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千年前一辍学石匠搭了座桥,八次大震十次洪水竟无损,一项技术至今领先世界
百代寻国保第42弹。在讲今天的国保故事之前,百代君在6月19日曾经写了一篇国保文章《千年前几个匠人搭了个积木,七天大震,中弹百发竟没倒,如今无人会拆》,这篇文章被83个公号转载,引起了广泛的热议。


读者们不仅被应县木塔的精湛建筑艺术所折服,也被目前摇摇欲坠的现状而感到担心。

今天的国保表面上跟应县木塔无关,但是却因一个人把这两个国保联系了起来。这个人就是建筑大师
 
梁思成
 
当年梁思成因为一首歌谣“沧州狮子应州塔”发现了应县木塔,其实这个歌谣还有下半句——“正定菩萨赵州桥”,如果说中国还能有一个建筑能跟应县木塔相媲美的话,那么只有这个存在1400多年,入选小学课本的建筑
 
赵州桥(又称安济桥)
 


先回忆一下小学课文中描写的《赵州桥》:
 
“河北省赵县的洨河上,有一座世界闻名的石拱桥,叫安济桥,又叫赵州桥。它是隋朝的石匠李春设计和参加建造的,到现在已经有一千三百多年了。”
 
说到赵州桥,就不得不说他的设计者。中国历史上以匠艺为安身立命之本的人有无数,而以一座桥名闻千古的只有一个人,那就是
 
李春
 

李春出生在盛产各种匠人的尧山,如木匠、石匠等。俗话说靠山吃山,靠水吃水,尧山周围的汉子从小就争着上山凿石这门艺术,学成了,就叫石匠。这些石匠天生就有一种本领——修石桥、石坊和城门石券,精通各种雕刻艺术
 
李春的父亲,就是当地石匠中的佼佼者。而李春,生下来就天资聪颖,尤其对算术有着极高的天赋,如果李春不放弃学业跟着父亲学习凿石的话,他一定会成为一个出色的数学家。
 
李春对算术的偏爱,使他算起数来得心应手,几乎能脱口而出。当时李春父亲每次出去承揽石头活,也都由李春编造预算。按他编造的预算,每项工程所备的材料都与实际使用,几乎不多不少,不缺不余。
 
当初他为什么要设计赵州桥呢?
 
隋炀帝统一全国之后,全国上下一片祥和,经济繁荣发展,各种交流就多了起来。当时赵州北通蓟县(今北京),南下可达东都洛阳,东至冀州,西通太行。用现在的话来说,扼守交通要道。陆地车辆,水路船只络绎不绝。
 
只不过一到夏天,发源于井陉封龙山流经赵州城南的洨河,便阻止了两岸的行人和车辆,人们修桥的愿望就越来越迫切。修桥得有设计师啊,这时候早已在当地声名远扬的李春,当仁不让被选为主设计师。
 
 
从隆尧到赵县一带老百姓中间有俗语说:修了赵州一座桥,吃掉尧城半架山
 
赵州桥在唐朝的时候就已经是名胜古迹了,它的独特构造独霸世界桥梁史上千年。赵州桥有一个广为人知的名号“世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧圆弧拱桥,比欧洲早1000多年。
 
什么叫大跨度单孔敞肩坦弧圆弧拱桥?它到底有什么牛逼之处呢?
 
从单孔桥来说,赵州桥的跨度在建成后的1000多年间,无任何桥可以超越。大桥圆弧拱跨度为37.47米。
 

举一个例子,小时候我们都玩过搭桥游戏,用两个被子当桥墩,上面搭一个枕头当桥面。被子离得越近,枕头就越不容易掉下去。同样的道理,跨度越大,桥就越难建。比如在长江上,你是不可能看到单孔大跨度桥的。
 
我们可以对比一下当时世界上同类型桥的跨度对比,跨度最接近赵州桥的也在500多年以后才出现。
 

我们知道这种单孔敞肩坦弧桥,弧度是有讲究的。如果你对比颐和园里同类的桥,你会发现单孔桥的弧度非常大,弧度越大,实际桥就会越坚固(可以想象极端情况下,变成一个三角形,三角形是最稳定的形状)。这种桥最大问题是不能跨远
 

但是建桥还要考虑一个实际问题,太大的弧度,会使桥面陡升和陡降,不利于车马的行驶。这就要求在保证足够稳定的情况下,弧度越小越好。也就是说,大跨度单孔拱桥,扁平率决定了桥面的平坦程度。
 
在保证坚固的情形下,跨度越大,扁平率越低,桥面越平坦,但是建桥的难度也会随之增大
 
我们再来对比一下上述桥的扁平率。


如此大跨度下能够保持这么低扁平率的,除了赵州桥也没sei了。
 
国际上,在大跨度拱桥建设上,其实有一个平衡的标准,桥拱一般都是
 
半圆拱(圆心角180°),拱长约为1/2圆周
 
这样的桥被认为是既稳固,又利于通行。那么赵州桥这个数字是多少呢?
 
