一口气读懂中国的桥
来源:文博山西
一见桥字,
小学课本里的赵州桥形象
是不是立刻出浮现脑海?
接着是近年中国的超级工程
从云贵大山到珠港澳海域
中国各地都是大放异彩的桥梁
桥究竟从何而来?
他们又有怎样的大家庭呢?
这次一起来看看
最常见却不太熟的又一建筑遗产
——桥
1
桥从何来?
发芽——西周春秋
西周、春秋以前的时代
河流阻断着部落间的交流
自然给了人类树木与石头
独木桥与河中矴(dìng)步初露锋芒
▲浙江 天台山石梁 图源网络
壮大——秦汉三国
秦汉三国时期为主的阶段
据《史记》《水经注》记载的第一座桥
商代拒桥(巨桥)
正式开启桥的纪元
周文王姬昌“亲迎于渭,造舟为梁”
建造的浮桥
《诗·大明》中也有记载
春秋时黄河第一座浮桥——
蒲津渡浮桥架起
随着春秋时造铁与拱券技术的发展
石拱的旅人桥也随之诞生
秦大兴宫殿,
栈道与复道加入桥梁分支
西汉时的第一座竹索桥
七星桥也在《蜀记》中显现
▲山西 蒲津渡浮桥 图源网络
鼎盛——隋唐宋
唐宋为主的阶段
这时候的国力强盛、技术发达
隋代 赵州桥 石破天惊
敞肩拱桥带领桥梁走向世界
宋代 木拱虹桥 飞桥无柱
中国桥走在鼎盛中
▲福建泉州 洛阳桥 图源博客@ 刘伟大老虎
饱和——元明清
元明清时代为主的阶段
这时的建造技术难以突破
修缮、重建、模仿变为主流
现存桥梁大多是在这个阶段修缮
中国桥梁却在这个阶段孕育着
一场前所未有的革命
▲江苏 宝带桥 图源 @刘雷老师
超越——现代当代
我曾经跨过山河大海
去到人山人海
经过79~98年的建设追赶
中国桥在99~18年开始了创新与超越
改革开放40年中
中国共建新桥513700多座
合计总长约48000公里
而这数字仍然在不断上升中
▲世界最长跨海大桥——港珠澳大桥
图源网络(数据为2018年10月公布)
▲世界第一高桥——北盘江大桥
图源网络(数据为2019年3月公布)
2
桥梁家族
中国古桥类型众多
大多就地取材修筑
用藤蔓、竹子、木头、砖石等来战胜自然
这次我们按常见的材质和结构样式来看看
桥梁家族都有哪些成员呢
梁桥
桥墩上面是横梁的桥
这是最早的一种桥
下为桥墩支撑,
上铺梁为桥面
也叫平桥、跨空梁桥
原始突出水面可跳跃过河的蹬步
和倒木成桥的独木桥
都被认为是梁桥的最初形态
有学者认为
河姆渡与半坡遗址中已有梁桥
▲梁桥受力情况示意(色彩深度表示受力变形大小)
根据结构和受力梁桥可分为
简支梁桥、伸壁梁桥
梁桥类型1 ——简支梁桥
最简单方式支起的梁桥
一个梁放在两个桥墩上
一梁二墩模式
▲简支梁桥的建造示意图
根据有无桥墩分为单跨和多跨
受材料和实用尺寸限制
一般跨度不大
比如园林中常见的梁桥
▲北京 濠濮涧 知鱼桥 图源网络
梁桥类型2——伸臂式梁桥
桥墩上部像手臂伸出模样的梁桥
遇到跨度大,
无法做桥墩的地方
伸臂梁桥应运而生
他又叫悬臂梁桥
在桥墩一侧或两侧
悬挑出短臂、节节伸出
在两个悬臂间架起梁
来承接梁的重量
根据桥墩一侧或两侧
伸出的伸臂数
有单(侧)伸臂或双(侧)伸臂梁桥
以及斜撑伸臂式梁桥
