它是千年前工匠們的一次奇思妙想,也是千年后我們眼前的一個(gè)奇跡。它是一道美麗優(yōu)雅的弧線,經(jīng)受1400多年的風(fēng)吹雨打、冰雪風(fēng)霜、洶涌洪峰依舊巍然挺立在洨河水面。它就是“天下第一橋”——趙州橋。
一、橋梁巨匠:李春
提到趙州橋就不得不說到它的設(shè)計(jì)師李春。作為隋朝著名的造橋工匠,趙州橋無疑就是他最為偉大的杰。,濃縮了古代華夏人民智慧結(jié)晶的趙州橋,開創(chuàng)了中國橋梁建設(shè)的嶄新篇章,為推動(dòng)我國造橋技術(shù)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。在唐代張嘉貞所寫的《安濟(jì)橋銘》中就有對趙州橋這座傳奇石橋的記載和贊嘆。趙州橋存世1400年有余,堪稱中國道橋建造史上的奇跡之一,李春也是當(dāng)之無愧的世界建筑史上第一位橋梁建造專家。
二、趙州橋的建筑優(yōu)點(diǎn)
首先,在結(jié)構(gòu)上,趙州橋具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1.“伏拱敞肩”結(jié)構(gòu):趙州橋首次在主拱的兩肩上各建造了兩個(gè)小拱,小拱也就是稱伏拱。而挖去了肩部的部分填充材料則被稱為敞肩,敞肩有幾個(gè)優(yōu)勢所在。首先是減輕了橋的自重,同時(shí)不僅減輕了橋身對橋臺垂直壓力和水平推力還節(jié)省了建造材料,讓橋身變得輕巧,橋的下部分結(jié)構(gòu)也更加得簡單。其次,敞肩的四個(gè)小拱起到的則是在洪水來臨時(shí)泄洪的作用。據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析,大約增加了整個(gè)橋體16%左右的過水面積。最后,通過合理的載荷分布受力,敞肩讓整個(gè)橋承受壓力均勻同時(shí)大拱的軸線也符合受力均勻設(shè)計(jì),整個(gè)拱的構(gòu)造也就是那樣的經(jīng)濟(jì)合理。
2.“坦拱”設(shè)計(jì):趙州橋的設(shè)計(jì)正是符合了現(xiàn)代橋梁學(xué)中的“坦拱”結(jié)構(gòu)——橋身跨度大而弧線形狀趨于平直。這樣的設(shè)計(jì)不僅便于人和車馬在橋上通行,也讓橋下的航運(yùn)不受影響。但同時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)小小的問題:拱的弧度過平使得拱身對橋臺的水平推力增大,這樣對橋臺和地基的要求也就比較高。而李春為了解決這一問題,采用了敞肩設(shè)計(jì)減輕橋身自重,并且采用縱向并列砌筑的施工方式使得每一道拱券自成一體。也就是說,其中一個(gè)拱券的損壞并不會(huì)影響橋的整體使用。
3.“天然地基”+“淺基礎(chǔ)”:按照建筑學(xué)中的推算,趙州橋采用的“坦拱”對橋臺和地基的要求都是比較高的。續(xù)斷專家推測趙州橋的橋臺應(yīng)該會(huì)采用長后座形式的基礎(chǔ)并且極可能還有樁基支撐。梁思成先生在1933年考察時(shí)甚至還認(rèn)為這只是為了防止水流沖刷作用而采用的“金剛墻”,而非程娜全部荷載的基礎(chǔ)。然而,1979年,橋梁專家們采用巖土工程勘察方法中的坑探技術(shù)對趙州橋進(jìn)行勘測時(shí)發(fā)現(xiàn),趙州橋的橋臺居然是厚度僅有1.55米的又小又淺的普通矩形橋臺,并且橋臺是直接安放在輕亞黏土與亞黏土組成的第四紀(jì)沖積土層上,這種天然地基土質(zhì)極為均勻且穩(wěn)定,承受大橋的荷載可以說是綽綽有余,這不得不令人稱贊以李春為代表的一批中國古代工匠們的全局設(shè)計(jì)思想。
4.“拱券”設(shè)計(jì):在建筑學(xué)中把弧形的橋洞、門洞一類的建筑叫做“拱券”。一般來說石拱橋的“券”大都是半圓形,但是趙州橋這種大跨度石橋如果把“券”設(shè)計(jì)成半圓形,那拱橋的弧度就會(huì)非常大——也就是說行人車馬過橋就像是翻山一樣,極為費(fèi)勁。趙州橋的“券”是小于半圓形式的一段弧,既降低了橋的拱高,還減少了石料用量和人工勞力,橋的整體也更顯優(yōu)美?!爸鞴叭鄙蟽蓚€(gè)小拱又起到了什么作用呢?一來增大了橋拱的整體排水泄洪量;二來大大節(jié)省造橋所用的石料。
5.“撞”的設(shè)計(jì):在券的兩邊有兩個(gè)“撞”,我們常見的古代石橋基本上都是把它們砌成實(shí)心的,而趙州橋的“撞”卻沒有,而是在“券”的兩肩各砌了一兩個(gè)“弧形小券”。這樣的設(shè)計(jì)方式讓橋體增加了4個(gè)“小券”,但卻節(jié)約了約180立方米的石料,整體橋重也減輕了約500噸。并且,當(dāng)洨河漲水之時(shí),一部分的水可以從“小券”流出,保證水流暢通的同時(shí)又減少了洪水對橋身的沖擊,保證了大橋的自身安全。
