水從碧玉環中去 人在蒼龍背上行
——河北趙縣趙州橋

本刊記者 鄭莉穎

水從碧玉環中去 人在蒼龍背上行
——河北趙縣趙州橋

本刊記者 鄭莉穎

趙州橋

在河北趙縣的洨河之上，佇立著一座當今世界上跨徑最大、建造時間最早的單孔敞肩型石拱橋——趙州橋。其又稱“安濟橋”，建于隋大業（公元605～618）年間，距今已有1400年歷史。橋長64.4米，跨徑37.02米，券高7.23米，兩端寬9.6米，中間略窄，寬9米。它由古代著名匠師李春主持建造，入選首批國家級重點文物保護單位，也是省級愛國主義教育基地之一。同時它還被列入世界遺產后備名錄，被譽為世界上第12處國際土木工程歷史古跡。

它，自歷史中走來

趙州橋在橋梁建筑史上是個偉大的創造，整座大橋更像是一件精湛的藝術珍品。橋的主拱頂上雕有龍頭型龍門石1塊，八瓣蓮花的仰天石點綴于橋側。橋兩邊的攔板和望柱上，更雕刻著各種蛟龍、獸面、竹節、花飾。蟠龍汪洋戲水，蒼龍飛欲騰空，無不形神俱備，栩栩如生。雕琢刀法蒼勁古樸，風格豪放雄健，顯示出隋代渾厚嚴整、矯健俊逸的石雕風貌，絕對是隋唐石雕藝術的精華。

趙州橋精湛的技藝令人驚嘆，因而民間也廣泛流傳起有關趙州橋建造的神話故事。最著名的當數，魯班在一夜之間造起這座大橋，驚動了“八仙”之一的張果老。張果老便邀柴王爺一齊下凡。他倒騎毛驢，在驢背的褡褳里裝著太陽和月亮，柴王爺則推著獨輪車，載著五岳名山一起上了橋。橋頓時被壓得吱嘎作響，搖搖欲墜。魯班一見不妙，情急之中趕緊用雙手托住橋身，使兩位神仙順利過橋。從此，橋面上便留下了車道溝、驢蹄印和柴王爺的膝蓋印。傳說雖為縹緲之談，但不免會引人遐想，給趙州橋鍍上傳奇的趣味兒。

拋開神秘色彩，根據史實記載，趙州橋為隋朝匠師李春建造，自建成共修繕8次，歷經了10次水災，8次戰亂和幾次多級地震，至今橋身依舊完好。且自古其所受贊譽極高，世人言“奇巧固護，甲于天下”。唐朝的張佳貞評價它是“制造奇特，人不知其所以為”。著名橋梁專家茅以升說，“我國的石拱橋幾乎到處都有。這些橋大小不一，形式多樣，有許多是驚人的杰作。其中最著名的當推河北省趙縣的趙州橋，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”。

趙州橋自重2800噸，它的根基卻只是一個由5層石條砌成的1.58米高的橋臺，直接建在自然砂石之上。這么淺的橋基令人難以置信！梁思成先生在1933年考察時，還認為這僅是防水流沖刷而用的金剛墻，而并非承納橋券全部荷載的基礎。他在報告中寫道：“我們在北面券腳下發掘，在現在河床下約70～80厘米，即發現承在券下平置的石壁。石壁共5層，高1.58米，每層較上—層稍出臺，下面并無堅實的基礎，分明只是防水流沖刷而用的金剛墻，而非承納橋券全部荷載的基礎。因再下30～40厘米便見水，所以除非大規模的發掘，實在無法進達我們據學理推測的大座橋基的位置。”

創造性建筑設計

一般而言，大跨度的橋梁多選用半圓形拱，這會直接致使拱頂過高，造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。不僅如此，半圓形拱石在砌石時，所用腳手架相對較高，對施工影響極為不利，加重了施工的危險性。為此，李春和工匠們一起創造性地采用了圓弧拱形式，使石拱高度大大降低。據測量，趙州橋主孔凈跨度為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、施工簡易等優點。當然，圓弧形拱對兩端橋基的推力也會相應增大，這就需要對橋基的施工提出更高的要求。

