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赵州桥能够屹立千年而不倒,李春造桥时有什么秘密?

来源:镜子历史网2019-11-01责编:明光铠人气:
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古老的赵州桥,像条美丽的彩虹 横卧在赵州(今河北赵县 )城南交河之 上。唐朝文人赞美它如同“初云出月,长虹饮涧”。它结构坚固,雄伟壮观,历经1400多年的风霜依然屹立不倒,可以称得上是我国桥梁建筑史的奇迹。
赵州桥又名安济桥,也叫大石拱桥,是我国现存最早的大型石拱桥,也是世界上现存最古老的跨度最长的敞肩圆弧拱桥。它全长50.83米,寬9米,主孔净跨度为3702米。赵州桥全部用石块建成,共用石块100多块,每块的重量达1吨,整个桥梁自重约为200吨。大桥自建成到现在,期间经历了10次水灾、8次战乱和多次地震,承受了无数次人畜车辆的重压,都没有被破坏,让人不能不佩服其施工的精巧和科学。
 
赵州桥建于附代开皇中期( 65年61年),是由南代著名的桥某工匠李春设计和主持建造的。时的赵县是南北交通的必经之路,由此北上可到重镇涿郡(今河北陈州市)、南下可抵东都洛阳,交通十分繁忙。可是这一要道 却被交河所阻断,严重影响了南北交通。到了洪水季节,甚至不能通行。在没河上建造-座大型石桥成为人们的泊切需要,朝廷授命李春负责大桥的设计和施工。
 
李春是隋代的无数普通工匠中一位杰出代表,身份的普通使他在史书中没有记载,有关他的文字记载仅见于唐代中书令张嘉贞为赵州桥所写的“铭文”中:“赵郡交河石桥。隋匠李春之迹也,制造奇特,人不知其所为。”
李春率领工匠来到赵县,对交河及两岸地质等情况进行了实地的综合考察,在认真总结了前人建桥经验的基础上,提出了独具匠心的设计方案。然后再按照设计方案组织施工,出色地完成了赵州桥的建造。
 
赵州桥不仅设计独特,而且建造技术也非常出色,在我国桥梁技术史上有许多创新和贡献,表现在以下几个方面:
采用坦拱式结构,改变了我国早期拱桥半圆形拱的传统。赵州桥的主孔净跨度为37.02米,而拱高只有7.23米,矢跨比(拱高和跨度之比)为1: 5左右,这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的。这种结构不仅使桥面平坦,易于车马通行,而且还有节省用材料和施工方便的优点。
 
开敞肩之先河。李春把以往桥梁建筑中采用的实肩拱改为敞肩拱,即在大拱两端各设两个小拱。其中- -小拱净跨为3.8米,另-拱净跨为2.8米。这种设计的好处有三:一是可节省材料,二是减少桥身自重,三是能增加桥下河水的泄流量。这种大拱加小拱的敞肩拱设计不仅增加了造型的优美,而且符合结构力学理论,提高了桥梁的承载力和稳定性。
 
单孔设计。建造比较长的桥梁,我国古代一般采用多孔形式。 李春采取单孔长跨的形式,河心不设立桥墩,石拱跨径长达37米之多。这在我国桥梁史上是项空前的创举。合理选择桥基址,设计了独具特色的桥台。李春选择汶河两岸较为平直的地方建桥,地层都是由河水冲积而成,表面是粗砂层,以下是细石、粗石细砂和黏土层。
基址特别牢固。赵州桥的桥台的特点是低拱脚、短桥台、 浅桥基。李春在指台边打入许多木桩,目的是为了减少桥台的垂直位移(即由大桥主体的垂直压力造成的下沉) ;采用延伸桥台后座的办法,目的是为了减少桥台的水平移动(即由大桥主体的水平推力造成的桥台后移)。另外,为了保护桥台和桥基,李春还在沿河一侧设置了一道金刚墙。这种设计不仅可以防止水流的冲蚀作用,而且使金刚墙和桥基以及桥台连成一体,增加了桥台的稳定性。
 
赵州桥的敞肩圆弧拱形式是我国劳动人民的一个伟大的创造,西方直到14世纪才出现敞肩圆弧石拱桥,比我国晚了600多年。赵州桥建筑结构奇特,融科学性和民族特色为一体,是我国古代建筑的精品。1991年, 赵州桥被美国土木工程师学会评选为世界第12处“国际土木工程历史古迹”。