趙州橋的歷史介紹

  趙州橋又稱安濟橋,坐落在河北省趙縣洨河上,橫跨洨水南北兩岸,因橋體全部用石料建成,俗稱“大石橋”。建於隋朝年間公元595年——605年,由著名匠師李春設計建造,距今已有約1500年的歷史,是當今世界上現存最早、儲存最完整的古代敞肩石拱橋。

  該橋是一座空腹式的圓弧形石拱橋,是中國現存最早、儲存最好的巨大石拱橋。趙州橋是入選世界紀錄協會世界最早的敞肩石拱橋,創造了世界之最。河北民間將趙州橋與滄州 鐵獅子、 定州 開元寺塔、 正定 隆興寺菩薩像並稱為“ 華北四寶”。

  橋長50.82米,跨徑37.02米,券高7.23米,兩端寬9.6米,橋的設計完全合乎科學原理,施工技術更是巧妙絕倫。唐朝的 張嘉貞說它“製造奇特,人不知其所以為”。這座橋的特點是:

  一、全橋只有一個大拱,長達37.4米,在當時可算是世界上最長的石拱。橋洞不是普通半圓形,而是像一張弓,因而大拱上面的道路沒有陡坡,便於車馬上下。

  二、大拱的兩肩上,各有兩個小拱。這是創造性的設計,不但節約了石料,減輕了橋身的重量,而且在河水暴漲的時候,還可以增加橋洞的過水量,減輕洪水對橋身的衝擊。同時,拱上加拱,橋身也更美觀。

  三、大拱由28道拱圈拼成,就像這麼多同樣形狀的弓合龍在一起,作成了一個弧形的橋洞。每道拱圈都能獨立支撐上面的重量,一道壞了,其他各道不致受到影響。

  四、全橋結構勻稱,和四周景色配合得十分和諧;橋上的石欄石板也雕刻得古樸美觀。唐朝的 張鷟說,遠望這座橋就像“初月出雲,長虹引澗”。趙州橋高度的技術水平和不朽的藝術價值,充分顯示出了我國勞動人民的智慧和力量。趙州橋的設計構思和工藝的精巧,不僅在我國古橋是首屈一指,據世界橋樑的考證,像這樣的敞肩拱橋,歐洲到19世紀中期才出現,比我國晚了一千二百多年。

  根基

  1979年5月,由中國科學院自然史組等四個單位組成聯合調查組,對趙州橋的橋基進行了調查,自重為2800噸的趙州橋,而它的根基只是有五層石條砌成高1.56米的橋臺,直接建在自然砂石上。

  這麼淺的橋基簡直令人難以置信, 樑思成先生1933年考察時還認為這只是防水流沖刷而用的金剛牆,而不是承納橋券全部荷載的基礎。他在報告中寫道:

  “為要實測券基,我們在北面券腳下發掘,但河床下約70-81釐米,即發現承在券下平置的石壁。石共五層,共高1.58米,每層較上—層稍出臺,下面並無堅實的基礎,分明只是防水流沖刷而用的金剛牆,而非承納橋券全部荷載的基礎。因再下30-40釐米便即見水,所以除非大規模的發掘,實無法到達我們據學理推測的大座橋基的位置。”

  其結構還是沿襲趙州橋,只是主拱上的小拱數量增加到一邊5個,橋上有車輪印,膝蓋印。

  中國橋樑學家茅以升的《 中國石拱橋》中也提到。

  趙州橋建於公元605年距今1400多年,經歷了10次水災,8次戰亂和多次地震,特別是1966年3月8日邢臺發生7.6級地震,趙州橋距離震中只有40多公里,都沒有被破壞,著名橋樑專家 茅以升說,先不管橋的內部結構,僅就它能夠存在1400多年就說明了一切。1963年的水災大水淹到橋拱的龍嘴處,據當地的老人說,站在橋上都能感覺橋身很大的晃動。據記載,趙州橋自建成至今共修繕9次。

  ***備註:修繕過程中,在歷史歲月中破損的建橋原料經過整理收集,大多數存放在趙州橋景區內的博物館陳列。***

  拱形

  趙州橋的拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓 形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔淨跨度為37.02米,而拱高只有7.23米,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,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。

  敞肩

  這是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋樑建築中採用的實肩拱改為敞肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱淨跨為3.8米,另一拱的淨跨為2.8米。這種大拱加小拱的敞肩拱具有優異的技術性能,首先,可以增加洩洪能力,減輕拱可洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的衝擊力。古代佼河每逢汛期,水勢較大,對橋的洩洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流。據計算四個小拱增加過水麵積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。

  其次,敞肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重。據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋臺和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋樑的穩固。第三、增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。第四、符合結構力學理論,敞肩拱式結構在承載時使橋樑處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋樑的承載力和穩定性。

  單孔

  中國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋樑往往採用多孔形式,這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流衝擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是中國橋樑史上的空前創舉。

  評價

  樑思成:“河北趙縣安濟橋……可稱為中國工程界一絕。”

  李約瑟:“在西方圓弧拱橋都被看作是偉大的傑作,而中國的傑出工匠魯班,約在610年修築了可與之輝映,甚至技藝更加超群的拱橋。”

  橋樑專家福格·邁耶***H. Fugl-Meyer***:“羅馬拱橋屬於巨大的磚石結構建築……獨特的中國拱橋是一種薄石殼體……中國拱橋建築,最省材料,是理想的工程作品,滿足了技術和工程雙方面的要求。”