1/4圆拱(圆心角84°),拱长约为1/4圆周
 
这意味着,同样的跨度下,赵州桥桥身所用的石料会节省40%以上,桥身也会减重40%以上!而且丝毫没有减弱桥身的坚固性,还使桥面更平坦。
 

李春能在1400多年前的隋代意识到大跨度拱桥并不是非半圆拱不可,从而建成这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构,是建筑史简直是一个创举!
 

赵州桥另外一个牛逼之处,是它的桥券砌法。券,你理解为桥洞,在房子上,可以理解为门洞等。
 
赵州桥的桥券采用的是纵连砌券法,一共4层,共28道弧形石砌券并排而成。

28道拱细节

为什么要用纵连呢?从图中我们可以看到,每一道拱券不受其他影响,有一道损坏,也不会影响整座桥的安固。
 
拱券安装流程图

砌拱券的石快长度在70厘米至109厘米不等。两石块之间由两组腰铁栓牢。
 

赵州桥还有一个创举的地方,便是桥的两端各有两个小桥券,这就是所谓的敞肩空撞券,这样设计的好处,是既减轻了桥身1/5的重量,而且发大水时还可以起到分洪作用,减轻了洪流对桥身的冲击力量。
 
赵州桥安装示意图

1966年邢台发生的7.6级地震,距赵州桥仅有40多公里,但是赵州桥丝毫没坏,像这样的地震,赵州桥共经历8次,大的洪水10次,以及多次战争的威胁。
 
你以为赵州桥凭借以上的构造就可以撑得住这些天灾人祸么?NO,大部分人其实只是了解赵州桥上面部分的惊人构造,但是赵州桥下面部分的构造才彰显李春伟大匠人本色。
 

1979年,中科院首次对赵州桥的桥基进行了勘查。很多人会觉得,赵州桥能抵御那么多大洪水,那桥基还不得在地下埋个几十米深啊。经过测算发现,赵州桥这个2800吨的庞然大物,竟然建在只有1.58米高的桥台上。1000多年来,桥基只下沉了5厘米!
 

当年,李春选择桥址的时候也是颇为讲究的,他经过严密的勘查和比较,才选择了现在这个地方——平直、地层表面坚固、稳定。在1400多年前,李春竟然能够准确地计算出,建桥处地层表面每平方厘米的受压力量(经测量,这个重量是4.4-6.6kg/cm3,而赵州桥对实际压力为5~6 kg/cm3),几乎准确无误!
 
 
可惜的是,那个惊为天人的建筑——赵州桥,只存在于照片里了。因为,1956年,它被彻底大修了,被修得面目全非。
 
赵州桥旧照

赵州桥是梁思成第一个发现的,源于开篇中的那首歌谣。在对正定菩萨和应州塔进行探访之后,梁思成带领中国营造学社一行人来到赵县,对华北四宝之一的赵州桥进行了调查考证。
 
当梁思成与他的同事们赶到赵县城南5里的洨河岸边时,一道雄伟的单孔弧券,横跨于洨河两岸的赵州桥,让梁思成惊喜地差点跳了起来。

梁思成在考察报告《赵县大石桥即安济桥》写道:“这一次考察赵州,不单是得见伟丽惊人的隋朝建筑原物,并且得认识研究这千数百年前的结构所取的方式,对于工程力学方面,竟有非常的了解及极经济极聪明的控制。”表达了他对赵州桥的赞叹和对设计建造者的敬佩之情。
 
梁思成在赵州桥合影

然而,看到赵州桥东面的中部,已经明显地有向外崩倒的趋势,让梁思成满心忧虑,他当时心中只有一个念头:修!必须尽快修赵州桥!
 

回到北京后,梁思成立即向国民政府上书报告了赵州桥的情况。正在他准备带领当地村民修桥之际,抗日战争爆发了!
 
修桥的事宜一直拖到了1956年。
 
在明朝以前,赵州桥的一直没有发生过太大的损坏,在1567年,因为一个船在赵州桥底下起火,烧到了桥券的缝隙,使腰铁剥落,才使得赵州桥第一次面临大修。但是当时修缮的时候,最大程度保护了赵州桥的原貌,使修缮后的赵州桥“胜地飞粱,依然如故”
 
1955年,一份《赵县安济桥修缮计划》出炉。具体的计划就不详细说明,只说几个要点:
 

1.能尽量用旧石料的就用旧石料。
2.主拱圈重砌,护拱石及盖板、小拱圈、侧墙两侧、桥面全部拆除。
3.拆除的部分,以及重修的部分除了原旧石料,还有现代的水泥砂浆、钢筋混凝土以及油毛毡以及沥青防水层。
 
两方形石块即护拱石

在官方宣传中,是这样说修缮后的赵州桥的:“宛如卧波长虹,蔚为壮观,还在桥面增加了,民间流传的有关张果老、鲁班等人的遗迹雕刻”
 

百代君只想说,这样赵州桥再美已经失去千年之前的韵味,而且,这已经不是李春设计的赵州桥了。
 

地址:河北省石家庄市赵县赵州镇大石桥村石桥大街
全国第一批重点文物保护单位
推荐指数:★★★★




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【对联临屏645】题:赵州桥(主评:吴岱宝)
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