寰行中國橋?這座橋真神,中國人從小就知道
先來學習一篇課文:
河北省趙縣的洨(xiáo)河上,有一座世界聞名的石拱橋,叫安濟橋,又叫趙州橋。它是隋朝的石匠李春設計和參加建造的,到現在已經有一千四百多年了。
趙州橋非常雄偉。橋長五十多米,有九米多寬,中間行車馬,兩旁走人。這麼長的橋,全部用石頭砌成,下面沒有橋墩,只有一個拱形的大橋洞,橫跨在三十七米多寬的河面上。大橋洞頂上的左右兩邊,還各有兩個拱形的小橋洞。平時,河水從大橋洞流過,發大水的時候,河水還可以從四個小橋洞流過。這種設計,在建橋史上是一個創舉,既減輕了流水對橋身的衝擊力,使橋不容易被大水沖毀,又減輕了橋身的重量,節省了石料。
這座橋不但堅固,而且美觀。橋面兩側有石欄,欄板上雕刻著精美的圖案:有的刻著兩條相互纏繞的龍,嘴裡吐出美麗的水花;有的刻著兩條飛龍,前爪相互抵著,各自回首遙望;還有的刻著雙龍戲珠。所有的龍似乎都在遊動,真像活了一樣。
趙州橋體現了勞動人民的智慧和才幹,是我國寶貴的歷史遺產。
《趙州橋》是人教版語文三年級上冊中第74-75頁的一篇課文,作者茅以升。節選自《中國石拱橋》。
隋代趙州橋是石拱橋。石拱橋的設計靈感其實是來自自然界,比如我們從山間行走,偶爾也能看見橫跨山澗之間的天然石拱橋,這往往是兩山之間的瀑布被石脊阻攔,在流水的長期衝擊下,石脊的孔隙被沖刷成圓形,形成天然的石拱橋。在廣西樂業縣境內的布柳河上,有一座三大山塌陷形成的石拱橋,被當地人稱為「仙人橋」。
自然界形成的橋樑有多種,如果河邊的大樹被風吹倒,橫跨在河上就是梁橋;兩岸之間的粗大藤蘿懸跨峭壁結為一處,則是索橋;如果是一根大樹恰好橫在溪流上,是獨木橋。在中國古代,除了趙州石拱橋,還有木橋、竹橋、石橋、磚橋、鐵橋。
考古發現,在陝西西安半坡村新石器時代的氏族聚落遺址(公元前4800-前4200),部落周圍挖有寬、深各約5米左右的大圍溝,氏族成員出入自然會有橋,一般是獨木橋,進入奴隸社會後是汀步橋、梁橋、浮橋等。
7月4日,寰行中國車隊從石家莊出發,來到東南四十多公里的趙縣城南,這裡有當地人說的「大石橋」,用專業的說法就是,這是一座當今現存年代最久、跨徑最大、建造最早、保存最完善的古代單孔敞肩石拱橋。
在趙州橋景區幾乎都能看到一款扇面寫有「神橋」的摺扇。為何被稱為「神橋」?據說,趙州橋經歷了10次水災,8次戰亂和多次地震。所以,連茅以升先生都評價說,先不管橋樑內部結構,僅就它能存在1000多年就說明了一切。
水災、戰亂、地震不倒,趙州橋逐漸被神化。
趙州橋來什麼人修?
玉石欄杆什麼人留?
什麼人騎驢橋上走?
什麼人推車紮上一道溝?
