铁桥 (什罗普郡)

铁桥（The Iron Bridge）位于英格兰什罗普郡，为横跨塞文河的铸铁拱桥。其开通于1781年，是世界上第一座使用铸铁建造的大型桥梁。此桥成功建设，激励后来者纷纷将铸铁运用于结构建造，今日则作为工业革命的象征备受尊崇。

铁桥谷因末次冰期的冰川活动而形成深谷，其地理条件使得谷中蕴藏煤、铁、石灰岩、耐火黏土等工业原料，且埋藏临近地表，易于开采，然而亦因此地理条件，在这一位置建造桥梁横跨河流并不容易。河两岸构造不稳定，又需保持河中航道通畅，为处理这些问题，工程师提案建造单跨铁桥。起初对用铁建造桥梁并无把握，但此后兴建仍然开始，工程持续两年，负责铁质构件。所建桥梁横越铁桥谷，主跨达100ft，为下方通过的船只留出充足净空。

1934年，铁桥列入在册古迹，不再向机动车辆开放。行人过桥则一直收费至1950年，此后铁桥转归公有。铁桥自落成以来多数时候均疏于养护，然而自20世纪后半叶起，大规模修复工作得以开展，桥梁因而获得保护。铁桥及其临近的铁桥镇乃至整片铁桥谷于1986年以“铁桥谷”（Ironbridge Gorge）为名入选世界文化遗产。

## 历史

### 背景

末次冰期时，铁桥谷因泛滥形成，亦因此，诸多实用矿床，如煤、铁、耐火黏土、石灰岩等向外暴露，临近地表，易于开采。当地又凭塞文河为运输手段，在工业革命勃兴时成为一处重镇。

于1709年率先运用附近科尔布鲁克戴尔所生产焦炭熔炼当地开采的铁矿，此后数十年间，什罗普郡依靠本地矿脉采出的廉价燃料，成为工业中心。当时塞文河既为贸易要道，在今日所称铁桥谷的深谷一带却亦阻隔交通，在工业繁荣的布罗斯利及两座教区之间尤甚，最近一座桥梁位于，距两地2miles之远。建造铁桥的规划因而萌生，用以连接工业城镇布罗斯利及较小的矿业城镇梅德利、科尔布鲁克戴尔的工业中心等地。河道船舶往来，河谷两侧坡度陡峭，由于这两项原因，但凡在此建桥，则以单跨桥梁合适，且高度应当足以容许高桅船舶在下通过。河岸陡峭不稳定，为桥梁建造带来问题，河流两对岸的道路也并无集结交汇处。

铁桥在同类桥梁中首先建成，但并非首获构思，也不是各种铁制桥梁中最早一座。1755年在里昂曾有铁桥部分建成，然而因成本问题半途而废；在英国约克郡，1769年亦有一座熟铁步道桥落成，其跨度22.2米，下为装饰用水路。

### 动议建造

1773年，建筑师托马斯·法诺尔斯·普里查德致信“铁痴”朋友，当地制铁业主、布罗斯利人约翰·威尔金森，建议修造铸铁打造的桥梁。普里查德的专长本为设计壁炉台和其他室内装潢物件，也擅长设计墓碑，但他此前也曾设计一些木桥石桥。

1773末至1774年初的冬季，当地报纸公报倡议，向议会请愿准许建造单跨120ft的铁桥。1775年，认捐筹集到3000至4000英镑（相当于2016年的UK-GDP至UK-GDP英镑）款项，指派亚伯拉罕·达比一世之孙、科尔布鲁克戴尔工作的制铁业主亚伯拉罕·达比三世总管工程财务。

1776年3月，《1776年塞文河本索尔桥法案》（Benthall Bridge, Severn Act 1776，16 Geo. 3. c. 17）获得御准，遂授权建造桥梁。这一法案的起草人为信托董事会干事托马斯·阿登布鲁克（Thomas Addenbrooke），以及伦敦一名出庭律师约翰·哈里斯（John Harries），之后经什罗普郡议员查尔斯·鲍德温（Charles Baldwyn）递交国会下院。亚伯拉罕·达比三世得到委任铸铁建桥。5月，董事会撤回对达比的委任，转而公开征集用“石、砖或木材”建造单跨拱桥的方案。其后制定的提案都不如人意，董事会遂同意继续推进普里查德的设计，然而使用铁材一事仍有重重疑虑，开销及工期等也提出限制条件。1777年7月桥梁跨度缩减到90ft，随即回升到100ft，可能是出于适应纤道的考量。