▲单伸臂梁桥示意
▲双伸臂梁桥示意
▲广西 程阳风雨桥 图源网络
浮桥
浮在河上的桥
当河流宽广、技术有限时
人造梁桥的技术就不够用了
人们想到了用船代替桥墩
浮动的船上再铺桥面
形成了浮桥
其他可浮的筏、浮箱等均可做浮桥
▲浮桥示意
我国最早的浮桥
是《诗经·大雅·大明》中的周文王
“亲迎于渭,造舟为梁”
说的是周文王迎娶妃子
在渭河上用舟船相连架设浮桥的故事
浮桥结构简单
施工快、造价低
随时开合、便于通航、可移动的优点
使其古往今来在军事领域的优势独占鳌头
▲福建 万安浮桥 图源网络
浮桥根据形态可分为
直浮桥与曲浮桥
浮桥类型1——直浮桥
桥面保持直线形的浮桥
▲直浮桥示意
船固定在水中
每只船都沿直线布置,上设桥面
桥整体大致顺直
称为直浮桥
为防颠簸
往往在船头或者船尾
用横拉的锁链固定好船只
稳固桥体结构
▲江西赣州 惠民桥 @公众号 景中文化旅游
浮桥类型2——曲浮桥
桥面是曲线形的浮桥
▲曲浮桥示意
有些河流较深、无法用锚固定船
人们只能用索绳系在两岸边
将船等漂浮物串联起来做浮桥
浮桥受到水流冲击
自然地向下游弯曲形成曲线形
曲浮桥上的桥板是可活动的
▲甘肃临洮 永宁浮桥 图源网络
除了直浮桥和曲浮桥
还有因潮汐涨落建造的
可涨落浮动的潮汐浮桥
可允许船只通航的通航浮桥
以及与梁桥等桥梁结合的组合浮桥等
这里就不赘述啦~
索桥
用索绳建成的桥
一些深谷、无河的山地地区
无法建设桥墩、也无法用船
希望就寄托在了一根索绳上
人们用竹子、藤蔓、铁索做成索绳
架在山涧中通行
这就是索桥
我国西南、秦岭或台湾山区较多
我国已知最早的索桥
是《蜀记》中记载的西汉七星桥
索桥种类杂糅,学界有多种分类方式
在此遗介根据通行方式及材料
分为溜索桥、步行藤索桥、
步行竹索桥、步行铁索桥
索桥类型1——溜索桥
人们可以溜着过河的索桥
索绳系在岸边固定物上
用竹、木的溜板等放在溜索上
借助重力从高岸边滑向低岸边
▲溜索桥示意
绳索在古时多为竹索、铁索,现多为钢丝索
滑索竹筒也用滑轮
溜索桥换可以运输动物和货物
索桥类型2——步行竹索桥
竹索桥一般都是并列多索竹索桥
(将竹子劈成内芯和外皮利用特殊方法编制成竹索)
将多根竹索并列连在两岸
两端系紧固定,上面横铺桥板供人通行
竹索桥在秦代就已出现
而现存最早的是重建于清光绪年间的安澜桥
▲四川灌县 安澜桥 图源网络
索桥类型3——步行藤索桥
▲步行藤索桥示意
以粗细不等的藤索连接的桥
上设桥面供人通行
因藤条材质限制
现多见的是藤网桥
西藏地区较多
将整个藤索桥固定成筒状
桥面用细藤编织,
安全感十足
▲西藏 德清藤网桥
索桥类型4——步行铁索桥
用铁索作为骨架的索桥
▲铁索桥示意
一般是多根并列的铁链在底部
用皮绳、锁链、藤条等横接铁索
上铺木板等做成桥面
左右有铁链等作桥栏或扶手
两岸有桥台或建筑固定住铁索
有双索、三索、四索、六索、多索等类型
我国记载最早的铁索桥
是建于汉元年(206)的樊河桥
最知名莫过于泸定桥
▲四川 泸定桥 图源网络
小知识:索桥的建设方式
