中国桥梁得世界之最
一、赵州桥
1/4弧桥券得圆心角、仰角、5扁平率与弧跨比
赵州桥就是单孔敞肩坦弧石拱桥,桥长50.82米,宽9米,南北向横跨洨河之上,桥面分三道,中道行车,左右二道行人。大桥券上方左右各有两个小空撞券[2]。大桥圆弧拱跨度37.47米,圆弧拱得半径为27.7米[3],圆弧拱得高度为7.23米,扁平率(拱高/跨度之半)为0、38(高宽比为 7、23/37、47 =0、19),远低于半圆拱。实际上赵州桥圆弧段得圆心角只有84°,略小于1/4圆周,基本上就是一座1/4圆拱桥(坦弧圆拱桥),桥拱得仰角为42°(近45°)[1]。1/4圆拱桥得弧长与跨度比为π/(2√2)=1、1,半圆弧拱桥得弧长与跨度比为π/2=1、57,在同等跨度得情况下,1/4弧拱桥得弧长,比半圆弧拱桥得弧长,短少43%。因此赵州桥桥身所用石料,要比同跨度得半圆拱桥节省40%以上,既减轻桥身得自重与应力,又使桥面坡度比较平坦,便利桥上得交通。由于赵州桥圆弧拱得跨度大,圆弧拱仍然够高,水上船只来往通过非常方便。李春能在1300多年前得隋代意识到大跨度拱桥并不就是非半圆拱不可,从而建成这种跨度大、扁平率低得单孔1/4圆拱桥梁结构,就是建筑
史上一个可贵得创造。
赵州桥得桥券,就是由4层28道弧形石砌券并排而成,与一些汉代石桥采用
得纵连砌券法不同。每道弧形石砌券,宽约35厘米。砌弧形石券得长方形石块,长度在70厘米至109厘米不等。两石块之间由两组腰铁栓牢。为避免28道并排得弧形石砌券相互分离,李春特意设计每道弧形石砌券在桥得两头略大,逐渐向桥拱中心略微收小。结果使桥面在两头略宽约9米,桥心略窄约8.5米,相差0.5米。此种向中心受窄得设计,使得靠外边得弧形石券在重力之下,有向内倾斜得分力,使弧形石券相互靠拢[4]。
四个小桥券分布在桥两端,每端个二。这种建筑式样,称为敞肩空撞券,也就是李春独特得创举,既能节约石料二百多立方米,又能减轻了桥身五分之一得重量,发大水时还可以起到分洪作用,减轻了洪流对桥身得冲击力量。由于赵州桥在工程设计上得许多优点,所以经历了十次洪水,八场战争与多次地震,依然能保留到现在。
赵州桥就是目前世界最古老得现存完好得大跨度单孔敞肩坦弧圆弧拱桥。欧洲到19世纪中叶才出现类似得敞肩空撞券桥[5]。
赵州桥上个部件得装饰也十分精美,顶部,塑造出想像中得吸水兽,寄托大桥不受水害、长存无疆得良好愿望;栏板与望柱上雕刻着精美得石雕像,各式蛟龙、兽面、花饰、竹节等,尤以蛟龙最为精美。蛟龙或盘踞游戏,或登陆入水,变幻多端,神态极为动人。雕作刀法遒劲有力,艺术风格新颖豪放。
与赵州桥同时期河北井陉县615年建成得楼殿桥,扁平率更低,只有0、32,但跨度小许多,只18米[6]。河北省还有其她两座1/4弧形拱桥,1130年建成得宋代赵县永通桥,跨度25.9米,扁平率0、23,为扁平率之冠,还有1175年建成得金朝滦县凌空桥,跨度20米,扁平率0、3。
西方直到13世纪,跨度在24米以上得大跨度弧拱桥,扁平率都在0、70-0、83之间,基本上属于半圆拱桥。例如古罗马前62年得 Fabriccius 桥,跨度24.8米,扁平率为0、83,与圆心夹角为159°,基本上就是一座半圆拱桥。1187年法国圣贝内泽桥,跨度33.7米,扁平率0、70。欧洲现存最早得圆弧拱桥建于2世纪得Alconétar多孔桥遗迹[7],扁平率0、5-0、6(高宽比为0、25-0、3),但跨度很小,第一、二拱跨度仅仅为6.72米,7.28米。扁平得大跨度圆弧拱桥在14世纪初在欧洲始露端倪,例如1306年法国罗拿河上得 St Esprit桥,跨度34米,扁平率为0、51,无论跨度或扁平率都不及赵州桥。要到14世纪中叶开始,大跨
度1/4圆拱桥才在欧洲流行[8]。欧洲到了1345年才出现跨度29.9米,扁平率为0、37得大跨度扁平1/4圆弧拱桥——佛罗伦萨得老桥[9]
年代地点桥跨度(米) 扁平率高跨比圆弧半径圆弧角度弧长/跨度
前62年罗马Pons Fabricius 24、8 0、83 0、42 12、6 159 1、41
2世纪西班牙Alconétar桥6、72 0、5 0、25 4、2 105 1、16
300年土耳其利米拉桥12、87 0、16
610年河北省赵县赵州桥 37、5 0、38 0、19 28 84 1、1
615年河北井陉县楼殿桥 18 0、33 0、17 15 73、7 1、07
1130年河北赵县永通桥 25、9 0、23 0、12 29、5 52、2 1、04 1187年法国圣贝内泽桥33、7 0、83 0、42 17、1 159 1、41
1345年佛罗伦萨老桥29、9 0、37 0、19 22、8 82 1、09
古籍中关于永济桥得记述
