橋梁四大類型包括哪些—橋梁四大類型包括哪些內(nèi)容
橋梁自古而生,早在人類發(fā)明創(chuàng)造橋梁之前,大自然就給人類留下了靈感, 比如廣西桂林象鼻山、浙江臺州天臺山石梁、重慶萬州竺溪河天生橋、江西貴溪 仙人橋等等。著名地理學(xué)家徐霞客在游至江西撫順石碧寺時(shí)記錄到:“寺北有矗 崖立溪上,半自山頂平剖下,南峰尤突兀……二十一日急登碧,是峰東西橫跨, 若飛梁天半,較貴溪石橋,軒大三倍。’’①這些天然橋梁或是跨水而成,或是凌 空飛躍,或是有著優(yōu)美的弧度,或是平直的踏實(shí),都是大自然的奇跡,是我們能 夠?qū)W習(xí)和效仿的老師。
炎黃子孫建造橋梁的歷史久遠(yuǎn),我們的祖先也許是從獨(dú)木橋開始的,也許是 從竹筏橋開始的,也許是從索橋、吊橋開始的,在大自然的考驗(yàn)和社會(huì)進(jìn)步的要 求下,造橋技術(shù)不斷創(chuàng)新和改進(jìn),創(chuàng)造出大量的、各式各樣的讓世界為之贊嘆的 橋梁。但是,由于材料和技術(shù)的原因,經(jīng)過大自然的侵襲和人為的破壞,并沒有 很早期的橋梁保存下來。在文字產(chǎn)生之后的橋梁尚有流傳下來的典籍可考,遠(yuǎn)古 時(shí)期的橋梁就只能依據(jù)考古工作發(fā)現(xiàn)的蛛絲馬跡進(jìn)行推測了。

橋梁專家茅以升認(rèn)為“橋、梁"二字雖然用時(shí)多為易名同義,但其實(shí)也有所 不同,“橋”表示有坡度,且中間高的形狀,“梁”則僅僅表示為跨水或者絕水 者。固如今,我們基本把“橋、梁”二字連用,表示同一個(gè)意義。從文字記載和 保存下來的橋梁來看,可以把我國古代的橋梁按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同形式的分 類,以方便了解。
按照造橋的材料來分,可分為:竹橋、木橋、藤橋、石橋、磚橋、鐵橋等。 按照橋梁的結(jié)構(gòu)形式來分,可分為:踏步橋、獨(dú)木橋、浮橋、索橋、梁橋、 拱橋等。
古人對于不太常見的踏步橋和獨(dú)木橋也是有記載的,“聚石水中,以為步渡, 徇也”@,“《說文》:水上橫木,所以渡者,徐鉉云:即今所謂水杓橋也”鋤。 “杓”一是可以解釋為溪澗里的踏腳石,也就是我們今天所說的踏步橋,二是可以解釋為獨(dú)木橋。踏步橋又叫“汀步、掇步”,與獨(dú)木橋一同,都屬于原始的橋 式,今天多是用在園林建筑中或景區(qū)平緩的溪水中,來增加游園的樂趣。
浮橋, 顧名思義,指浮在水面上的橋梁,可作軍隊(duì)過水的應(yīng)急之策。“造作梁橋也,作 船于水,比之而加版于其上,以通行者,即今之浮橋也……造舟為梁,文王所制, 而周世遂以為天子之禮也。”∞這是朱熹對《詩經(jīng)》中有關(guān)浮橋記載所做的注釋, 說明在周文王稱天子之前就發(fā)明了用船作為橋墩的浮橋,這是有關(guān)浮橋的早期記 載了。索橋又稱“繩橋、吊橋”,起先多用竹、藤作為制作材料,后來出現(xiàn)了鐵 索橋。“凡言笮者,夷人于大江水上置藤橋,謂之笮。”
西南地區(qū)多陡岸險(xiǎn)谷, 早就有索橋的出現(xiàn),甚至有縣以“笮”為縣名,說明當(dāng)時(shí)的巴蜀地區(qū)索橋數(shù)量不 少,而且具有一定的重要程度。位于四川省甘孜州瀘定縣的瀘定橋便是鐵索橋了, 地方志有記載:“巡撫能泰奏言:瀘河三渡口,高崖夾峙,一水中流,雷彝矢激, 不可施舟楫……彷鐵索橋規(guī)制建橋,以便行旅。朕嘉其意,詔從所請。”
在福 建泉州現(xiàn)存一座精美的石構(gòu)平梁橋,名萬安橋,有地方志記載:“蔡襄萬安橋碑: 泉州萬安渡石橋,始造于皇祜五年(公元1053年)四月庚寅,以嘉佑四年(公 元1059年)十二月辛未訖功。累趾于淵,釃水為四十七道,梁空以行。”具有 堅(jiān)實(shí)的拱券結(jié)構(gòu)的拱橋,出現(xiàn)的時(shí)間較晚,卻是古代橋梁中最具有生命力的一種 橋梁形式,一經(jīng)出現(xiàn),發(fā)展迅猛。地理學(xué)家酈道元有過對石拱橋的記載:“朱超 然與兄書云:橋去洛陽宮六七里,悉用大石,下圓以通水,可受大舫過也。題其 上云,太康三年(公元282年)十一月初就功,日用七萬五千人。”這種擁有 多種形制的石拱橋是我國橋梁建筑中重要的組成部分,因?yàn)橘|(zhì)地和建構(gòu)方式的原 因,在歷史長河中保留下來數(shù)量很多,很具有代表性,因此本文涉及到的河北省 重要古橋均為石拱橋。
