陈小鹏

从古至今,中国人修建了数以万计或奇巧或壮丽的桥梁。本文根据桥梁结构的承载状况和杆件的受力性质,将中国古代桥梁分成五大类——索桥、梁桥、浮桥(浮动桥墩类)、拱桥和木拱廊桥(廊桥类)。

索桥

我国古代索桥中最具代表性的是泸定桥。泸定桥在四川省泸定县县城西,横跨大渡河,通称为大渡河铁索桥。此桥为铁索悬桥,净跨长度100米,宽2.8米,桥面距枯水位14.5米。泸定桥始建于1705年(清康熙四十四年)。1935年5月29日,中国工农红军长征途中曾在此取得飞夺泸定桥的重大胜利,这一胜利让泸定桥驰名中外。

泸定桥的上部结构是铁索(铁链条),铁索承受上部结构的全部荷载。其中底面的铁索上铺设桥面板,侧面铁索上安装栏杆,共同构成上部结构——桥面系统。铁索桥依靠拉力,使桥身不在重力作用下下落,其拉力在竖直方向上的分力与重力抵消,从而达到平衡状态。除了铁索桥外,索桥还有竹索桥、藤索桥等,如四川安澜桥的“索”,就是用竹子劈成细丝拧成的,故称竹索桥。

梁桥

梁桥的代表是我国现存最长的石桥安平桥,它位于福建晋江安海镇,享“天下无桥长此桥”之誉。因安海镇古称安平道,此桥由此得名;又因桥长约2.5千米(5华里),俗称五里桥。

安平桥始建于1138年(南宋绍兴八年),明清两代曾多次重修。桥面宽3~3.8米,桥墩共361个,用花岗岩条石横直交错叠砌而成,共有3种形式:长方形、单边船形、双边船形。其中单边船形一端呈尖状,另一端为方形,设于较缓的港道地方;双边船形墩的两端呈尖状,便于排水,设在水流较急而较宽的主要港道。

梁桥有木梁桥和石梁桥两种,其纵梁均系简支梁。不言而喻,安平桥的结构比较简单,其上部结构多以石板为梁,石板梁既是梁又是桥面。下部结构以石板砌筑墩台,此种石桥通称为“石板梁桥”。

浮桥

广济桥位于广东省潮州市古城东门外,横跨韩江,始建于1171年(南宋乾道七年)。全桥长515米,分东西两段18墩,中间一段宽约百米,因水流湍急,未能架桥,只用小船摆渡,当时称济州桥。桥墩用花岗石块砌成,中段用18艘梭船连成浮桥,能开能合,当大船、木排通过时,可以将浮桥中的浮船解开,让船只、木排通过。它是世界上最早的一座开关活动式大石桥。

浮桥的结构形式有两种:一是传统的形式,在船或浮箱上架梁、再铺桥面。二是舟梁合一的形式,或船只首尾相连,成纵列式,或将舟体紧密排列成带式。为保持浮桥轴线位置不致偏移,在上、下游需设缆索锚碇。为与两岸接通,还需在两岸设置过渡梁或跳板。广济桥属后者,是古代浮桥建筑的代表。

石拱桥

由于南方与北方的地理环境不同,交通运输工具有所不同,因而石拱桥的结构也因地而异,于是出现了轻型(薄墩薄拱)石拱桥和重型(厚墩厚拱)石拱桥之分。拱的具体构造又有多种做法,其中以半圆形石拱为最多,有薄型拱,也有厚型拱。其次是圆弧形石拱,圆弧拱均系厚型拱。厚型拱中的半圆形石拱,又有多种构造形式,如并列式、分段并列式、纵联分段并列式、框形并列式、纵联式、镶边纵联式、框形纵联式。

石拱桥的着名代表首推河北赵县的赵州桥。赵州桥坐落在河北省南部的洨河上,建于隋代,由着名匠师李春设计和建造,距今已有1400年的历史,是当今世界上现存第二早(第一为小商桥)、保存最完整的古代敞肩石拱桥。

李春就地取材,选用附近州县生产的青灰色砂石作为建桥石料。在石拱砌置方法上,均采用了纵向(顺桥方向)砌置方法,就是整个大桥由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成。拱厚皆为1.03米,每券各自独立、单独操作,相当灵活。每券砌完全合龙后就成一道独立拼券,砌完一道拱券,移动承担重量的“鹰架”,再砌另一道相邻拱。这种砌法有很多优点,它既可以节省制作“鹰架”所用的木材,便于移动,又可以利于桥的维修,一道拱券的石块损坏了,只要嵌入新石,进行局部修整就行了,不必对整座桥进行调整。

木拱廊桥

自宋代以来,江浙闽等多山多雨水的地方出现了一种有屋檐的桥,可遮阳避雨,供人休憩、交流,这就是人们熟知的廊桥。中国古廊桥数量众多,其中浙江泰顺泗溪木拱廊桥最具代表性。

四川大渡河上泸定桥。

木拱廊桥是一种“河上架桥,桥上建廊,以廊护桥,桥廊一体”的古老而独特的桥梁样式。它因形似彩虹,故又称虹桥和虹梁式木构廊屋桥,又因桥上建有桥屋,故也俗称“厝桥”。它凭借短的构造材料,达成了大的跨度,被认为是世界桥梁史上的独特构造。

北涧桥,位于浙江省泰顺泗溪镇下桥村,因跨北溪之上,故得此名,始建于1674年(清康熙十三年)。北涧桥造型古朴,两条溪流在桥边汇合,水面上还有一条用石梁搭起来的矴步桥。两株有上千年树龄的大樟树立于桥头,虬根牢牢抓住桥基周围的石土,使得北涧桥历经数百年的风霜而无大碍。

木拱廊桥,以梁木穿插别压形成拱桥,足支撑在两岸的岩石上,木拱由数十根粗大圆木纵横拼接对拱而成“八字结构”,不用钉铆,完全依靠本身的强度、摩擦力、直径、角度和水平的距离等巧妙搭接,结构简单,却坚固异常。

◎ 来源| 科学24小时