索桥建造方式很多
常见的是以下五种
方法1
河流较狭窄处,
可在索上系细绳,细绳拴在箭上
用弓箭射到对岸,
再将索绳拖拽过去
▲方法1示意
方法2
水流较急处,两岸各有一人,
将细绳上栓金属块或石块
同时向河流上游甩掷,
被河流激流冲击绞缠在一起后
向一岸牵引,
将主索引向彼岸
▲方法2示意
方法3
江面较宽时,
利用船只载着索绳过河,
再缓慢释放
这一方法对于轻的竹索较为有效,
铁索较为费劲
▲方法3示意
方法4
铁索桥的架设
需要先在两岸架设起溜索桥,
岸边架设桥台
用溜索桥安装吊索,
逐一将铁索固定,
形成多索的铁索桥
铁索桥的后期维护大修
也多用此方式
▲方法4示意
方法5
需要熟悉山野地形的高手山民
用草绳拴着索绳
峭壁攀岩到目的地,
再将铁索拽上山涧固定
▲方法5示意
拱桥
以拱券为称重结构的桥
▲拱券的受力示意
桥梁经过漫长探索
建筑中日益成熟的拱券技术被应用到桥梁
兼顾造型、承重和永固能力
虽然出现最晚
但他主导了我国古代桥梁发展
现在桥梁体系中也举足轻重
大多人认为国内最早有记载的石拱桥是
《水经注》中的旅人桥(西晋太康三年 · 公元282年)
也有人认为是洛阳建春门桥 (东汉阳嘉四年 · 公元135年)
因地域和时代差异
学界对拱桥有多种分类方式
此处遗介按照材质与搭建方式分为
折边石拱桥、实腹石拱桥、
敞肩石拱桥、木拱桥
拱桥类型1 ——折边石拱桥
折边形的拱承重的拱桥
有人认为是最初的一种拱桥
▲折边拱桥示意
最初圆拱的拱石加工困难
在众多的拱形成学说中
有人提出折边成拱的说法
即用直的石料砌筑成折边的桥梁
折边拱桥多在浙江绍兴地区
▲古月桥 浙江义乌 图源微博@Antisymmetry
拱桥类型2——实腹石拱桥
“腹部”填满充实的拱桥
▲实腹石拱桥示意
拱券两侧用砖石等材料填充完全
既保护加固了拱券
又共同承载了桥面重量
这是早期的一种石拱桥
后来在国内也很常见
▲卢沟桥 北京 图源微博@百战-天虫
拱桥类型3——敞肩石拱桥
大拱券两肩位置敞开空心的桥
▲敞肩拱桥示意
拱上的桥体由实心变成空心
小拱垒架在大拱之上
减轻了石拱桥整体重量
也减小了拱券厚度和墩台尺寸
增大桥梁的泄洪能力
最典型的就是赵州桥
▲赵州桥 河北赵县
图源微博@许建钢Xu-Jiangang
小知识:拱券砌筑方法
拱桥的核心技术——拱券
是人类桥梁史乃至建筑史的一项重大发明
在我国古代,
石拱桥砌筑方法众多
主要有并列砌筑和横联砌筑
及其他派生形式
并列砌筑法
并列拱券由多列独立拱券并列
彼此间用腰铁等构件固定各独立拱券
▲并列砌筑法示意
这种方法对石块要求低、安装简单
但横向联系弱、拱券易松外倾、
施工技术要求高
赵州桥即为并列砌筑法建造
横联砌筑法
将整个桥拱一起制作,
券石横向交错砌筑
石头间不用卯棒,
就能横向压实联合
桥梁拱券具有整体性
▲横联砌筑法示意
这是古代最流行的做法
后派生出镶边、框式及镶框组合等
多种砌筑法
▲原始乱石堆砌法
▲镶边横联法
▲框式横联法
▲镶框组合横联法
拱桥类型4——木拱桥
