王新秋 徐浩森 郭怡萱
摘要:我國古代橋梁建筑各具特點,建筑技術一直領先于其他各國,建筑工藝非常精巧,主要特點表現為,取材經濟實用,跨徑恰到好處,基礎工程因地制宜,施工方法巧奪天工,拱橋設計精美絕倫,理念開拓創新。
關鍵詞:古代橋梁;建筑;特點
1引言
中國地域廣闊,水域面積較大。為了達到天塹變通途,我國的橋梁建設者修建了各種橋梁。在距現在三千年的遠古周文王時期,在渭河修建了大型的浮橋。在春秋戰國時期,拱橋出現了。縱觀我國的橋梁歷史,有鐵橋、竹橋、藤橋、磚橋、石橋、木橋,還有冰橋、葦橋、土橋。綜合這些橋梁,都具有各自的特點。
2古代橋梁建筑的特點
古代橋梁建筑的特點主要有六個方面:取材經濟實用,跨徑恰到好處,基礎工程因地制宜,施工方法巧奪天工,拱橋設計精美絕倫,理念開拓創新。
2.1取材經濟實用
在古代,根據我國各地的橋梁建材特點,考慮各地的建材的力學特點,使各地建材的承載力得到了充分發揮。例如,根據江南一帶盛產竹藤,修建了著名的安瀾竹索橋,共8個孔,長度340m,寬度3m,高度13m. 跨徑最大為61m. 竹索橋的特點是充分利用竹索、藤網耐拉不能受壓的性能,架起高空吊橋。
自然石塊是較好的橋梁建筑材料,具有耐久性和抗壓性。例如福建漳州的虎渡橋,建成于宋朝嘉熙四年,最大的石材橋梁長度23.7m,寬度1.7m,高度1.9m.重量為207噸。這種石梁的應拉力近似于花崗石的極限應拉力。這種石梁橋的特點是結構堅固耐用,造型美觀。
位于河北省趙縣的安濟橋,是一座石拱橋,這座石拱橋聞名中外。這座石拱橋凈跨度37.02m,寬度9m,高度7.23m.在拱圈兩肩部,都建有距離不同的腹拱。腹拱的作用能減輕橋的重量,又能排洪。石拱橋雕刻藝術精美,雕刻有獅象龍獸,微妙微翹。
2.2跨徑恰到好處
中國古代的橋梁跨徑,能夠根據使用材料的不同,使各種建材的跨徑恰到好處。各種建材的最大跨徑分別為:
伸臂木梁:33m 鐵梁:3-4m
三邊形石梁:14m 竹梁:6-8m
石板:5-6m 石梁:23.7m
木板:4m 木梁:9-10m
福建省漳州的虎渡橋,最大石梁跨徑長23.7m,拉應力已經達到極限。為了使跨徑增大,有的石梁采用石墩層層挑出的方法。有的木梁采用設置托木的方法。在一九八0年,四川西北地區,發現了固端木梁,為了增加拉應力,用樹木搭建人行橋,稱“弓弓橋”。兩岸伸出6-8m的梁木,一直伸出河心,用另一根梁木連接,伸出河心。伸臂梁向下彎曲,連接梁向上彎曲,形成弓型橋梁,稱為“弓弓橋”。
2.3基礎工程因地制宜
中國古代建筑橋梁基礎工程都能做到因地制宜,在橋梁的橋臺建筑,橋墩建筑已有較高的技術水平。例如河北趙縣的安濟橋,就建筑在亞粘土地基上。根據近代力學理論進行計算,該橋的抗滑能力和承載能力和允許范圍接近。一直使用到解放初,載重汽車還能通行。
在唐代,使用木制斜樁進行建橋。例如揚州的木樁木梁橋,長度34m,寬度7m,最大跨徑8m。共五根木樁,中間的垂直,兩側的向中間傾斜。就是利用木制斜樁進行建橋。
2.4施工方法巧奪天工
中國古代建橋,施工條件艱苦,要想建筑較高水平的橋梁,施工方法是比較獨特的。例如福建泉州的萬安橋,石梁每根重量為7-8噸,在古代還沒有大型起重機的情況下,怎么運往施工地點。當時巧匠們利用潮水的漲落,把較重的石梁運達橋墩。施工方法可謂巧奪天工。
2.5拱橋設計精美絕倫
中國的拱橋設計,形式多樣,造型精美,無與倫比。例如趙縣的安濟橋,北京的盧溝橋,頤和園的玉帶橋。拱橋設計都非常出名。拱橋的拱形分為:尖拱形、拋物線、多邊形、多心圓、橢圓、蛋圓、圓弧等。按拱的材料可分為:磚石混合拱、磚拱、竹拱、木拱、石拱。
2.6理念開拓創新
中國古代橋梁建設,一直處于領先地位。這與橋梁建設者的思想理念是分不開的,他們一直在開拓創新,一直在不斷總結,一直在發展完善,使得橋梁技術不斷發展,不斷提高。例如橋墩的型式,就有七百多種,經過幾次改造,由上大下小,改為垂直,再改為上小下大,還有馬鞍形和馬蹄形。對橋墩的平面形式,由矩形橋墩或方形橋墩,改為雙邊尖形船形橋墩或單邊尖形船形橋墩。到后來又改為迎水面有分水尖。例如北京盧溝橋的橋墩。
我國古代的能工巧匠創造了梁舟結合可開閉橋形、筏形基礎、浮運架設石梁、柔性橋墩和主支橋墩、敞肩石拱橋,推動了橋梁的進一步發展,為橋梁的不斷更新奠定了基礎。橋梁技術的發展,與計算機技術、數學力學技術、施工技術、工業水平的發展是分不開的。當建筑材料為木、磚、石、土時,這些建材能夠承受重壓,所以橋梁結構設計比較簡單。當鋼結構開始使用時,橋梁結構的跨度由幾米,幾十米,超越到幾千米。隨著鋼筋混凝土的使用,橋梁建筑得到了進一步發展,實現了二次飛躍。這些都與橋梁建設者的理念開拓創新密切相關。
3結束語
我國是橋梁發展最早的國家,橋梁建筑技術處于領先地位。著名的橋梁有趙縣的安濟橋,北京的盧溝橋,頤和園的玉帶橋,福建泉州的萬安橋,縱觀我國的橋梁歷史,有鐵橋、竹橋、藤橋、磚橋、石橋、木橋,還有冰橋、葦橋、土橋,這些橋梁都是我國橋梁建造者的智慧結晶,具有各自的建筑特點。
參考文獻
[1]潘洪萱:《談談中國古代橋梁的技術及藝術特色》,《自然雜志》1987年第7期。
[2]明光:《“種頓固基”洛陽橋修筑趣談》,《中外建筑》,1995年第1期。
[3]周水興:《古代橋梁與社會文化淺談》,《重慶交通學院學報》(社科版),2002年
[4]郭黨桓:《偉大創造時代的宋代建筑》出自《建筑史論文集》,清華大學出版社,2002 年。
[5]朱海濱:《中國最重要的宗教傳統:民間信仰》出自《“民間”何在誰之“信仰”》,中華書局,2009年。
[6]田津麒:《中國古代橋梁建筑的幾個特點》,《交通建設與管理》,2009年第1期。
[7]林義元:《古橋與泉州社會》,福建師范大學碩士學位論文,2010年。