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造桥与科学技术

发布时间:2014年10月10日
 

赵州桥首创世界桥梁史上的崭新结构型式,敞肩坦拱桥。它以结构新颖奇特,施工巧妙,建筑形式优美,坚固实用而著称于世,影响深远。不仅在赵州四邻倍受宠爱,竞相仿造,而县在遥远的地区,乃至国外,都在效法。这一桥梁史上的新技术,随着社会的应用,形成了敞肩拱学派,成为造桥的新模式、新定制。

赵州桥营造不久,在赵州城西门外清水河(冶河)上,隋末越王杨侗皇泰初年(公元618年)建成了永通桥(图11)。其结构形式完全模仿赵州桥,同属单孔割圆坦弧石拱桥。主拱也采用纵向并列砌筑法,由20道独立拱圈并列组成,桥长32,跨度26,弧矢5.2,桥宽7.7,矢跨比约为15,主拱上也伏四个小拱,小拱与大拱幅度之比大于安济桥,桥面坡度小,近于水平,便于人马车辆通行。其艺术风格和安济桥基本一样,世称姊妹桥,称雄于世。赵州桥西宋村东北河上的济美桥,建于明代(公元1594年)。独具风格,共五券,三个券和两个弧形式大券,中间的大券跨于二大券之上,实为双孔石拱桥。一般石拱桥之孔多为单数,因双数孔中间桥墩在建筑艺术上难处理。而济美桥中间小券,使桥显得格外玲珑可爱。济美桥的雕刻精细,栏板做法别致。每块栏板两端都支承在方形垫石上,简单朴素,更能增加镂空的效果。

还有,河北省永年县弘济桥(图12),邯郸学步桥(图13),赵县大石桥帝边的安济新桥(图14)等艺术造型和建造结构诸方面与赵州桥均有异曲同工之妙。

在国内,山西省晋城县的景德桥,亦名沁阳桥,建于金大定年间(公元1161?D1189年),为敞肩石拱桥,大拱圈上两端只有一个小拱,主拱也是弓形弧拱。砌筑方法与安济桥完全相同。采用拱石圈一道,上加伏石一层,由许多独立单排排比砌置,用腰铁相连而建成。山西省崞县南关外的普济桥,原名南石桥,金泰和三年(公元1203年)建,明成化年间(公元1465?D1467年)重修。此桥两端拱上各伏两个小拱,中间小拱完全支于大拱圈上。靠近桥端较大的小拱,一边支于大拱圈上,一边建在桥堍墙上。小拱好象是在大拱座边墙上挖出来的,目的在于减轻桥座净重,非为渲泄洪水。

河北行唐县的升仙桥,位于县城西关护城河上,建于宋代。主拱跨度12.8,宽6.1,拱矢3;小拱跨度平均为2.45,拱矢0.5,主拱由20道拱圈并列砌筑,小拱由18道拱圈砌成。河北省栾城县东门外的凌空桥,又名东关桥,金代建。桥本身精巧单簿,用料的节省程度非党惊人,每块石洋都能发挥应有的功能和作用,亦是拱桥。

贵州省兴义县的木卞桥,18世纪建,净跨25,拱厚为0.40为米。两端拱圈上各有直径3的圆洞,用来减轻桥身自重。拱脚坐落在两山的天然岩石上。桥面距常水位高34。在如此深的峡谷上建石桥,设拱架,实属困难。

河南省济源县的望春桥,亦名通济桥,金大定十七年(公元1177年)建;浙江省杭县的苕溪桥,明代(公元1368年)建;宁波的惠政桥,泰顺县的彭溪桥等,都是石拱桥,大拱上建小拱,不过有的小拱建于大拱脚的墩台上。它们都是受赵县安济桥的影响,有的还有发展和改进。

新中国1949年诞生后,为适应工农业发展需要,根据赵州安济桥之建造原理,把国内成千上万的古代石拱桥,加以改进和利用,使之既可行驶汽车、拖拉机,又最审美外形。在大量现代石拱桥、混凝土石拱桥中,有不少是敞肩式。1959年单孔60的湖南黄虎港大桥在湘西山区中的悬崖绝壁上建成,与陕西省阳平关桥一起,首次超越了赵州桥的跨度,接着又建成了跨度为60+90+60的三孔洛阳龙门大桥,为建造巨跨敞肩石拱桥迈出了可喜的一步。

1961年,云南省开远南盘江上建成单跨为112.5的长虹石拱桥,从此,把中国的敞肩石拱桥的设计与施工技术推进到新的水平。当时还有用陶粒混凝土等轻质材料建成的拱桥,1960年底,河南平顶山湛河桥建成通车,桥净跨径50,桥宽24,拱肋是陶粒混凝土材料制成,为中国当时最宽的拱桥。

1971年,四川丰都县人民自力更生,因地制宜,用小石子混凝土砌石和石建成的九溪沟大桥,跨径116,为目前中外最大跨径的石拱桥。1964年江苏无锡建桥职工,创造了一种具有民族风格特色的新型拱桥结构的双曲拱桥。继承了赵州安济桥的传统,结合钢筋混凝土预制特点和装配工艺的长处,具有低造价,节省钢材,造型美观,施工简便等特点,受到人民欢迎。70年代,跨径迅速由小到大,在农用桥、公路桥、水利渡漕、港口栈桥工程上广泛采用。

此外,著名的湖南韶山铁路桥、江西弋阳公路桥、广西梧州桥,湘潭公路大桥、长江湘江大桥、贵州松柏大桥、南京长江大桥的引桥等,都继承了赵州安济桥历史传统,古为今用,推陈出新,取得丰硕成果。

赵州安济桥的造桥科学原理、技术水平在世界上影响,运用之大,远远超过人们的估计、相象所及。正如英国的李约瑟、日本的祜岛岱、成濑泰雄、山口祜造等国外桥梁史研究专家对安济桥评价的那样:“中国弓形敞肩拱桥,确实优先千年以上,因火至铁路和时代(19世纪70年代),西方才出现了一些可以相比的桥梁。”认为安济桥创造敞肩拱学派,对古今世界桥梁工程界产生了巨大深远影响,李春的敞肩拱桥建筑技术成了现代许多钢筋混凝土桥的鼻祖。它一举废除了拱券与桥成之间的所有填料,而仅用一些直柱式或一个网状混凝土杆件结构连起来,这就是赵州桥的不可磨灭的光辉的业绩。

 

 

 

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