## 建造

作于1779年。这是已知唯一一幅建造期间所作画作建桥选址在梅德利和本索尔 (什罗普郡)两地间一处曾运营渡船的处所，之所以选择此地，则是因为其两侧通路高耸、地面相对坚实。1776年塞文河本索尔桥法案中描画有桥梁如何从本索尔教区撒缪尔·巴尼特（Samuel Barnett）住宅附近一处修建到对岸托马斯·克伦普顿（Thomas Crumpton）住宅附近。普里查德于1777年12月21日卒于自家位于塞文河畔艾顿的台屋中，当时建造工程开工仅一个月，他已疾病缠身逾年。

桥梁从五条分段建造的铸铁肋拱起建，跨度达到100ft。工程耗费378.5LT铸铁，独立构件多达将近一千七百，其中最重者达5.25LT。组件都分别铸造，以求互相配合，而并不符合标准尺寸，不同位置的“相同”组件，其尺寸差距能多至数厘米。

所用石构件及桥台于1777至1778年间建造，肋拱则于1779年夏吊运到位，当年7月2日，桥梁初次跨过河川，两年后于1781年元旦开放通行。

1997年，在斯德哥尔摩一处博物馆发现瑞典画家埃利亚斯·马丁所作的水彩画，展现了1779年正在建造中的桥梁。画中可见一座活动木制脚手架，由船用吊架支杆组成，立于河床上，用作吊臂安置桥梁的半圆形肋拱；这些肋拱此前从下游500米处梅德利木材公司运输到工地，则是通过小船。BBC节目《时代瞭望》为作研究，采用画作中描绘的方法，将桥梁主体一座尺寸减半的复制品在2001年建造起来，节目于次年播出。

### 设计

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铁桥基于木匠的设计，这种设计一般用于木结构，从五条分段铸铁肋拱建造，从而跨越100ft距离。桥拱之间通过连锁圆环链接，从而成为桁架拱。建造实用铁378.5LT，将近一千七百项独立构件，各组件分别铸造、相互配合，公差甚大。

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桥上结构用肋拱之间的装饰用圆环和，在普里查德重建的一座亭中也出现相同的元素，可知设计终稿出自其人。铸造厂工头托马斯·格雷戈里（Thomas Gregory）画出部件的详细图样，结果是连接处细部使用了木工法式，如燕尾榫等榫卯结构。

两条靠外的肋拱上刻有如下字样：“This bridge was cast at Coalbrook-Dale and erected in the year MDCCLXXIX”。

两座辅助桥拱由类似的铸铁施工，在南岸覆蔽一条纤道，并起泛洪拱作用。北岸城镇一侧则有一座砖砌拱顶的石拱引导小径穿过其下。

### 建材

铁桥由铸铁建造。这种材料承压能力极强，但在受到拉伸或弯曲力矩时表现不如钢材或熟铁，这是因其具有脆性、强度较低。分析铁桥一座桥拱及撑杆的组分，得出元素组成如下：

元素｜比例

桥拱｜撑杆

碳｜2.65%｜3.25%

硅｜1.22%｜1.48%

锰｜0.46%｜1.05%

硫｜0.102%｜0.037%

磷｜0.54%｜0.54%

铸铁中0.1%的硫含量已达可容忍的上限，不过其中锰含量又足够高，于是生成无害于应用的硫化锰。

是远好于铸铁的结构建材，但这种材料在1800年后才能广泛获取；这种材料渐渐在造桥、铁路、船舶、建筑等方面获得青睐，直到19世纪晚期贝塞麦法等新式炼钢工艺发明为止。

### 耗资

达比此前同意耗费3250英镑（相当于2023年的426353英镑）预算建造桥梁，款项来自工程认捐，金主多数来自布罗斯利。实际开销不得而知，但从同期记录看应当高达6000英镑（相当于2023年的787113英镑），达比当时因其他生意而背负债务，仍应允偿付超支款项。然而，当1790年代中时，铁桥已盈利甚丰，过桥费能为股东返还百分之八的年股息。

## 此后历史

古董桥梁收费表，今展示在收费处外墙。所收过桥费从行人的半便士到大型马车的两先令开通铁桥的壮举改变了谷中聚落的格局，桥建成后数年，周围道路得到了修缮。桥北端发展出以铁桥为名的铁桥镇。铁桥本身更成为一处奇观，诸位董事、当地酒店主乃至马车运营商都向上流人士宣传推销此地。

亚伯拉罕·达比三世是贵格会成员，信奉人人平等，因此铁桥的过桥费对所有人一视同仁，即使王室成员或执勤军人亦不例外。

### 修缮

1783年，为防止北岸滑坡入河，修建了35yard长的围墙。次年12月，发现南岸的石砌干拱出现裂痕，邻近的桥台也显示位移迹象。铁桥谷十分易于滑坡，当地有超过二十次在英国地质调查局国家滑坡数据库中留有记录。时人怀疑山谷两侧都在向河流移位，桥拱两端基座被迫相互靠拢，因而1784、1791、1792三年，桥梁数次修缮。