从唐代到明代,赵州桥屡见于文献,其中最著名得数唐玄宗开元年间中书令张嘉贞所作《赵州桥铭》,对赵州桥有生动得描述:“赵州交河桥,隋匠李春之迹也。制造奇特,人不知其所以为。试观乎用石之妙,楞平砧斫,缄穹隆崇,豁然无楹……又详乎刈插骈,磨砻致密……腰铁栓蹙。两涯嵌四穴,盖以杀怒水之荡突……”。
中国世界之最明代隆庆丁卯年(1567年)举人张居敬有《重修大石桥记》,记述大石桥(赵州桥)因火灾受损后重修得经过。赵州桥火灾得起因,就是运输薪炭得船家,泊舟桥下,发生火灾,延烧到桥券隙缝,使腰铁剥落,石桥颓危。从明世宗嘉靖四十二年(1563年)动工,开始维修,到明神宗万历二十五年(1597年)冬竣工,使“胜地飞粱,依然如故”。
民间传说
民间传说赵州桥就是鲁班一夜之间修建而成,这座桥为洨河两岸人民提供了便利,人们就用美好得传说来赞扬造桥者。关于赵州桥最有名得民间文艺作品就是河北民歌“小放牛”。歌中唱道:“赵州石桥什么人修?玉石栏杆什么人留?什么人骑驴桥上走?什么人推车轧(或碾)了一道沟?”对唱答案分别就是:鲁班
爷、圣人(一说古人)、张果老、柴王爷或柴世宗。
梁思成对赵州桥得调查
1933年冬,梁思成与莫宗江到河北省进行野外考察,当时一首提到应州塔与赵州桥得童谣“沧州狮子应州塔,正定菩萨赵州桥”引起她得注意,当时她们刚刚完成对应州塔得考察,歌谣为她提供了重要得线索[10]。梁思成果然在河北省赵县重新发现了赵州桥,随即对赵州桥进行详细得考察,绘制《河北赵县赵州桥平、立、剖平面图》,并写成论文发表在营造学社得《汇刊》上。从此赵州桥便闻名世界。当时赵州桥得南端还有一座关帝庙木构建筑,现已不存。
评价与荣誉
1961年,赵州桥(大石桥)与赵县得另一座著名得圆弧拱桥永通桥(小石桥)、四川泸定桥同列全国重点文物保护单位,成为中国重点保护得三座古桥。
1962年中国人民邮政发行赵州桥特种纪念邮票[11]。
1991年美国土木工程师学会(American Society of Civil Engineers)将赵州桥定为国际土木工程历史古迹[12]。迄今为止,中国境内有赵州桥与万里长城获选。
1996年中国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得地位”。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;赵州桥
国内外学界对赵州桥有很高得评价。
梁思成:“河北赵县赵州桥……可称为中国工程界一绝”[14]。
李约瑟:“在西方圆弧拱桥都被瞧作就是伟大得杰作,而中国得杰出工匠李春,约在610年修筑了可与之辉映,甚至技艺更加超得拱桥”[15]。
桥梁专家福格•迈耶(H、 Fugl-Meyer):“罗马拱桥属于巨大得砖石结构建筑……独特得中国拱桥就是一种薄石壳体…… 中国拱桥建筑,最省材料,就是理想得工程作品,满足了技术与工程双方面得要求”[16]。
二、丹昆特大桥
丹阳至昆山特大桥就是目前世界上最长得桥梁。[2]它就是京沪高速铁路江苏段一座长达164、851千米得高架桥,东起苏州昆山市,西到镇江丹阳市。
丹昆特大桥位于京沪高速铁路南京南站至上海虹桥站之间。由于江苏南部处于长江三角洲冲击平原之中,地理特征为低洼软土广布,运河、湖泊水网密集。同时由于此地区经济发达,土地资源较为紧缺。因此使用高架桥可以减少沉降,并节约土地,并避免与横穿铁路得行人、车辆可能发生得相撞事故。[3]这座桥得大致走向与长江平行,在它得南方5到10千米处(苏州段距离较远)。其中苏州市境内有一段长9千米得部分跨越阳澄湖。[1]为避免对阳澄湖水质产生破坏,此处建桥采用采用泥浆外运得方法。[3]
建设
此桥于2008年4月7日灌注第一根桩,2009年5月24日完成桥梁架设,2010年11月6日完成铺轨工作,并于2011年6月30日随京沪高铁投入使用。丹昆特大桥得建设雇佣了大约10000人,持续长达四年,并耗费了大约85亿美元(约合540亿元人民币)。[1]截止2012年7月,丹昆特大桥仍然保持着世界最长桥梁得吉尼斯世界纪录。[2]
三、江关浮桥
又称虎牙浮桥,就是东汉时在长江上架设得一座浮桥,也就是历史上有记载得人类在长江上建造得第一座桥梁。这比黄河上得第一座桥晚了576年。
据《后汉书·岑彭传》记载,东汉建武十一年(公元35年),四川割据势力公孙述为阻止汉军入蜀在荆门与虎牙(今宜昌附近)间架设浮桥,阻断江面,但后来被岑彭用火攻摧毁,公孙述兵败被杀,刘秀统一中国。
四、汲水门大桥
英语:Kap Shui Mun Bridge)就是香港一座大桥,属于8号干线青屿干线得一部份,跨越汲水门,将马湾与大屿山青洲仔半岛连接起来。大桥主跨长430米,连引道全长为820米,车速限制每小时80公里。汲水门桥及马湾高架道路就是直接通往赤鱲角香港国际机场之中两座重要得桥梁。
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