拱這種結(jié)構(gòu)的起源沒有一個(gè)準(zhǔn)備的說法,可以猜測人類是由天生石拱橋或是 由水力將震落在河道中的石頭沖積成亂石拱而受到了啟發(fā)。@最早出現(xiàn)拱的地點(diǎn) 大概就是古埃及了,在公元前2560年建成胡夫金字塔的入口就是個(gè)三角拱結(jié)構(gòu), 而世界上保留下來的最古老的實(shí)體石拱橋是“阿瑞凱比克橋(Arkadiko Bridge)”,源自希臘青銅時(shí)代晚期的邁錫尼文化。∞中國的拱結(jié)構(gòu)是從外而來的還是本土孕 育的,并不能有個(gè)確定的說法。
在《禮記·儒行》中有這樣的記載:“篳門圭窬, 蓬戶甕牖”,意思是柴門小戶的貧苦人家用蓬草編織成門,用壞了的甕做窗戶。 破甕或是完整的一圈或是破碎的一大段弧形,都說明此時(shí)出現(xiàn)了拱形的窗戶,且 拱又被稱為“甕”。接下來就是在房子和墓葬中用到的,較之橋梁需要的拱直徑 小些的小型拱出現(xiàn)了,又被稱為券或是拱券。國內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最早的拱形建筑是 建于周代末期,約公元前250年的洛陽韓君墓的墓門。
在河南新野發(fā)現(xiàn)的一批 漢代空心畫像磚中,有一塊“橋梁畫像磚”,這塊畫像磚被發(fā)現(xiàn)時(shí)是兩個(gè)半截的 狀態(tài),三面呈素面,一面是以橋梁和車馬出行為主題的畫像,橋梁位于畫面的右 邊部分,是一座拱形獨(dú)孔橋,橋上有架四匹馬的馬車、騎著馬的隨從,橋下有小 型船只通過。典籍中對石拱橋的文字記錄最早的大概就是上文中《水經(jīng)注》中 對“洛陽橋”的描述了。而我國現(xiàn)存的建成年代最早的石拱橋非河北省趙縣的趙 州橋莫屬了。
拱券有真拱和假拱之分,真拱指的是拱的部分在整個(gè)建筑中屬于承重結(jié)構(gòu), 能夠起到支撐的作用,假拱則只是做出了拱形式上弧形的樣子,僅僅作為建筑的 裝飾存在,并沒有起到承重的作用。具有真拱結(jié)構(gòu)的橋才能稱之為“拱橋”。拱 橋從建造材料上來區(qū)分,有石拱橋、磚拱橋、木拱橋、竹拱橋等。
拱橋中因?yàn)楣?形構(gòu)件起主要的承重作用,受彎又受壓,又以受壓為主,所以選用天然石料建造 拱橋十分合理,物盡其用,又牢固可靠,不易風(fēng)蝕,使用時(shí)間久。因此,石拱 橋占所有材質(zhì)拱橋中最大的一個(gè)比例,是普遍的,也是本文要研究的對象。典型 的的石拱橋,有河北趙縣的趙州橋、北京的盧溝橋、江蘇蘇州的寶帶橋等。磚由 土燒制而成,硬度較低,較之巖石,容易風(fēng)化,磚拱橋的保留就比石拱橋要艱難 一些,不過也是有古磚拱橋遺留下來,比如陜西榆林的永濟(jì)橋。木拱橋創(chuàng)始于宋 朝,盛行于當(dāng)時(shí)的都城汴京,即今天河南的開封。
如北宋張擇端《清明上河圖》 中結(jié)構(gòu)精巧的汴水虹橋,是木拱橋存在的證據(jù)之一。雖然現(xiàn)在許多木拱橋由于戰(zhàn) 火或是自然原因,已經(jīng)不能保留下來,被重新用石料或鋼筋水泥改建過了,但其 實(shí)木拱橋若是維護(hù)得當(dāng),能夠保存的時(shí)間是比較長的,如浙江泰順仙居橋。仙居橋是一座有廊屋的木拱橋,始建于明,如今經(jīng)過多次水患和重建,留下的這座廊 橋重建于康熙十二年,有文獻(xiàn)記載:“仙居橋:嘉靖浙江通志:在縣治東十五里; 萬歷溫州府志:今郭顯宗建,成化十九年(公元1483年)洪水沖壞,令范勉重 建,嘉靖三十九年(公元1560年)復(fù)壞,四十二年(公元1563年)令區(qū)益重建。
