最早的敞肩拱桥——赵州桥

赵州桥又称安济桥，坐落在河北省石家庄市赵县的洨河上，横跨在37米多宽的河面上，因桥体全部用石料建成，当地称作'大石桥'。

赵州桥建于隋朝年间公元595年-605年，由著名匠师李春设计建造，距今已有1400多年的历史，是当今世界上现存第二早(还有一座小商桥)、保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。赵州桥是古代劳动人民智慧的结晶，开创了中国桥梁建造的崭新局面。

1961年被国务院列为第一批全国重点文物保护单位 ，2015年荣获石家庄十大城市名片之一。它是中国第一石拱桥，在漫长的岁月中，虽然经过无数次洪水冲击、风吹雨打、冰雪风霜的侵蚀和8次地震的考验，却安然无恙，巍然挺立在洨河之上。

建筑结构

该桥是一座空腹式的圆弧形石拱桥，是中国现存最早、保存最好的巨大石拱桥。赵州桥是入选世界纪录协会世界最早的敞肩石拱桥，创造了世界之最。河北民间将赵州桥与沧州铁狮子、定州开元寺塔、正定隆兴寺菩萨像并称为'华北四宝'。

桥长50.82米，跨径37.02米，桥高7.23米，两端宽9.6米，桥的设计完全合乎科学原理，施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它'制造奇特，人不知其所以为'。这座桥的特点是：

一、全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而是像一张弓，因而大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。

二、大拱的两肩上，各有两个小拱。这是创造性的设计，不但节约了石料，减轻了桥身的重量，而且在河水暴涨的时候，还可以增加桥洞的过水量，减轻洪水对桥身的冲击。同时，拱上加拱，桥身也更美观。

三、大拱由28道拱圈拼成，就像这么多同样形状的弓合龙在一起，做成了一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不致受到影响。

四、全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐；桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说，远望这座桥就像'初月出云，长虹引涧'。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值，充分显示出了我国劳动人民的智慧和力量。赵州桥的设计构思和工艺的精巧，不仅在我国古桥是首屈一指，据世界桥梁的考证，像这样的敞肩拱桥，欧洲到19世纪中期才出现，比我国晚了一千二百多年。

建筑原理

赵州桥桥址选择比较合理，使桥基稳固牢靠

李春根据自己多年丰富的实践经验，经过严格周密勘查、比较，选择了洨河两岸较为平直的地方建桥。这里的地层是由河水冲积而成，地层表面是久经水流冲刷的粗砂层，以下是细石、粗石、细砂和粘土层。根据现代测算，这里的地层每平方厘米能够承受4.5到6.6公斤的压力，而赵州桥对地面的压力为每平方厘米5-6公斤，能够满足大桥的要求。选定桥址后在上面建造地基和桥台。建桥历经1400年，桥基仅下沉了5厘米，说明这里的地层非常适合于建桥。

赵州桥的砌置方法新颖、施工修理方便

李春就地取材，选用附近州县生产的质地坚硬的青灰色砂石作为建桥石料。在石拱砌置方法上，均采用了纵向(顺桥方向)砌置方法，就是整个大桥是由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合而成；拱厚皆为1.03米，每券各自独立、单独操作，相当灵活。每券砌完全合拢后就成一道独立拼券砌完一道供券，移动承担重量的'鹰架'，再砌另一道相邻拱。这种砌法有很多优点，它既可以节省制作'鹰架'所用的木材，便于移动，同时又利于桥的维修，一道拱券的石块损坏了，只要嵌入新石，进行局部修整就行了，而不必对整个桥进行调整。

在保持大桥稳定性方面采取了许多严密措施

为了加强各道拱券间的横向联系，使28道拱组成一个有机整体，连接紧密牢固，李春采取了一系列技术措施。

1.每一拱券采用了下宽上窄、略有'收分'的方法，使每个拱券向里倾斜，相互挤靠，增强其横向联系，以防止拱石向外倾倒；在桥的宽度上也采用了少量'收分'的办法，就是从桥的两端到桥顶逐渐收缩宽度，从最宽9.6米收缩到9米，以加强大桥的稳定性。

2.在主券上均匀沿桥宽方向设置了5个铁拉杆，穿过28道拱券，每个拉杆的两端有半圆形杆头露在石外，以夹住28道拱券，增强其横向联系。在4个小拱上也各有一根铁拉杆起同样作用。

3.在靠外侧的几道拱石上和两端小拱上盖有护拱石一层，以保护拱石；在护拱石的两侧设有勾石6块，勾住主拱石使其连接牢固。

4.为了使相邻拱石紧紧贴合在一起，在两侧外券相邻拱石之间都穿有起连接作用的'腰铁'，各道券之间的相邻石块也都在拱背穿有'腰铁'，把拱石连锁起来。而且每块拱石的侧面都凿有细密斜纹，以增大摩擦力，加强各券横向联系。这些措施的采取使整个大桥连成一个紧密整体，增强了整个大桥的稳定性和可靠性。

平拱即扁弧形拱的形式，既增加了桥的稳定性和承重能力，又方便了人畜在桥上通行，还节省了石料；李春在大石拱的两肩又设计了两个敞肩小拱，增强了桥的泄洪能力，减轻了桥的自重。

建筑价值

'券'小于半圆

中国习惯上把弧形的桥洞、门洞之类的建筑叫做'券'。一般石桥的券，大都是半圆形，但赵州桥跨度很大，从这一头到那一头有37.04米。如果把券修成半圆形，那桥洞就要高18.52米。这样车马行人过桥，就好比越过一座小山，非常费劲。赵州桥的券是小于半圆的一段弧，这既减低了桥的高度，减少了修桥的石料与人工，又使桥体非常美观，很像天上的长虹。

在主拱券的上边两端又各加设了两个小拱。一、可节省材料。二、减少桥身自重(减少自重15%)，而且能增加桥下河水的泄流量。三、使桥身更加美观。

'撞'空而不实

券的两肩叫'撞'。一般石桥的撞都用石料砌实，但赵州桥的撞没有砌实，而是在券的两肩各砌一两个弧形的小券。这样桥体增加了四个小券，大约节省了一百八十立方米石料，使桥的重量减轻了大约500吨。而且，当洨河涨水时，一部分水可以从小券往下流，既可以使水流畅通，又减少了洪水对桥的冲击，保证了桥的安全。

洞砌并列式

它用二十八道小券并列成9.6米宽的大券。可是用并列式砌，各道窄券的石块间没有相互联系，不如纵列式坚固。为了弥补这个缺点，建造赵州桥时，在各道窄券的石块之间加了铁钉，使它们连成了整体。用并列式修造的窄券，即使坏了一个，也不会牵动全局，修补起来容易，而且在修桥时也不影响桥上交通。