6.洞砌并列:趙州橋采用二十八道“小券”并列成了寬9.6米的“大券”。但并列式的砌筑令各道“窄券”的石塊間失去了聯(lián)系,比不上縱列式砌筑的堅(jiān)固。李春為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷,在建造趙州橋時(shí),在各道“窄券”的石塊之間加入了鐵釘把它們連接成為了整體,頗有“鐵索連環(huán)”之感。這樣即使其中的一個(gè)“窄券”損壞,也不會(huì)牽動(dòng)整體影響安全性,同時(shí)也便于修補(bǔ),修補(bǔ)之時(shí)也不會(huì)影響橋上的通行順暢。
三、交通要道、美麗傳說
西方國家石拱橋建造在14世紀(jì)才開始采用敞肩圓弧設(shè)計(jì),而趙州橋的敞肩圓弧拱比起西方則早出現(xiàn)600多年,是中國古代勞動(dòng)人民巧妙構(gòu)思下的智慧結(jié)晶。趙州橋建造于隋朝,隋文帝統(tǒng)一天下,結(jié)束了南北分裂的局面,促進(jìn)了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)人文發(fā)展。而趙州橋所在的趙縣又恰好是南北交通的必經(jīng)之地,北上可抵重鎮(zhèn)涿郡,南下可達(dá)京城洛陽??墒且粭l洨河卻阻斷了南北交通,而趙州橋建成后恰好就成為了中國南北交通的要道。舟船橋下行,人馬橋上過。
關(guān)于這座古橋還有一個(gè)美麗的傳說。相傳,每到夏秋雨季時(shí),洨河河水暴漲、洪峰洶涌,河上渡船都無法通航,兩岸的百姓感到非常不便。工匠祖師魯班得知這個(gè)問題后,特地遠(yuǎn)道而來施展神技,一夜之間就造好了這座石橋。這個(gè)奇跡很快就傳遍十里八鄉(xiāng),最后甚至驚動(dòng)了“八仙”之一的張果老。張果老騎上毛驢,在驢背上的布兜中一邊裝上太陽,另一邊又裝上了月亮,還約上柴榮,推著載有“五岳名山”的獨(dú)輪車,存心想和魯班開一個(gè)大大的玩笑。兩人來到橋頭,開口便問這橋能不能讓他們兩人一同上去行走。剛完成這么一個(gè)巨大工程的魯班大師正十分得意,對兩人的質(zhì)疑不以為然:“這么堅(jiān)固的一座大石橋,還經(jīng)不起你們兩個(gè)走么?”結(jié)果,兩人剛一上橋,橋便被壓得搖搖欲墜,眼看就要垮塌了。魯班一看情況不妙,大驚之下趕忙跳下橋去,用手托住橋身東側(cè),這才使兩位仙人帶著日月和五岳名山順利過橋。而這幾位仙人過橋自然也留下了屬于他們的“印記”:橋上留下了張果老毛驢的蹄子印、張果老斗笠掉在橋面上壓出的圓形坑印、柴榮推小車膝蓋著地的印記以及小車車輪印記、橋下魯班托舉橋身留下的手印。后來,因橋身東側(cè)一度塌毀,手印已經(jīng)不見了,而其它的“仙跡”都還留存至今。
四、古橋年鑒:建筑藝術(shù)的瑰寶
中國自古就有“橋的國度”的美稱。據(jù)史料記載,從商周時(shí)期,就有了浮橋;到戰(zhàn)國時(shí)代,還相繼出現(xiàn)了排柱式木橋、伸臂式木橋等;南北朝時(shí)期,又出現(xiàn)了木石混合橋;隋唐時(shí)期,各式各樣的石拱橋開始登上歷史舞臺,其中以李春主持修造的趙州橋最具代表性,歷經(jīng)多次強(qiáng)震、洪水、戰(zhàn)爭等災(zāi)害依然屹立不垮;兩宋時(shí)期,造橋技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn),新式橋梁層出不窮,像《清明上河圖》中雄跨汴河、美輪美奐的虹橋就是其中之一;明清時(shí)期,西南地區(qū)開始出現(xiàn)各種滕橋、索橋,建于清朝康熙年間橫跨大渡河的瀘定橋就堪稱當(dāng)時(shí)索橋建筑中的經(jīng)典之作,也是世界橋梁史上的又一個(gè)奇跡。在眾多古橋中,趙州橋、盧溝橋、洛陽橋、湘子橋,因其科學(xué)合理的設(shè)計(jì)、先進(jìn)的建筑工藝、優(yōu)美的橋體造型、實(shí)用的功能以及使用年限的長久被稱為“中國四大古橋”。
橋,作為集藝術(shù)性和實(shí)用性于一體的建筑,不得不令人稱贊其的美妙。梁橋的平鋪直敘、浮橋的詩意盎然、索橋的凌空獨(dú)立、拱橋的優(yōu)雅涵影,無不透露出橋梁建造工程和藝術(shù)氣息相結(jié)合的精妙神韻。從古至今,多少文人騷客都曾在古橋上留下了數(shù)不清的風(fēng)流文墨:長安灞橋的柳絲、二十四橋的明月、西湖斷橋的濃霧、錢塘江大橋的波濤、盧溝橋的槍聲。一座座古橋承載著一個(gè)個(gè)的美麗夢想,記錄一段段的歷史傷痛,也寄寓著一絲絲的情懷詩意。每一座古橋都有著屬于它獨(dú)特的魅力和一個(gè)美麗的傳說,造橋的石頭是冰冷的,而橋梁卻是鮮活的文化化成的??缭角О倌陼r(shí)空依然存在的一座座古橋,都是中華文明建筑史和藝術(shù)史上寶貴的財(cái)富。
參考文獻(xiàn):
1、《中國橋梁的驕傲——趙州橋》
2、《中國古代橋梁》