國朝康熙十二年(公元1673年)里人復(fù)造。”∞簡單便捷又耗資少的竹拱橋,適 合作為承載要求不高的臨時(shí)性的交通手段。竹子中空易朽,不耐用,沒能有竹拱 古橋保留下來,只是在盛產(chǎn)竹子的南方地區(qū)有制作竹拱的技術(shù)流傳了下來。
石拱橋就拱券的形狀分類,種類繁多,多以拱券的形狀給予形象的命名,如 圖一。
半圓拱,是應(yīng)用最普遍的一類拱,一般情況,半圓拱的拱心夾角略大于 180。。擁有半圓形拱券的石拱橋往往玲瓏又精致,比如浙江杭州的映波橋、望 仙橋、鎖瀾橋等蘇堤六橋。馬蹄拱指馬蹄狀的類似于古典園林中月洞門一樣,大 于半圓不滿整圓的一類拱券,例如四川鄰水縣的奇洪橋。全圓拱這種形式所見不 多,例如蘇州吳縣的東美橋。圓弧拱即圓周小于半圓的弧段拱,造型優(yōu)美,比如 河北趙縣的趙州橋、上海青浦縣的普濟(jì)橋。
鍋底拱是一種最生動(dòng)形象的說法了, 拱券有像鐵鍋一樣的尖底,因此又叫做“尖形拱、桃形拱”。鍋底拱有左右兩個(gè) 圓心,例如云南建水的雙龍橋。蛋圓拱就是在鍋底拱的尖部再加上一段圓弧,比 如北京頤和園的玉帶橋。橢圓拱是以可以找到三個(gè)圓心的拼接圓的圓弧為拱券 的,實(shí)際上蛋圓拱就是以短軸做拱跨的橢圓拱,而一般意義上的橢圓拱則是以長軸做拱跨的,比如云南安寧縣的安寧橋。拋物線狀拱即以可以找到三個(gè)以上圓心 的拼接圓的圓弧做拱券,例如貴州施秉縣沙坪橋的中孔。折邊拱是浙江省古橋的 特色,例如紹興廣寧橋。
石拱橋就拱券的排列形式來說,基本形式有并列和橫聯(lián)兩種,其他類型由此 兩種演變而來。并列拱券就是由一組已經(jīng)砌好形狀的獨(dú)立的券再并列砌接在一起 形成的,比如江西廬山的三峽橋。這種砌筑方式較為簡單,但一塊券石和與它比 肩的那一塊券石的橫向聯(lián)系比較弱。
橫聯(lián)拱券實(shí)際中應(yīng)用很多,指橫向交錯(cuò)比砌, 像現(xiàn)在馬路邊用小塊長方形的磚砌人行道一般的砌法,使券石壓緊連實(shí),進(jìn)而使 得全橋的拱石基本成為一個(gè)拱券形的整體。其它由并列拱券和橫聯(lián)拱券演化而來 的拱券的排列形式,有框式橫聯(lián)拱券、鑲邊橫聯(lián)拱券、橫聯(lián)分節(jié)并列拱券等,因 為是在前面兩項(xiàng)的基礎(chǔ)上依據(jù)實(shí)際情況改變的券的排列方式,就不在此一一贅述 了。另外,中國有些石拱橋的拱券是使用亂石碎石或是鵝卵石以不規(guī)整的方式砌 成的,還經(jīng)久耐用,令人贊嘆。∞由于不同地區(qū)的土質(zhì)、河流流量、要求的承載 量不同,需要的石拱橋的整體型制也有所不同。
在北方地區(qū),河流流量和流速季 節(jié)性變化大,夏季雨水充沛的時(shí)節(jié)河水的沖擊力大,冬季氣溫上升的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生 融化一半的留冰,加之北方地區(qū)多用馬車載物,需要橋梁的承載力大,因此北方 的石拱橋多是厚墩厚拱的橋型,比如北京頤和園的十七孔橋。不過,南方山區(qū)冬 季河道干涸,夏秋河水泛濫,屬于季節(jié)性河流和河流流速迅猛的地區(qū)也會(huì)選用厚 墩厚拱的橋型。
在東南地區(qū),一般情況土質(zhì)松軟,河流流量常年較為穩(wěn)定,多船 少馬車,對橋梁的承重能力要求相對較小,而對橋梁本身的重量有要求,因此南 方多薄墩薄拱的石拱橋,比如江蘇蘇州的滅渡橋。敞肩圓弧石拱橋是我國首創(chuàng), 很容易理解,就是把拱券以上相當(dāng)于橋身的“肩膀’’的位置“敞開”,把實(shí)心變 成空心的,既能減輕橋梁的自重,又有更利于雨季泄洪,可以更好地延長橋梁的 使用時(shí)間,例如世界上現(xiàn)存最古老的、跨度最大的敞肩圓弧拱橋一一趙州橋。這 種敞肩圓弧石拱橋多見于河北、山西、河南等省份。

