第三章 古代桥梁的变迁 第四节 最古老的石拱桥

赵州桥,又名安济桥,是我国现存最古老的大跨径石拱桥。这座桥建造在河北省赵县城南五里的洨河上。它气势宏伟,造型优美,结构奇特,远远看去,好像初露云端的一轮明月,又像挂在空中的一道雨后彩虹,十分美丽壮观。赵州桥建成后,沟通了两岸的交通,便利了北方的运输,被誉为“坦平箭直千人过,驿使驰驱万国通”。

这座桥是我国隋朝时期一位普通的工匠李春设计监造的。虽然已有1300多年的历史了,但是它至今仍巍然屹立,雄姿焕发。大桥全长52.82米,桥两端宽度为9.6米,中部宽度九米,主桥孔净跨度长达37.4米,是当时世界上跨度最大的单孔石拱桥。

李春在设计和建造大桥的过程中,和其他工匠一起认真总结了前人的建桥经验,并且从实际需要出发,大胆创新,突破旧的传统,使大桥具有独特的风格。

我国古代建造比较长的桥梁,往往采用多孔形式。每孔的跨度小,坡度平缓,又便于施工。缺点是桥墩多,不利于舟船航行和洪水宣泄。桥墩长期受水流冲击侵蚀,天长日久也易坍毁。李春没有采用这种办法,而是采取单孔长跨石拱的形式,在河心不立桥墩,使石拱跨径长达37米多。采用这样的大跨度,在当时是一个创举。

在拱的样式上,李春采用了扁弧形。我国古代的拱形建筑多采用半圆形。如果在37米宽的河面上也采用半圆拱的话,拱顶将高达近20米,桥高坡陡,车马行人过桥十分不便。李春创造性地改用平拱样式,把桥造成扁弧形,使石拱高度降到7.23米,拱高和跨度的比例大约是1∶5。这样,桥面坡度平缓,便于车马行人往来,而且还具有用料省、施工快,以及增加桥身强度和稳定性等优点。

古代洨河每逢夏秋汛季,水势很大。为增加泄洪能力,李春还独具匠心,在大拱两肩上各设两个小拱。这种大拱上加小拱的形式,叫作“敞肩型”,或“空腹型”。它可以节省石料,减轻桥身自重,利于宣泄洪水,增加过水面积,还达到了建筑和艺术的完美统一。均衡对称,造型优美,完全符合结构力学的理论。赵州桥不仅是我国桥梁工程技术上的一项伟大成就,而且也是世界敞肩拱桥的先驱。它比欧洲19世纪中叶兴建的同类拱桥早了1200多年。

赵州桥不仅设计精巧,而且建造技术也很高明。首先,桥址选择合理,桥基稳固牢靠。尽管亚粘土地基很浅,构造也很简单,整座桥基仍然能够承受住大桥的载荷。据测量,它经历了1300多年来所发生的地震、洪水等自然力的侵害,以及交通使用所产生的影响,两边桥基下沉水平差仅五厘米左右。

其次,赵州桥砌置方法新颖,施工、维修方便。李春就地取材,采用了纵向(顺桥方向)并列砌置法,把整个大桥沿宽度方向用28道独拱券并列组合起来。各道拱券单独砌置,每券砌完合龙后自成一道独立拱券,然后在拱石两头开糟,嵌入两块起连接作用的“腰铁”,并用铸铁拉杆横贯拱背,把拱石连锁起来,使28道拱券的拱石铆合成为统一的整体。这样,既方便了施工和维护,又节省了材料。

第三,赵州桥结构紧凑,措施周密。为了加强各道拱券之间的横向联系,防止两侧拱石向外倾倒,李春除采取了“嵌入腰铁”、“铸铁拉杆加固”等措施外,还使用了下列办法:在外侧的拱石上和两端的小拱上,盖上一层护拱石;在护拱石之间放置勾石,勾住主拱石;从桥的两端向桥顶逐渐收缩宽度,由9.6米收缩到九米,增加了大桥的稳定性。这些措施充分表现了古代桥工的无穷智慧。

这座古桥也是一件完美的艺术精品。桥的望柱、栏板上都雕刻有花卉和兽头图案。形象逼真,非常精美,堪称隋唐时期雕刻艺术的佳作。整个大桥形式协调,雄伟壮丽,奇巧多姿,给人以美的享受。

在我国历史上,赵州桥在交通、建筑以及艺术等方面的影响是广泛而深远的。在赵州桥这种敞肩型大跨度石拱桥新风格的影响下,以后历代为了发展陆路交通,又建造了许多类似的大型拱桥。仅现在已经发现的就有十几座。

随着我国考古事业的发展,在河南临颍县新发现了一座石拱桥——小商桥。据考证,它虽然较小,但岁数似乎比赵州桥还要大些。小商桥是青石结构,长20.87米,宽8.7米,高6.67米。主孔净跨2.83米,桥身由20个主孔和小孔组成。各孔外沿均雕刻有各种纹饰图案,虽然历经风雨洪水的冲蚀,依然清晰可辨。桥面上原来刻有花纹和十八罗汉的青石栏板,以及雕有石狮的青石栏杆,现在已经没有了,但是桥身保存尚较完好。1982年9月,政府有关部门曾派人对该桥进行了实地考察。我国著名的桥梁专家茅以升得出的结论是:“据考察后初步推算,小商桥始建年代,早于隋朝大业年间(公元605年—616年)的赵州桥。”