若说起世界上最有名的河流,估计众多人会思考半天,但提起最有名的桥,估计不少人会脱口而出:“赵州桥!”
的确,横跨在一条不为人所熟悉的河流上的赵州桥,已经因为小学语文教材中的一篇课文,深入国人心中,成为一处人人向往的神奇景观。
□文/本报记者 牛珍涛 图/本报记者 郄磊
一座举世闻名的石拱桥
还是先列出赵州桥所获得的几个荣誉来说明它的神奇吧:1961年,赵州桥同赵县的另一座著名的圆弧拱桥永通桥(小石桥)以及四川的泸定桥同列第一批全国重点文物保护单位,成为中国重点保护的三座古桥;1991年美国土木工程师学会将赵州桥定为国际土木工程历史古迹(迄今为止,我国境内仅有赵州桥和万里长城入选);1996年国家文物局向联合国教育科学文化组织提交赵州桥申遗报告,提名理由为“赵州桥首创敞肩圆弧拱桥,在世界桥梁建筑史上占据重要的地位”,现已列入联合国教育科学文化组织世界文化遗产候选名录第95号。
鼎鼎大名的赵州桥,在宋代被宋哲宗取“安渡济民”之意,赐名为安济桥,又因桥体用条石砌就,故当地人俗称其为大石桥。
赵州桥初建于隋开皇十五年至大业元年间(公元595-605年),至今已有1400多年的历史。故而,称它为全世界现存修建时间最早、保存最好的石拱桥,毫不为过。那么这座古桥,究竟是谁来设计建造的呢?民歌中传唱的“鲁班修”,只是百姓们的臆测而已。唐玄宗开元年间中书令张嘉贞所作《赵州桥铭》,解开了这个谜团:“赵州交(洨)河桥,隋匠李春之迹也。制造奇特,人不知其所以为。”在关于赵州桥历史的最古老记录中,李春的名字明确出现,后经专家们严格论证,确定他为赵州桥——这座伟大古建的设计者和建造者。
李春的人性化思维
想来,李春必有着同乔布斯一样的才气和执着:诸事力求人性化。
第一,保证实用性和持久性。他没有遵循前人采用多孔形式建长桥的旧法,因为这样虽然便于修建,却因桥墩多,既不利于舟船行驶,也妨碍泄洪,且桥墩长期受水流侵蚀也容易塌毁。因此,李春在设计大桥的时候,采取了单孔长跨的形式,河心不立桥墩,使总长50.82米的长桥,主孔净跨度达37.02米之多,这是中国乃至世界桥梁史上的空前创举!
第二,方便人过车行以及施工。为了降低大桥的坡度,李春创造性地采用了圆弧拱形式,化“高拱”为“坦拱”使石拱高度大大降低, 兼顾了水陆交通。他选择了洨河两岸较为平直的地方建桥,如此长桥,拱高只有7.23米,拱高和跨度之比为1:5左右,这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的,桥面过渡平稳,不仅大大节省了石料,并且使施工更加安全和方便,此外,九米宽的桥面分为了车行道和人行道,颇显人性化。
第三,“石”尽其用,并为维修方便埋下伏笔。在石拱砌置方法上,李春采用了纵向(顺桥方向)砌置方法,整个大桥是由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成;每券各自独立,完全合拢后就成一道独立拱券,然后移动承担重量的“鹰架”,再砌另一道相邻拱。这样,既可以节省制作“鹰架”所用的木材,便于移动,同时又利于桥的维修,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,而不必对整个桥进行调整。此外,为了使28道拱组成一个有机整体,连接紧密牢固,李春更是采取了一系列技术措施。如每一拱券采用了下宽上窄、略有“收分”的方法,使每个拱券向里倾斜,相互挤靠,以防止拱石向外倾倒;在桥的宽度上也采用了少量“收分”的施工法,从桥的两端的9.6米逐渐收缩为桥顶的9米,以加强桥的稳定性;在主券上均匀沿桥宽方向设置了5个铁拉杆夹住28道拱券,增强其横向联系;在相邻拱石之间穿起“腰铁”,把拱石连锁起来,再在每块拱石的侧面凿上细密斜纹,增大摩擦力;在护拱石的两侧设有勾石6块,勾住主拱石使其连接牢固。种种技法,把块块石头连成一个紧密整体,增强了整个大桥的稳定性和可靠性,令人叹为观止。
第四,在简单化、轻量化中美化。李春把旧制中采用的实肩拱增加了四个小拱,这就改为了敞肩拱,一来,大大增加了泄洪能力,减轻洪水对桥身的冲击力,二来节省了大量石材,减轻自重。据计算四个小拱共减轻桥自重700吨,从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力,增加桥梁的稳固;三,增加了造型的优美。四小拱均衡对称,大拱与小拱构成一幅完整的图画,显得更加轻巧秀丽,体现建筑和艺术的完整统一。四,符合结构力学理论,敞肩拱式结构在承载时使桥梁处于有利的状况,可减少主拱券的变形,提高了桥梁的承载力和稳定性。
一直被模仿,从来没被超越
种种巧思,成就了世界建筑史上的一座里程碑。在欧洲,直到1883年,法国在亚哥河上修建的安顿尼特铁路石拱桥和卢森堡建造的大石桥,才揭开欧洲建造大跨度敞肩拱桥的序幕,而这些桥梁,比起赵州桥,已经晚了近1300年!了解赵州桥的西方桥梁专家普遍认为,赵州桥的敞肩拱建筑,堪称现代许多钢筋混凝土桥梁的祖先,开了一代桥风。
种种巧思,也保证了重达2800吨的赵州桥在1400多年的历史中,经历了10次大洪水,8次战乱、多次地震以及难以计数的人行车驶,仍巍然挺立。1963年的洪灾,大水淹到桥拱的水兽处,它没有受到大影响;1966年邢台大地震,震中距其仅有40多公里,赵州桥仍安然无恙。我国著名桥梁专家茅以升总结说,先不管桥的内部结构,仅就它能够存在1400多年就说明了一切。
据有关部门统计,赵州桥自建成至今共修缮9次,在历史岁月中破损的建桥原料经过整理收集,大多数存放在赵州桥景区内的博物馆陈列。
其实,在赵县西侧的清水河上,还有一座古桥,被称为赵州桥的姊妹桥,这座桥同样是全国重点文物保护单位,它就是被称为“小石桥”的永通桥。永通桥,建于唐代永泰年间,因为只比赵州桥晚建了160余年,所以,在建造风格上,完全模仿了赵州桥的形制,其规模却小了很多,全长仅为32米,宽为6.3米。因为永通桥也经过了历代重修,故而桥身以及栏板上的雕刻图案,保留了各个时期的风格,现存的桥栏板上,以及各小券的撞券石上,均有精美浮雕,画面选材广泛,有花草、游鱼、神兽等,刻工精美,在当地素有“大石桥上看功劳,小石桥上观花草”的说法。