趙州橋魯班爺修,
玉石欄杆聖人留,
張果老騎驢橋上走,
柴王爺推車扎了一道溝。
民歌《小放牛》說趙州橋魯班修,不知生平事迹不詳的隋代工匠李春作何感想。在趙州橋建成100年後的唐開元十三年(726年)唐中書令張嘉貞著《安濟橋銘》中記有:「趙郡洨河石橋,隋匠李春之跡也,製造奇特,人不知其所以為。」
從民歌《小放牛》可以看出,趙州橋有一段美麗的傳說:
相傳趙州橋是魯班所造,這座大橋建成後,八仙之一的張果老倒騎著毛驢,帶著柴榮,也興沖沖地去趕熱鬧。他們來到橋頭,正巧碰上魯班,於是他們便問道:這座大橋是否經得起他倆走。魯班心想:這座橋,騾馬大車都能過,兩個人算什麼,於是就請他倆上橋。誰知,張果老帶著裝有太陽、月亮的褡褳,柴榮推著載有「五嶽名山」的小車,所以他們上橋後,橋竟被壓得搖晃起來。魯班一見不好,急忙跳進水中,用手使勁撐住大橋東側。因為魯班使勁太大,大橋東拱圈下便留下了他的手印;橋上也因此留下了驢蹄印、車道溝、柴榮跌倒時留下的一個膝印和張果老斗笠掉在橋上時打出的圓坑。當然這只是人們編造的一個神話故事,以紀念古代的能工巧匠。
李約瑟博士在《中國科學技術史》中曾經列舉了26項從1世紀到18世紀先後由中國傳到歐洲和其他地區的科學技術成果,其中的第18項就是弧形拱橋。趙州橋便是敝肩圓弧拱形式,直至14世紀西方才出現敝肩圓弧石拱橋。
趙州橋採用圓弧拱形式,改變了中國大石橋多為半圓形拱的傳統,中國古代石橋拱形大多為半圓形,這種形式比較優美、完整,但也存在兩方面的缺陷:一是交通不便,半圓形橋拱用於跨度比較小的橋樑比較合適,而大跨度的橋樑選用半圓形拱,就會使拱頂很高,造成橋高坡陡、車馬行人過橋非常不便。二是施工不利,半圓形拱石砌石用的腳手架就會很高,增加施工的危險性。
為此,李春和工匠們一起創造性地採用了圓弧拱形式,使石拱高度大大降低。趙州橋的主孔凈跨度為37.02米,而拱高只有7.25米,拱高和跨度之比為1:5左右,這樣就實現了低橋面和大跨度的雙重目的,橋面過渡平穩,車輛行人非常方便,而且還具有用料省、施工方便等優點。當然圓弧形拱對兩端橋基的推力相應增大,需要對橋基的施工提出更高的要求。
有古建專家認為:「最值得一說的就是橋拱的那段弧,它是圓的五分之一。在世界建築史上,弧拱跟半圓拱不同。半圓拱比較好做,羅馬以後西方建築中大量使用。有人還懷疑,趙州橋那段弧是不是中國人做的?其實這跟中國的數學有關係。從南北朝一直到唐代,中國的數學世界上領先,特別是對圓的研究。能夠建造出這樣的拱弧建築來,主要是因為精妙的計算,再加上那時河北的石作技術在全國甚至在當時的世界都是領先的。趙州橋的造型和功能是近乎完美的結合,可以說工匠李春具備國家級大師的能力。趙州橋不只是一座用於通行的建築,也是個藝術品。」
採用敝肩是李春對拱肩進行的重大改進,把以往橋樑建築中採用的實肩拱改為敝肩拱,即在大拱兩端各設兩個小拱,靠近大拱腳的小拱凈跨為3.8米,另一拱的凈跨為2.8米。
這種大拱加小拱的敝肩拱具有優異的技術性能,首先可以增加泄洪能力,減輕洪水季節由於水量增加而產生的洪水對橋的衝擊力。古代洨河每逢汛期,水勢較大,對橋的泄洪能力是個考驗,四個小拱就可以分擔部分洪流,據計算四個小拱可增加過水麵積16%左右,大大降低洪水對大橋的影響,提高大橋的安全性。其次敝肩拱比實肩拱可節省大量土石材料,減輕橋身的自重,據計算四個小拱可以節省石料26立方米,減輕自身重量700噸,從而減少橋身對橋台和橋基的垂直壓力和水平推力,增加橋樑的穩固。第三增加了造型的優美,四個小拱均衡對稱,大拱與小拱構成一幅完整的圖畫,顯得更加輕巧秀麗,體現建築和藝術的完整統一。第四符合結構力學理論,敝肩拱式結構在承載時使橋樑處於有利的狀況,可減少主拱圈的變形,提高了橋樑的承載力和穩定性。
