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