1795年2月塞文河暴发洪水，铁桥桥体强韧，受水截面积小，因此成为河上仅存完好无损的桥梁。附近比尤德沃斯的中世纪桥梁由工程师托马斯·特尔福德设计的铸铁桥梁替代，凭着更先进的设计，这一桥梁仅需一半的铁量，而跨度却更大，达到39米。这座比尤德沃斯桥一直留存到1906年。常有人认为铁桥是特尔福德的手笔，实际上此人并未承担铁桥的建设工作。

1800年董事会委托开展修缮工作长达数年，其中包括将石砌干拱替换为木制，从而纾解主跨所受压力。也有提案动议在两桥台之间修建坚实支撑以保持其距离，然而研判发现以当时技术不可能做到，日后1970年的修复工作中才得以成真。1812年，勘测员查尔斯·赫顿评论道桥梁施工“很差”，他预测铁桥不会长久，“尽管不是出于铁艺有什么问题”，而是因为石造部分所显现出的裂痕。木造的桥拱在1820年12月又换成铸铁造，在余下的整个19世纪中不得不屡次维修。

大约1870年，“B·贝克爵士表示它九十年来需要修修补补，因为桥拱和高处的拱券协同作用不起来。胀缩效应破坏了高处的拱券，以及桥拱之间的联系。一旦坏了，就用鱼尾板接上。之后螺栓崩断，或者铁件在新地方坏掉。他建议说也没什么不安全的；桥梁坚固得很，要害部分的张力也适中。所需要做的不过是将高处拱券分裂的肋条接上鱼尾板，在板上打椭圆形洞，螺栓不要拧得太紧。”

1902年8月24日，一段长达30ft的女儿墙塌入河中，次年7月一部分重约5Lcwt的桥板从桥上坠落。1909年，一座免过路费的桥梁开通，引起董事会注意，不过桥上车辆行人仍然络绎往来。

### 不再通车

1923年工程咨询公司出具报告认为桥上除漆工之外，主跨的状态良好。又有建议认为桥上的铺路石过重造成危险，除去这种固定载荷之后，桥梁应当仅向不超过2吨重量的载具开放，并且要限定沿行车道中线行驶。后来执行的载重限制为4吨，但1930年代的住房建设热潮使得桥南杰克菲尔德所产瓦片需求大增，分送瓦片的司机群体坚决表态认为他们应当获准过桥，为避免发生危险，董事会决议自1934年6月18日起停止通车。至于行人，则收费桥梁一直收取到1950年铁桥所有权转移到什罗普郡议会为止。所收取的过桥费仅仅略微超出收费本身所需的成本，留不出可供保育工作的预算，铁桥自此多年未曾清洁刷漆。由于状态堪忧，1940年至1970年间多有建议主张废弃铁桥另建新桥，或将其搬迁到其他地点。1956年郡政委会拟案拆毁铁桥新建一座，但这项规划无果而终。铁桥谷博物馆信托基金在1967年成立，定下保护铁桥谷工业遗产的目标，得以从政委会保证拨款开展维修工作。

### 修复

什罗普郡政委会、英格兰历史建筑委员会及方兴未艾的铁桥谷博物馆信托基金三方资助下，1972年至1975年间铁桥的地基展开修复工程，耗资147000英镑。工程顾问桑福德、福西特、威尔顿及贝尔公司决定在河流下方布置钢筋混凝土仰拱以抗衡两端桥台的相向运动。这座拱由塔玛克建筑公司建造，1973年春开工，然而当年夏季洪水反常泛滥，没过围堰，一个夏天完工的希望就此破灭。为减轻重量，移除了南侧桥台的填充物料，贯穿台下的拱则用混凝土加固。路面改用更轻量的沥青碎石铺设，桥台所用石料得到翻新，收费处则重修成信息中心。1980年，桥体迎来20世纪以来第一次涂装，完成这项工作，则是为1981年元旦举行铁桥通行二百周年庆祝活动献礼。

1999年至2000年间，铁桥上下布设脚手架以方便英格兰遗产委员会检测。桥梁再加涂装，还作了一些小规模维修。2017年1月英格兰遗产委员会宣布对铁桥开展耗资120万英镑的修复工程，从当年9月开始，是该会承担“有史以来最大的保育项目”。2018年报出的开支攀升到360万英镑，委员会则形容项目是“对肋架和桥拱、石构件和桥面雄心勃勃的保育工作”。这项计划之所以提出，是在当地大量调研之后，这些调研揭示出，由于铁制构件自最初修建以来积累的张力、数百年来地层的位移、19世纪的地震等等原因，铁桥名垂青史的结构正受到威胁。除结构修复外，桥梁还从蓝灰色恢复到原有的红棕色，此前种种精密分析表明这正是铁桥最初建立时的样貌。