中國古代的傳統建築方法,一般比較長的橋樑往往採用多孔形式,盧溝橋便是。這樣每孔的跨度小、坡度平緩,便於修建。但是多孔橋也有缺點,如橋墩多,既不利於舟船航行,也妨礙洪水宣洩;橋墩長期受水流衝擊、侵蝕,天長日久容易塌毀。因此,李春在設計大橋的時候,採取了單孔長跨的形式,河心不立橋墩,使石拱跨徑長達37米之多。這是中國橋樑史上的空前創舉。
1961年,趙州橋被國務院列為第一批全國重點文物保護單位。因趙州橋是重點文物,不允許車輛通行。
雖然寰行中國車隊無法緊鄰橋頭,但我們都願意跟隨館長步行近前,畢竟這是中國小學生必須背誦的課文主角。幾乎所有的介紹性文字都會說趙州橋橫跨洨河南北兩岸,可是眼前的河水既不清澈,也不深邃,甚至出現幾近乾枯的狀況。
不過,從李春在這裡選址座橋至今,橋基僅下沉了5厘米。因為,趙州橋地處洨河兩岸較為平直的地方,地層由河水沖積而成,地層表面是久經水流沖涮的粗砂層,以下是細石、粗石、細砂和粘土層。根據現代測算,這裡的地層每平方厘米能夠承受4.5到6.6公斤的壓力,而趙州橋對地面的壓力為每平方厘米5-6公斤,能夠滿足大橋的要求。
李春就地取材,選用附近州縣生產的質地堅硬的青灰色砂石作為建橋石料,在石拱砌置方法上,均採用了縱向(順橋方向)砌置方法,就是整個大橋是由28道各自獨立的拱券沿寬度方向並列組合而成,拱厚皆為 1.03米,每券各自獨立、單獨操作,相當靈活,每券砌完全合攏後就成一道獨立拼券,砌完一道供券,移動承擔重量的「鷹架」,再砌另一道相鄰拱。這種砌法有很多優點,它既可以節省製作「鷹架」所用的木材,便於移動;同時又利於橋的維修,一道拱券的石塊損壞了,只要嵌入新石,進行局部修整就行了,而不必對整個橋進行調整。
趙州橋的工匠精神不止於此,在保持大橋穩定性方面採取了許多嚴密措施。館長介紹說,為了加強各道拱券間的橫向聯繫,使28道拱組成一個有機整體,連接緊密牢固,李春採取了一系列技術措施。
如每一拱券採用了下寬上窄、略有「收分」的方法,使每個拱券向里傾斜,相互擠靠,增強其橫向聯繫,以防止拱石向外傾倒;在橋的寬度上也採用了少量「收分」的辦法,就是從橋的兩端到橋頂逐漸收縮寬度,從最寬9.6米收縮到9米,以加強大橋的穩定性。
如在主券上均勻沿橋寬方向設置了5個鐵拉杆,穿過28道拱券,每個拉杆的兩端有半圓形桿頭露在石外,以夾住28道拱券,增強其橫向聯繫。在4個小拱上也各有一根鐵拉杆起同樣作用。
如在靠外側的幾道拱石上和兩端小拱上蓋有護拱石一層,以保護拱石;在護拱石的兩側設有勾石6塊,勾住主拱石使其連接牢固。
如為了使相鄰拱石緊緊貼合在一起,在兩側外券相鄰拱石之間都穿有起連接作用的「腰鐵」,各道券之間的相鄰石塊也都在拱背穿有「腰鐵」,把拱石連鎖起來。而且每塊拱石的側面都鑿有細密斜紋,以增大摩擦力,加強各券橫向聯繫。這些措施的採取使整個大橋連成一個緊密整體,增強了整個大橋的穩定性和可靠性。
這與車輛何其相似,寰行中國橋來到趙州橋,就不難理解了。
1930年代,梁思成也來過:「西面五道券,經過千餘年,到底於明末崩倒,修復以後,簇新的石紋,還可以看出。後來東面三道亦於乾隆年間倒了。現在自關帝閣上可以看出橋東面的中部,已經顯然有向外崩倒的傾向,若不及早修葺,則損壞將更進一步了。」
當我們離開趙州橋前往平遙時,歷經千年的趙州橋,因為自然災害和人類破壞,正在修復保護的石質文物——隋代二龍交頸、二龍戲珠;宋代人物故事、麒麟;金代布施欄板;明代的人物故事欄板;清代的深山猛虎等,正在對錶面覆蓋物進行清洗、脫鹽、加固、粘接、空臌回貼、封護等施工。趙州橋欄板石雕風格古樸豪放,刻工精細,刀法蒼勁,顯示出深厚嚴整、矯健俊逸的石雕藝術風格,代表了隋唐石雕藝術的精華。
現存的趙州橋,已很難說還算不算一座古橋?
