。 此外，还合理采用了的材料和技术。如拱石间全部用白灰或泥浆砌筑，浆极薄，提高了拱券的抗压强度;利用当时冶铁技术和铁制工具，在主拱跨中的拱背上均匀安有5道铁栏杆，4个小拱顶也各安1根。铁栏杆两端有半圆球头，伸在拱石外，借助拉力与剪力使拱券形成一个整体。合适的材料加上精心的设计与处理，大大地加强了桥的牢固性，使安济桥这一桥梁建筑的瑰宝得以完整地保留下来。 4、造桥技术对中外的影响李春开辟敞肩圆弧石拱桥的先河，对中外建桥技术产生了巨大的影响。 受到了历代中外名人、学者的赞美。唐玄宗时中书令张嘉贞的《安济桥铭》盛赞： 赵州洨河石桥，隋匠李春之迹也，制造奇特，人不知其所以为。试观乎用石之妙，楞平碪斫，方版促郁，缄穹窿崇，豁然无楹，吁可怪也!又详乎叉插骈坒，磨砻致密，千百象一。仍糊灰莹，腰铁■蹙。两涯嵌四穴，盖以杀怒水荡突，虽怀山而固护焉。非夫深智远虑，莫能创是。 唐张鷟在桥铭中曰： 郡南石桥者，天下之雄胜，乃揆厥绩，度厥功，皆合于自然。 元代的刘百熙行至安济桥后，久久不愿离去，并赋诗一首：谁知千古娲皇石，解补人间地不平;半夜移来山鬼泣，一虹横绝海神惊。水从碧玉环中过，人在苍龙背上行;日暮凭栏望河朔，不须击揖壮心生。 诸如长虹上碧天 、 虹腰千丈驾云间 、 飞楹自夺天工巧，有窍能分地景幽的赞美佳句不胜枚举。 安济桥不仅在国内享有盛名，在国外也产生巨大反响。知名学者、中国科技史专家、英国的李约瑟教授，在《中国科学技术史》中评价：李春建成安济桥后， 显然建成了一个学派和风格，并延续了数世纪之久 ; 弓形拱是从中国传到欧洲去的发明之一。 1321年至1339年，法国人才建成赛兰特敞肩拱桥，但这座桥的大拱接近半圆，净跨45.5米，超过了安济桥，而桥宽仅3.9米，不及安济桥宽的一半。安济桥跨径记录，在世界上保持了730多年。真正的敞肩圆弧拱，在西方直到19世纪才出现，系法国工程师保尔于1809 -1903年第一次用于阿道尔夫(PontAdolphe)桥。 李约瑟教授还说过： 这些桥使我们认为在全世界没有比中国人更好的工匠了。 美国建筑专家伊丽莎白 莫克在他出版的《桥梁建筑艺术》一书中称赞安济桥结构如此合乎逻辑和美丽，使大部西方古桥，在对照之下，显得笨重和不明确。 1300多年来，该桥经历了洪水、地震等自然灾害的袭击，和频繁使用的考验，至今依然完整壮丽，保持着古老苍劲的雄姿，正如《赵州志》中所称：奇巧固护，甲于天下 ，赵州安济桥将永远向世界显示出我国古代桥梁建筑技术上所取得的辉煌成就。 上一页 1 2 3 4 下一页
