怀念刘树勋 郑维蓉
 
查看图片 查看图片
刘树勋
1902 ~ 1986
  郑维蓉
1901 ~ 1986
 
到访:22773  墓地祭奠:27   留言:15

献花

点烛

上香

献供

献歌

赵州桥为什么能这样坚固耐久
老夫孓  2020/4/29 12:10:00  浏览:435

我们的初浅意见
《桥梁史话》编写组:
来函收到。并于“赵州桥为什么能这样坚固耐久”的讨论,我们提出如下初浅意见,仅供你们参考,并希将有关讨论意见寄给我们学习。
         此致
敬礼!
南京工学院五系公路教研组
1976、6、29

我们的初浅意见
来函指出:“这座桥为何能这样坚固耐久,原因是多方面的,值得研究”。我们也是这样想的。
赵州桥是世界上有名的石拱桥,于一千三百六十年前建成,在造型和施工方面都是石拱桥建筑上的重大创造。当时是先进的,现在它在石拱桥中仍属于先进之列。这方面,在罗英著《石拱桥》中有详细介绍。
我国利用拱型结构最早,石工有丰富的造拱经验。但以前多为半园实腹拱,这座桥首先采用圆弧空腹拱,而这座桥又是矢跨比约为1/5的坦拱,使压力线与拱轴线比较接近(一般处于中间1/3带之内),这就大大提高了拱圈的稳定性及其承载能力。空腹小拱使流水面积增加16.5%,增加泄洪能力,并减少流水压力,同时还减轻桥身上部重量15.3%(与实腹比较),节省石料,又减轻对地基的压力。
拱脚宽度9.6米,拱顶宽度9.0米,这就增加了横向稳定性及横向强度。近代拱桥(吊拱)也有利用这种方式的实例。
拱桥石料是当地出产的青白色石灰石,石质坚固,强度平均在1000公斤/平方厘米以上,单位重量达2.85吨/立方米。从单位重来看,其强度应大于1000公斤/平方厘米。
拱石制造精良,在琢平麿细洗净后,不但使尺寸准确,而且各面鑽出精细的对称斜纹,使其接触面平而不滑,以利抭剪,并用腰铁把两石钳紧。
拱圈石宽25~40厘米,纵向并列分卷便于施工,不但能节省拱架,且可避开洪水期及其它不利因素,而且还有利于尖拱和压拱工作,更利于修复。
“尖拱”是在拱冠处利用木楔把砌好的拱圈顶起来,再装设拱冠石。这种施工方法使拱圈产生预压力,这不但可检验拱圈施工质量又可调整拱轴线,这不是也可以说:这是二十世纪初利用千斤顶调整拱轴线方法的先导吗?当时用这种方法既保证了拱圈受力的均匀性,又保证了各道拱圈砌筑的准确性,就是现在也还有利用的价值,不过,可以根据当前的具体情况,采用各式超重工具,不一定还要用木楔而已。
当时桥工已考虑到保证拱石与拱石之间,各道拱圈之间,以及拱圈与桥台之间联系的重要性,并认识到要使它们共同作用,就必须加强横向联系。因此,该桥除石与石之间,圈与圈之间用腰铁相连外,还在拱圈上设护拱石、勾石及铁拉杆等和收分等措施,以增强横向联系,而且还在拱脚与台帽接合处,设有6厘米×6厘米的方铁柱,上入拱圈,下入楔形垫石和桥台,伸入各1米左右,所以保持拱圈与桥台接合。护拱石并可起保护拱圈的作用。
桥台在楔形垫石下只有五层料石,共厚1.55米,其下为粗砂层。根据1955年探查情况:“……用铁钎向下向里插入约1米,未发现有任何石料……怀疑台下有基桩……但用铁钎在台墙底面平探1米多,未能证明,……经测量桥台顶端起拱线处,基础虽浅,但并无走动迹象。”(罗英著:《中国石桥》)。关于水文情况:“夏秋霖潦,挟众山泉来注,其势不可遏,然不久复为细流矣。”(同上)。这说明,河水暴涨时冲刷河底,水落时又淤积起来,说明桥台石料下可能有短桩(应进一步了解)。但是,无论如何,经过千余年的历程,桥台没有显著走动迹象,这证明基础是牢固的。根据1955年用精密仪器测量起拱线高程数据,南北最大差32毫米,东西(横向)最大差17毫米,考虑到古代测量仪器的精度,以上差值不全是沉降差值,但是,就算是沉降差值,而且再将增大50%,那也还是在允许范围之内。
从地形上看,关帝阁遗址距河岸较近(该河岸比对岸低),估计台背砌石有可能已延续到关帝阁,而对岸则可能达到岸边的原始硬粘土层,以此来防止桥台的水平位移。古代拱桥台背多用砖石砌筑,如南京宝塔桥旧址,其台背砌筑砖石堤长达几十米,效果良好。
低桥台,长后座,是充分利用自然条件加强拱桥坚固耐久性的好方法。“古为今用”,加强桥台台背后座的建筑经验,仍有现实意义。
养护维修是保证坚固耐久的一个重要措施。变是绝对的,不变是相对的。寒来暑往,风雨侵蚀,水冲冰冻,更加车马冲击,又意外火烧(柴船失火),如不维修是不可能使桥保存完好的。经过一千三百六十年,迄今仍然完好是经过多次维修得来的。拱圈除东侧3圈和西侧5圈外,只有中间20圈主拱圈没有修过,而西(上游)5圈比东侧3圈塌落要早百余年,说明水流冲击,西阳暴晒的影响力是很大的。东西两侧拱圈的局部塌落,正是历代统治者不重视维修保养所造成的。即使这样,第一次修复拱圈也是在建桥180年后才进行,而之后尽管进行过多次维修保护,但是,经过一千三百余年还有20道拱圈从未修过,这就充分说明赵州桥建筑的质量是不容否认的,这也说明维修保护也是使桥梁耐久的一个不可忽视的因素,同时也可以看到,采用纵向并列分卷施工对于砌筑和修复的好处。
当时建桥工人从设计、制造到施工是完全结合在一起,考虑周到工作准确,又得到群众拥护,群策群力,这是使桥梁坚固耐久的重要保证。
由于水平所限,以上看法是否恰当,仅供参考。

1976、6月

      发表评论文章评论(共0条)
  • 暂无评论!
登录|注册
分享按钮