因為在長達數十年的時間裡,被寫入了小學語文課本和初中歷史課本,「趙州橋」在中國享有極高的知名度。在課文里,趙州橋被譽為「世界上現存最古老的一座石拱橋」,「歷經近一千四百年的風雨,至今仍然堅固地屹立著」
遺憾的是,現存的趙州橋,已很難說還算不算一座古橋。
50年代啟動有史以來最大一次整修
趙州橋又稱安濟橋,位於河北趙縣城南的洨河之上,當地人稱之為「大石橋」,以區別於附近的另一座「小石橋」。一般認為,該橋始建於隋朝,唐宋明清各代均曾有過整修。至晚清時橋體已損毀嚴重。1930年代,梁思成前往考察,發現該橋情況堪憂:
「西面五道券,經過千餘年,到底於明末崩倒,修復以後,簇新的石紋,還可以看出。後來東面三道亦於乾隆年間倒了。現在自關帝閣上可以看出橋東面的中部,已經顯然有向外崩倒的傾向,若不及早修葺,則損壞將更進一步了。」
在梁思成看來,該橋「此種Open Spandrel構造,直至十九世紀末年,始見於歐洲,後於我者千二百年。故在歷史上工程上,實皆有無價之奇蹟寶也。」因擔憂「此無價之國寶,行將毀滅」,1935年,梁思成與考古學家李濟曾有提案,請求國民政府重修該橋,但未有下文。
1952年,河北省公路局建議對該橋進行大修。輾轉至1954年,獲交通部和文化部撥發專款,遂開啟趙州橋有史以來最大規模的一次整修。1956年,整修工程完結(欄杆部分除外),這座「歷經近一千四百年的風雨」的古橋,從內部結構到外觀,全都「煥然一新」。
圖:左,安濟橋東面損壞處里券;右,安濟橋北端兩小券西面。梁思成等人1933年拍攝。
文化部考察組曾建議儘可能保存舊貌
1952年11月,文化部曾組織考察組,赴趙縣勘查趙州橋的現況並擬定整修方案。勘查結果顯示,「現在橋多殘破,……如果不急速修葺,一旦橋券全部崩毀,則損失必更大」。考察組給出的修葺方針是(引文內有一些專業術語,不感興趣的讀者可略過):
「以極力保持橋的舊觀為主旨。風化殘毀過甚的石塊須更換新石,東側大券及小券倒塌三道單券須扶起按原式加鐵榫重砌,殘破券石更換新石。大小券石殘毀約三分之一的換新石,略有殘毀的用水泥鑲補,稍有殘缺的保持原狀不動。東側開裂欲墜之大小券石二道,須重新安砌,俱按原式用鐵活。大小券石既是用二十八道單券組成,則在券背上必須加固,使成一整體。最有效最易施工,最不傷大券石的方法即是在券前上『伏石』的地方改做銅骨水泥的伏券,不過要多加幾道伸縮縫(如果動工時發現大券石尚堅緻時,也可有數段用伏石加鐵榫做,不過以少鑿大券石為是),原有伏石僅保露出橋面部分,橋面上亦用鋼骨水泥路面,上鋪石板保持原狀,僅將凸出部分落平。凡水泥內均酌用避水粉,以便防潮防水。最要小心的就是券底皮石縫仍然要露出二十八道券來。不能讓水泥灰漿將券石底皮沾污。單券間的灰縫要勾進很深才好。」
這個方案有兩個要點:
1、在外觀上,儘可能保存橋的舊貌。「以極力保持橋的舊觀為主旨。」考察組主張儘可能地利用原橋的舊石,只有殘毀嚴重至約三分之一者才考慮換新石;且「不能讓水泥灰漿將券石底皮沾污」,以免破壞古橋原貌。
2、在結構上,考察組主張在核心的券石重砌工作中,仍採用原橋的舊技術,「須扶起按原式加鐵榫重砌」、「俱按原式用鐵活」。當然,為彌補原橋設計上的缺陷,考察組也建議採用新材料,用「鋼骨水泥」的伏券來加固橋體。
安濟橋的舊技術之一:拱石之間以「腰鐵」相連
但最終,橋的建造工藝和外貌都被改變了
這個方案並沒有被採納。最終的整修工程中:
1、採用新的壓力灌漿工藝,改變了原橋的建造工藝。如《趙縣安濟橋保護工程技術分析研究》一文所總結:
「安濟橋原建造工藝是在構件之間無任何粘接材料,只以鐵梁和腰鐵對拱券結構進行加固,在長年的自然力破壞作用下,石構件出現嚴重風化、破損和結構變形,使拱石之間出現不同程度的空隙。灌入高標號水泥砂漿後,實際上使拱券的干擺砌築方式改為水泥砂漿砌築,極大地加強了拱券的整體性,但也改變了原建造工藝,同時水泥砂漿對石材具有腐蝕性,橋底常年出現泛鹼現象。」
圖:整修前的安濟橋。以腰鐵連結石塊是趙州橋的舊技術,50年代的整修,除拱圈外側顯露處(即圖中黑點組成的兩行弧形)仍用腰鐵以貼合原貌外,其餘部分一律不再使用。