该项目的资金部分来自众筹，借此取得款项47545英镑，同时也收到德国赫尔曼·雷姆茨马基金会一百万欧元的捐赠，这一基金会主要推进北德地区的文化和社会项目，本次是其第一次向英国注资。各项工作完成后，铁桥在2018年12月6日重新开放。

### 所获赞誉

铁桥本身及其临近的聚落铁桥镇，乃至铁桥谷于1986年列入联合国教科文组织世界遗产名录。桥梁则是一级登录建筑，由特尔福德和雷金地区委员会所有。

1934年，铁桥列入在册古迹，1979年，列为美国土木工程师协会认定的国际土木工程地标。

2020年，铁桥的保育修复工作获得，这一奖项涵盖欧盟及欧洲经济区各地一共三十处最杰出的文化遗产项目。

## 对桥梁设计的影响

铁桥作为第一座以金属建造而体量不容小觑的桥梁，“对科技及建筑领域的进步影响深远”。以这次1781年对铸铁的成功运用为先声，后来许多桥梁选用这一建材，18世纪末19世纪初期，跨度可观的铸铁桥拱纷纷建造起来。

- 1786年，革命作家及博学家托马斯·潘恩建造模型演示铸铁在桥梁上的应用，送到巴黎的科学院和英格兰的皇家学会广而告之。潘恩进一步制造并竖立起“一根跨度90ft的完整肋拱，从弦线到拱心高5ft”，重达3吨。此后又建起一座五条肋拱的完整桥梁，跨度210ft，潘恩在帕丁顿一片场地建立此桥，但缺乏两侧扶壁，只作展示用，一年后即拆卸。
- 1793年至1796年，韦尔茅斯桥以235ft的跨度落成，用铸铁制成铸造拱石，并以此建造而成，这些铸造拱石则多少同石造桥梁所用的拱石相似。这一桥梁使用了上文潘恩所造桥梁的一些铁材，此前这些材料运回了罗瑟勒姆的铸造厂。
- 1795年，塞文河发生洪灾，周遭所有桥梁无一幸免，唯独铁桥例外，因为其开放的结构使洪水得以穿过。当时托马斯·特尔福德正在什罗普郡担任公共工程鉴定员，他为比尤德沃斯另建新桥所作的设计就包含了类似铁桥的高桥拱，不过跨度大出30ft，耗费铁材则不到铁桥一半。特尔福德接着设计了一系列铸铁桥梁，其中现存历史最久的是克雷盖拉希桥。
- 1799年，科尔波特桥在洪灾后重建，单跨样式，用三条铸铁肋拱。1799年的这一代桥梁于1818年重新塑形，增加两条肋拱，而存续至今。

## 艺术描绘

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1750年至1830年间，逾五十名画家、雕刻师云集科尔布鲁克戴尔一带，见证记录工业兴起、风貌变迁。描绘铁桥的艺术家中，威廉·威廉斯 (艺术家)着笔甚早，他于1780年10月收受达比10畿尼（UK）资金为桥作画。迈克尔·安杰罗·鲁克的一幅版画渐渐崭露头角，其中一幅印稿由托马斯·杰斐逊购得，陈设在他蒙蒂塞洛住宅的餐厅中。

1979年，皇家艺术研究院举办题为“铁桥一观”的展览，庆祝铁桥完工二百周年。

## 外部链接

- Iron Bridge & Tollhouse – Ironbridge Gorge Museums Trust（铁桥&收费处——铁桥谷博物馆信托基金）
- 英格兰遗产委员会官网有关铁桥的页面
- BBC提供的虚拟游览（需安装VRML插件，游览时使用PgUp/PgDn移步）
- 什罗普郡铁桥谷中滑坡现象的地质评估（报告）

## 基本资料

- bridge_name：铁桥
- 原文名：The Iron Bridge
- 原文名：en
- 承载：行人
- 跨越：塞文河
- 地点：铁桥谷
- 桥型：铸铁
- 最大跨度：100ft
- 开工日：1777年11月
- 完工日：1779年7月
- 开通日：1781年1月1日
- 通行费：自1950年起对公众免费开放
- 座标：52.62735°N 2.48550°W
- 坐标：yes
- 指定：Scheduled monument
- designation1_offname：铁桥（The Iron Bridge）
- designation1_date：1934年1月18日
- designation1_number：1015325
- 指定：UK Grade I
- designation2_offname：铁桥（The Iron Bridge）
- designation2_date：1983年4月8日
- designation2_number：1038659