趙州橋的敞肩，是設計者李春對傳統橋梁建筑拱肩的重大改進。把實肩挖空，即在大拱兩端各設兩個小拱，靠近大拱腳的小拱凈跨為3.8米，另一拱的凈跨為2.8米。李春憑借大拱、小拱結合建構出的穩定結構，實現橋體的多項技術進步。就泄洪而言，這種設計明顯增加了橋身的渡水能力，大大減輕了洪澇季節因水量暴漲給橋身帶來的沖擊力。根據計算，4個小拱分擔過水面積達16%左右，這使趙州橋面對汛期的大水量攻勢，安全性能有了顯著提升。

與此同時，敞肩拱相較于實肩拱可節省大量土石材料，減輕橋身的自重。橋體一端兩個小拱可節省13立方米石料，4個小拱則共計石料26立方米，即相當于減輕自身重量700噸。這將會減少橋身對橋臺和橋基的垂直壓力和水平推力，對于橋梁的穩固防護有著不言而喻的效果。從結構力學理論方面分析，趙州橋的設計構架堪稱完美，敞肩拱式結構在承載時使橋梁處于有利的狀況，可減少主拱圈的變形，提高橋梁的承載力和穩定性。而拋開工程建造的功用論述，趙州橋的結構設計在美學界也可圈可點。4個小拱均衡對稱，大拱、小拱不但為造型添色，其搭配還彰顯出一股輕巧秀麗之美，體現出建筑和藝術和諧、完整的統一。

單孔，是趙州橋的另一大特色。中國古代的傳統建筑方法，一般比較長的橋梁往往采用多孔形式，這樣每孔的跨度小、坡度平緩，便于修建。但是多孔橋往往也存在缺點，如橋墩多，既不利于舟船航行，也妨礙洪水宣泄；橋墩長期受水流沖擊、侵蝕，天長日久容易塌毀。故此，李春在設計大橋的時候，克服技術難題，采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，極大地提高了趙州橋的實用價值。如此跨度的建筑設計也成為中國建橋史上的空前創舉。

匠心獨運

趙州橋不僅砌置方法新穎、施工修理方便，李春對橋址的選擇也有一番意味可尋。經過嚴格周密的勘查、比較，李春發現洨河兩岸的地層是由河水沖積而成，地層表面是久經水流沖涮的粗砂層，以下是細石、粗石、細砂和粘土層，較為適合建橋。而今測算來看，這里的地層每平方厘米能夠承受4.5～6.6公斤的壓力，而趙州橋對地面的壓力為每平方厘米5～6公斤，精準地滿足了橋梁的建造要求。

另外，李春就地取材，選用附近州縣生產的質地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料。在石拱砌置方法上，均采用了縱向（順橋方向）砌置方法，將整個大橋由28道各自獨立的拱券沿寬度方向并列組合而成。其中拱厚皆為1.03米，每券各自獨立、單獨操作，相當靈活。每券砌完全合攏后就形成一道獨立拱券，砌完一道拱券，移動承擔重量的“鷹架”，再砌另一道相鄰拱。這種砌法優點頗多，既可以方便移動，節省制作“鷹架”所用的木材，同時又利于橋的維修，即一道拱券的石塊損壞便嵌入新石，進行局部修整，而不必對整個橋進行調整。

為了加強各道拱券間的橫向聯系，使28道拱組成一個有機整體，連接緊密牢固，李春采取了一系列技術措施。其一便是將每一拱券采用下寬上窄、略有“收分”的方法，使每個拱券向里傾斜，相互擠靠，增強其橫向聯系，以防止拱石向外傾倒；在橋的寬度上則采用少量“收分”的辦法，從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度，從最寬9.6米收縮到9米，以加強大橋的穩定性。其次，在主券上均勻沿橋寬方向設置了5個鐵拉桿，穿過28道拱券，每個拉桿的兩端有半圓形桿頭露在石外，以夾住28道拱券，增強其橫向聯系。在4個小拱上也各有一根鐵拉桿起同樣作用。再次，在靠外側的幾道拱石上和兩端小拱上各蓋有護拱石一層，以保護拱石；在護拱石的兩側設有勾石6塊，勾住主拱石使其連接牢固。最終為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起，在兩側外券相鄰拱石之間都穿有起連接作用的“腰鐵”，各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有“腰鐵”，把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側面都鑿有細密斜紋，以增大摩擦力，加強各券橫向聯系。

這一系列措施的采取使整個大橋連成一個緊密整體，有效地增強了趙州橋的穩定性和可靠性。