2、橋的歷史舊貌未能得到保存,而是「煥然一新」。據參與此次整修的郭瑞恆披露,絕大部分舊石料被廢棄,約87%的修繕石料是新購的:
「這次修繕範圍,除了西側23圈主拱和4.0公尺小拱兩端的一部分墩壁面外,全部拆除重砌。重砌式樣以恢復隋代原狀為原則。河底打撈積石大部分能加以改制使用、橋上拆下石料,則因年久風化疏鬆,不堪再用。460多方修繕石料中,新購約400方,利用舊料約60方。」
橋體的欄杆部分亦全部以新石料重製。
圖:1952年河北省趙縣安濟橋址出土的隋代石欄板,現藏於中國國家博物館。今天所見到的趙州橋上的欄板和欄柱,沒有使用發掘出土的原欄板,而是全部新制——這與當時修補缺損石構件的技術條件限制有關。
梁思成對趙州橋的「煥然一新」深感遺憾
以「壓力灌漿」工藝,取代古橋原來採用的「干擺砌築」工藝,在某種程度上是不得已的選擇——拆除主拱和小拱,以原工藝重新修砌,在當時是不現實的,經費方面不能允許。事實上,1930年代梁思成提供給國民政府的修繕方案,也與「壓力灌漿」大致相同。梁的建議是:
「修補方法,首先須將已崩倒之東面三券,及其次已傾斜之數券,恢復原位,然後將各券之間加以聯絡,或用鋼鐵,或用鋼骨水泥。石縫之間,全部用水泥灌滿,使橋身成為一整體。」⑦
但橋體修葺時的全面翻新,卻令梁思成相當痛心。1963年,梁公開撰文,相當克制地表達了自己在這方面的不同意見(考慮到當時的政治環境,梁文中的「遺憾」「美中不足」,已是相當大膽的表態):
「直至今天,我還是認為把一座古文物建築修得煥然一新,猶如把一些周鼎漢規用擦銅油擦得油光晶亮一樣,將嚴重捐害到它的歷史、藝術價值。……在趙州橋的重修中,這方面沒有得到足夠的重視,這不能說不是一個遺憾。」
圖:50年代安濟橋整修工程施工現場
梁思成解釋了趙州橋為何不應該全面翻新:
「就趙州橋而論,重修以前,在結構上,由於二十八道並列的券向兩側傾離,只剩下二十三道了,而其中西面的三(?)道,還是明末重修時換上的,當中的二十道,有些石塊已經破裂或者風化,全橋真是危乎殆哉。但在外表形象上,即使是明末補砌的部分,都呈現蒼老的面貌,石質則一般還很堅實。兩端橋墩的石面也大致如此。這些石塊大小都不盡相同,砌縫有些參嵯,再加上千百年歲月留下的痕迹、賦予這橋一種與它的高齡相適應的『面貌』,表現了它特有的『品格』和『個性』。作為一座古建築,它的歷史性和藝術性之表現,是和這種『品格』、『個性』、『面貌』分不開的。」
也分析了不必全面翻新在技術上的可行性:
「在這次重修中,要保存這橋外表的飽經風霜的外貌是完全可以辦到的。它的有利條件之一是橋券的結構採用了我國發券方法的一個古老傳統,在主券之上加了繳背(亦稱伏)一層。我們既然把這層繳背改為一道鋼筋混凝土拱,承受了上面的荷載,同時也起了搭牽住下面二十八道平行並列的單券的作用,則表面完全可以用原來券面的舊石貼面。即使舊券石有少數需要更換,也可以用橋身他處拆下的舊石代替,或者就在舊券石之間,用新石『打』幾個『補釘』,使整座橋恢復『健康』、堅固,但不在面貌上『還童』、『年輕』。今天我們所見的趙州橋,在形象上絕不給人以高齡1300歲的印象,而像是今天新造的橋——形與神不相稱。這不能不說是美中不足。」
為什麼絕大多數的舊石材會被棄置不用,以致千年古橋修復後「在形象上絕不給人以高齡1300歲的印象,而像是今天新造的橋」,進而令梁思成深感遺憾呢?
據曾參與1954年6月的「安濟橋大修工程技術研究擴大會議」的孔慶普披露:當時確實有與會者主張「修舊如舊」,如橋面的舊石板,雖飽經風雨高低不平,仍應該保留。但「河北省公路局的一位負責同志說,安濟橋難得一次大修機會,從長遠考慮,可換可不換的舊石件盡量更換。……最後確定的大修工程設計,橋面的舊石板全部更新,在橋面上人工磨出一道『車轍溝』和一個『驢蹄印』。1000多年的橋面石板被廢棄。」
趙州橋進入小學語文教科書和初中歷史教科書,已有半個世紀之久。「一千四百年前的石拱橋」帶給了幾代國人莫大的榮耀感,梁思成當年深深的遺憾,則已被遺忘。(部分內容來自公開資料,致以謝意。)
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