- 青少年科學人文藝術通識大全(彩圖精裝)
- 魯中石
- 1757字
- 2019-01-02 19:30:24
李春營建趙州橋
古老的趙州橋,像一條美麗的彩虹橫臥在趙州(今河北趙縣)城南洨河之上。唐朝文人贊美它如同“初云出月,長虹飲澗”。它結構堅固,雄偉壯觀,歷經1400多年的風霜,依然屹立不倒,可以稱得上是我國橋梁建筑史的奇跡。
趙州橋,又名安濟橋,也叫大石拱橋,是我國現存最早的大型石拱橋,也是世界上現存最古老的跨度最長的敞肩圓弧拱橋。它全長50.83米,寬9米,主孔凈跨度為37.02米。趙州橋全部用石塊建成,共用石塊1000多塊,每塊的重量達1噸,整個橋梁自重約為2800噸。大橋自建成到現在,期間經歷了10次水災、8次戰亂和多次地震,承受了無數次人畜車輛的重壓,都沒有被破壞,讓人不能不佩服其施工的精巧和科學。
趙州橋建于隋代開皇中期(581~600年),是由隋代著名的橋梁工匠李春設計和主持建造的。隋時的趙縣是南北交通的必經之路,由此北上可到重鎮涿郡(今河北涿州市),南下可抵東都洛陽,交通十分繁忙。可是這一要道卻被洨河所阻斷,嚴重影響了南北交通。到了洪水季節,甚至不能通行。在洨河上建造一座大型石橋成為人們的迫切需要,朝廷授命李春負責大橋的設計和施工。
知識鏈接
隋唐灞橋考古
隋唐灞橋是多孔石拱橋,橋長約400余米,它始建于隋文帝開皇二年(582年)七月,建造時間應該比趙州橋還要早20多年。《唐書》等史料記載當時“天下巨梁十有一”,而“天下石柱梁四,洛三灞一。洛則天津、永濟、中橋,灞則灞橋”。石柱橋三座建在洛水上,一座建在灞水上,就是現在的灞橋遺址。大橋由國家部門主持修建,并設置專門機構進行管理。不僅有水部郎中官員,專管造橋、修渠等設施的建造和管理,而且還有津令、典正、錄事等專門負責。現存的橋墩用大石條逐層砌筑,船形造型,南北兩端均鑿刻成尖角狀,用來分水劈波、緩沖水勢。每兩個橋墩之間形成5米多的跨度,上面用石砌拱券相接,從橋墩底部到拱券頂部高度約為6米左右。

▲ 趙州橋橋石雕刻
李春是隋代的無數普通工匠中一位杰出代表,身份的普通使他在史書中沒有記載,有關他的文字記載僅見于唐代中書令張嘉貞為趙州橋所寫的“銘文”中:“趙郡洨河石橋,隋匠李春之跡也,制造奇特,人不知其所為。”
李春率領工匠來到趙縣,對洨河及兩岸地質等情況進行了實地的綜合考察,在認真總結了前人建橋經驗的基礎上,提出了獨具匠心的設計方案。然后再按照設計方案組織施工,出色地完成了趙州橋的建造。
趙州橋不僅設計獨特,而且建造技術也非常出色,在我國橋梁技術史上有許多創新和貢獻,表現在以下幾個方面:
(1)采用坦拱式結構,改變了我國早期拱橋半圓形拱的傳統。趙州橋的主孔凈跨度為37.02米,而拱高只有7.23米,矢跨比(拱高和跨度之比)為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的。這種結構不僅使橋面平坦,易于車馬通行,而且還有節省用料和施工方便的優點。
(2)開敞肩之先河。李春把以往橋梁建筑中采用的實肩拱改為敞肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱。其中一小拱凈跨為3.8米,另一拱凈跨為2.8米。這種設計的好處有三:一是可節省材料,二是減少橋身自重,三是能增加橋下河水的泄流量。這種大拱加小拱的敞肩拱設計不僅增加了造型的優美,而且符合結構力學理論,提高了橋梁的承載力和穩定性。
(3)單孔設計。建造比較長的橋梁,我國古代一般采用多孔形式。李春采取了單孔長跨的形式,河心不設立橋墩,石拱跨徑長達37米之多。這在我國橋梁史上是一項空前的創舉。
(4)合理選擇橋基址,設計了獨具特色的橋臺。李春選擇洨河兩岸較為平直的地方建橋,地層都是由河水沖積而成,表面是粗砂層,以下是細石、粗石、細砂和黏土層。基址特別牢固。趙州橋的橋臺的特點是低拱腳、短橋臺、淺橋基。李春在橋臺邊打入許多木樁,目的是為了減少橋臺的垂直位移(即由大橋主體的垂直壓力造成的下沉);采用延伸橋臺后座的辦法,目的是為了減少橋臺的水平移動(即由大橋主體的水平推力造成的橋臺后移)。另外,為了保護橋臺和橋基,李春還在沿河一側設置了一道金剛墻。這種設計不僅可以防止水流的沖蝕作用,而且使金剛墻和橋基以及橋臺連成一體,增加了橋臺的穩定性。
趙州橋的敞肩圓弧拱形式是我國勞動人民的一個偉大創造,西方直到14世紀才出現敞肩圓弧石拱橋,比我國晚了600多年。趙州橋建筑結構奇特,融科學性和民族特色為一體,是我國古代建筑的精品。1991年,趙州橋被美國土木工程師學會選定為世界第12處“國際土木工程歷史古跡”。

▲ 趙州橋