梁橋最早出現(xiàn)于橋梁史
2010-06-07 來(lái)源:中國(guó)橋梁網(wǎng)
梁橋以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建造方便,在橋梁史上最早出現(xiàn)??脊虐l(fā)現(xiàn),陜西省西安的半坡村遺址已有獨(dú)木、排木梁橋存在的可能。由此上溯兩千年,浙江省河姆渡遺址就已經(jīng)有了木構(gòu)梁橋存在的跡象。原始公社時(shí)代生產(chǎn)力低下,因使用的工具絕大部分是石制工具,又稱石器時(shí)代,只能對(duì)木材進(jìn)行粗糙的加工,以木梁橋跨越天塹是唯一的選擇。
經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的數(shù)千年,鐵器時(shí)代的來(lái)臨,才使加工大型石料成為可能,石材成為主要的建筑材料,石梁橋才應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí),鐵制工具對(duì)木材的加工也更為精細(xì),許多規(guī)模宏大,加工精美的木梁橋開(kāi)始出現(xiàn)。建于公元22 年的灞橋,計(jì)67 跨,以石為墩,以木為梁,是石木完美結(jié)合的代表作。幾乎與此同時(shí),廣西、浙江等地出現(xiàn)了兩三塊條石鋪就的石墩石梁橋。
東漢以后,尤其是隋、唐、宋三代拱橋的異軍突起,一度使梁橋黯然失色,但石梁橋仍以它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定,石材加工簡(jiǎn)單,建造方便,造價(jià)低廉的優(yōu)勢(shì),在許多運(yùn)輸便利,石料充足的地區(qū)廣泛采用,其技術(shù)成就和藝術(shù)成就同樣達(dá)到了極高的水準(zhǔn)。如山西省太原晉祠的魚(yú)沼飛梁,其建造之精美,結(jié)構(gòu)之獨(dú)特,在中國(guó)橋梁史上絕無(wú)僅有。在福建沿海地區(qū),長(zhǎng)大的跨海橋梁也多采用石梁結(jié)構(gòu),長(zhǎng)十余米,重達(dá)數(shù)噸的石梁,依仗著便利的水上運(yùn)輸送達(dá)橋址,再利用潮汐的漲落架設(shè)石梁,建成了長(zhǎng)達(dá)千余米,甚至兩千余米的長(zhǎng)橋,其中,福建省泉州市的洛陽(yáng)橋、安平橋最負(fù)盛名,值得一提的是洛陽(yáng)橋,不僅首開(kāi)中國(guó)跨海石梁橋的先河,還首創(chuàng)了以牡礪膠結(jié)基礎(chǔ)的“殖礪固基”法和穩(wěn)固的筏型基礎(chǔ),這一發(fā)明保證了橋梁在近千年驚濤駭浪、滄海桑田的洗禮之后仍屹立不倒。
木梁橋由于材料的耐久性差,在石梁橋興起之后建造的越來(lái)越少。但在大型石材采集、運(yùn)輸不便的地方,人們發(fā)明了一種更為新穎、實(shí)用的木梁廊橋。在唐、宋時(shí)代建筑技術(shù)全面進(jìn)步的基礎(chǔ)上,橋上蓋屋,以瓦覆之,不僅保護(hù)了木梁不受風(fēng)雨侵蝕,也避免了路人櫛風(fēng)沐雨之苦。浙江省的百梁橋、熟溪橋當(dāng)屬此類的佼佼者;后世的廣西壯族自治區(qū)三江程陽(yáng)橋更是以其規(guī)模宏大,設(shè)計(jì)奇巧,風(fēng)格獨(dú)樹(shù)一幟而聞名于世。
簡(jiǎn)支梁橋由于受材料實(shí)用尺寸的限制,不可能建造大跨徑橋梁,為了增大跨徑,減少墩臺(tái),懸臂梁橋應(yīng)運(yùn)而生。懸臂梁是在木梁一端施以重壓,另端伸向?qū)Π叮?jié)節(jié)伸出,然后在兩個(gè)懸臂端之間架簡(jiǎn)支梁,從而達(dá)到增加跨徑的目的。前文提到的熟溪橋、程陽(yáng)橋也都是懸臂木梁橋的佳構(gòu)杰作。木“虹”橋的出現(xiàn)的確有點(diǎn)匪夷所思,它的結(jié)構(gòu)與以往的橋式和任何建筑結(jié)構(gòu)都少有繼承關(guān)系,與石拱橋的受力方式也頗有區(qū)別。它由兩組木排穿插疊架在一起,形成兩個(gè)受力系統(tǒng)組成的“木拱”。據(jù)分析,此類橋梁外型酷似拱橋,也具備一些拱橋的受力特征,但從兩套木排梁的角度分析,在承受荷載時(shí),木梁受彎而不受壓,不像拱券石受壓而不受彎,受力特點(diǎn)更接近斜撐木懸臂梁橋。據(jù)專家對(duì)《 清明上河圖》 中所繪沛梁虹橋的分析推算,該橋長(zhǎng)192 米,凈跨16 . 5 米,寬8 至9 米,并列有21 組圓木。圓木直徑約40 厘米,分兩個(gè)系統(tǒng),外面一組構(gòu)成第一系統(tǒng),由2 根長(zhǎng)圓木和2 根短圓木組成,里面一組為第二系統(tǒng),由3 根等長(zhǎng)圓木組成,共11 組第一系統(tǒng)和10 組第二系統(tǒng)組成在兩個(gè)系統(tǒng)的交會(huì)點(diǎn),設(shè)置橫貫全橋的橫木,共有5 根,橫木起到了聯(lián)系兩個(gè)系統(tǒng)、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、橫向分配活載的作用,用條石砌筑兩岸橋臺(tái),承擔(dān)“拱”的推力,臺(tái)前還留有纖道,不僅結(jié)構(gòu)合理,設(shè)計(jì)也頗為周到。在北宋時(shí)期,能達(dá)到16 . 5 米跨徑的石橋也不多見(jiàn)。據(jù)史料記載,最大跨徑的木“虹”橋可達(dá)40 米,超過(guò)了趙州橋的跨徑。木“虹”橋降低了自重,增大了跨徑,但由于材料的原因,不易長(zhǎng)久,以致這一技術(shù)一度失傳,保存到今天的更是鳳毛麟角。如甘肅省的溺陵橋由于地處干燥的西北地區(qū),又有橋廊庇護(hù),經(jīng)600 余年風(fēng)雨至今尚存。
除懸臂木梁之外,懸臂石梁也不鮮見(jiàn)。懸臂梁橋?qū)ΜF(xiàn)代梁式體系中的許多橋式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。