用木头搭出拱建造的桥
▲编木拱桥的建造动图
这是一种1953年前在中国民间流传
没有文字记载
不为世界桥梁界所知的传奇桥梁
仅用木条搭接
便架起一座横空轻巧的桥梁形式
最早见于张择端版本的
《清明上河图》
▲汴水虹桥 图源 张择端版《清明上河图》
与石拱桥是完全不同的结构体系,
却脉络相承,
在古桥史中自成一体
经当代研究被认为是
源自木梁桥
先是木梁加斜撑——撑架桥阶段
后逐渐发展成了著名的木拱桥
也有人称为编木拱桥或贯木拱桥
▲湖北利川 群策桥 图源@中国利川网
▲福建寿宁 杨梅州桥 图源微博@shx-风之吹拂
其他桥型
类型1 ——吊桥
古代城池护城河上、城门前
城防的可活动桥梁
平时放在护城河上,
供人马通行
战时上拉索绳
桥板竖起、阻断城内外交通
他是冷兵器时代有效的御敌手段
随着时间的推移
吊桥随着城池和护城河的拆除几近消失
▲西安永宁门 复原吊桥 图源 遗介君
类型2——廊桥
下桥上廊,
多为木结构
廊屋的结构与当地民居相似
桥上建廊的目的
一者是利用足够的重量压住桥墩和桥体
避免因水涨高冲垮桥梁
二者是为了防雨排水,
避免木桥腐朽
廊桥有木拱廊桥、石拱廊桥、
平梁木廊桥、悬臂木廊桥多个种类
▲甘肃兰州 云龙桥 图源网络
类型3——栈道
栈道依谷修建
一侧是峡谷,一侧是峭壁
峭壁上挖孔,镶入梁柱
下用无数木柱支起栈道
西南,西北地区较多
栈道是木梁柱桥的衍变桥式
▲三峡古栈道 图源网络
类型4 ——复道
复道是宫室或者山川之间
架空的长廊道
多在宫苑之中为帝王贵族所用
《阿房宫赋》就有“复道行空,不霁何虹”
在当代的雍和宫万福阁高层两侧
一定程度上可称其为复道
▲北京雍和宫 万福阁复道 图源微博@我是霓儿
学术界对各类桥梁分类细节持不同意见
本文主要依据《中国桥梁技术史 古代篇 》一书分类
少数地方因科普需要有删改
参考资料
出版物:1 中国桥梁技术史 古代篇 ,唐寰澄 著;
2 中国古代桥梁,唐寰澄 著;
3 中国木拱桥,唐寰澄 著;
4 图像中国古代桥梁 吴礼冠 著;
5 图说中国古典建筑——桥,万幼楠 著;学术论文;
6 云南古桥建筑特征探析_张亚军;
7 古桥结构体系及石拱桥的分析监测评估与保护_李秋萍;
8 明代南京桥梁研究_蔡祥梅;
9 隋唐时期桥梁研究_王彤;
10 桥梁模型试验在宋金时期浮桥建造中的应用_张杨;
11 折边桥与木拱廊桥的关系研究_沈方圆;
12 活态遗产桥梁的价值及其评价研究_张春琳;
13 现代桥梁设计技术创新_张东方;
14 基于赵州桥勘察研究结果探析石拱桥的建造技术及特点_翁伟;
15 单跨石拱桥的加固保护研究_唐家俊;
16 古桥建筑文化与五音桥的修复研究_姚良达;
17 中国古代桥梁文化专题研究_丁媛;
18 浙闽木拱桥类型学研究———以桥板苗系统为视角,刘 妍。
~神奇遗介,扫这里~
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辑|山西晚报全媒体编辑 南丽江
审核|方天戟
责任编辑:谭文娟 SN199