中国桥梁的世界之最

中国桥梁的世界之最

一、州桥

又名安济桥、大石桥，是位于中国省县城南五里洨河上的一座石拱桥，设计者是隋代杰出的工匠春[1]，建造于大业六年（610年）。州桥是目前世界上最古老，完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。

1/4弧桥券的圆心角、仰角、5扁平率和弧跨比

州桥是单孔敞肩坦弧石拱桥，桥长50.82米，宽9米，南北向横跨洨河之上，桥面分三道，中道行车，左右二道行人。大桥券上方左右各有两个小空撞券[2]。大桥圆弧拱跨度37.47米，圆弧拱的半径为27.7米[3]，圆弧拱的高度为7.23米，扁平率（拱高/跨度之半）为0.38（高宽比为7.23/37.47 =0.19），远低于半圆拱。实际上州桥圆弧段的圆心角只有84°，略小于1/4圆周，基本上是一座1/4圆拱桥（坦弧圆拱桥），桥拱的仰角为42°（近45°）[1]。1/4圆拱桥的弧长与跨度比为π/(2√2)=1.1，半圆弧拱桥的弧长与跨度比为π/2=1.57，在同等跨度的情况下，1/4弧拱桥的弧长，比半圆弧拱桥的弧长，短少43%。因此州桥桥身所用石料，要比同跨度的半圆拱桥节省40%以上，既减轻桥身的自重和应力，又使桥面坡度比较平坦，便利桥上的交通。由于州桥圆弧拱的跨度大，圆弧拱仍然够高，水上船只来往通过非常方便。春能在1300多年前的隋代意识到大跨度拱桥并不是非

半圆拱不可，从而建成这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构，是建筑史上一个可贵的创造。

州桥的桥券，是由4层28道弧形石砌券并排而成，和一些汉代石桥采用的纵连砌券法不同。每道弧形石砌券，宽约35厘米。砌弧形石券的长方形石块，长度在70厘米至109厘米不等。两石块之间由两组腰铁栓牢。为避免28道并排的弧形石砌券相互分离，春特意设计每道弧形石砌券在桥的两头略大，逐渐向桥拱中心略微收小。结果使桥面在两头略宽约9米，桥心略窄约8.5米，相差0.5米。此种向中心受窄的设计，使得靠外边的弧形石券在重力之下，有向倾斜的分力，使弧形石券相互靠拢[4]。

四个小桥券分布在桥两端，每端个二。这种建筑式样，称为敞肩空撞券，也是春独特的创举，既能节约石料二百多立方米，又能减轻了桥身五分之一的重量，发大水时还可以起到分洪作用，减轻了洪流对桥身的冲击力量。由于州桥在工程设计上的许多优点，所以经历了十次洪水，八场战争和多次地震，依然能保留到现在。

州桥是目前世界最古老的现存完好的大跨度单孔敞肩坦弧圆弧拱桥。欧洲到19世纪中叶才出现类似的敞肩空撞券桥[5]。

州桥上个部件的装饰也十分精美，顶部，塑造出想像中的吸水兽，寄托大桥不受水害、长存无疆的良好愿望；栏板和望柱上雕刻着精美的石雕群像，各式蛟龙、兽面、花饰、竹节等，尤以蛟龙最为精美。蛟龙或盘踞游戏，或登陆入水，变幻多端，神态极为动人。雕作刀法遒劲有力，艺术风格新颖豪放。

与州桥同时期井陉县615年建成的楼殿桥，扁平率更低，只有0.32，但跨度小许多，只18米[6]。省还有其他两座1/4弧形拱桥，1130年建成的宋代县永通桥，跨度25.9米，扁平率0.23，为扁平率之冠，还有1175年建成的金朝滦县凌空桥，跨度20米，扁平率0.3。

西方直到13世纪，跨度在24米以上的大跨度弧拱桥，扁平率都在0.70-0.83之间，基本上属于半圆拱桥。例如古罗马前62年的Fabriccius 桥，跨度24.8米，扁平率为0.83，与圆心夹角为159°，基本上是一座半圆拱桥。1187年法国圣贝泽桥，跨度33.7米，扁平率0.70。欧洲现存最早的圆弧拱桥建于2世纪的Alconétar多孔桥遗迹[7]，扁平率0.5-0.6（高宽比为0.25-0.3），但跨度很小，第

一、二拱跨度仅仅为6.72米，7.28米。扁平的大跨度圆弧拱桥在14世纪初在欧洲始露端倪，例如1306年法国罗拿河上的St Esprit桥，跨度34米，扁平率为0.51，无论跨度或扁平率都不及州桥。要到14世纪中叶开始，大跨度1/4圆拱桥才在欧洲流行[8]。欧洲到了1345年才出现跨度29.9米，扁平率为0.37的大跨度扁平1/4圆弧拱桥——佛罗伦萨的老桥[9]

年代地点桥跨度(米) 扁平率高跨比圆弧半径圆弧角度弧长/跨度

前62年罗马Pons Fabricius 24.8 0.83 0.42 12.6 159 1.41

2世纪西班牙Alconétar桥6.72 0.5 0.25 4.2 105 1.16

300年土耳其利米拉桥12.87 0.16

610年省县州桥37.5 0.38 0.19 28 84 1.1

615年井陉县楼殿桥18 0.33 0.17 15 73.7 1.07

1130年县永通桥25.9 0.23 0.12 29.5 52.2 1.04

1187年法国圣贝泽桥33.7 0.83 0.42 17.1 159 1.41

1345年佛罗伦萨老桥29.9 0.37 0.19 22.8 82 1.09

古籍中关于永济桥的记述

从唐代到明代，州桥屡见于文献，其中最著名的数唐玄宗开元年间中书令嘉贞所作《州桥铭》，对州桥有生动的描述：“州交河桥，隋匠春之迹也。制造奇特，人不知其所以为。试观乎用石之妙，楞平砧斫，缄穹隆崇，豁然无楹……又详乎刈插骈，磨砻致密……腰铁栓蹙。两涯嵌四穴，盖以杀怒水之荡突……”。

明代隆庆丁卯年（1567年）举人居敬有《重修大石桥记》，记述大石桥(州桥)因火灾受损后重修的经过。州桥火灾的起因，是运输薪炭的船家，泊舟桥下，发生火灾，延烧到桥券隙缝，使腰铁剥落，石桥颓危。从明世宗嘉靖四十二年（1563年）动工，开始维修，到明神宗万历二十五年（1597年）冬竣工，使“胜地飞粱，依然如故”。

民间传说

民间传说州桥是鲁班一夜之间修建而成，这座桥为洨河两岸人民提供了便利，人们就用美好的传说来赞扬造桥者。关于州桥最有名的民间文艺作品是民歌“小放牛”。歌中唱道：“州石桥什么人修？玉石栏杆什么人留？什么人骑驴桥上走？什么人推车轧（或碾）了一道沟？”对唱答案分别是：鲁班爷、圣人（一说古人）、果老、柴王爷或柴世宗。

梁思成对州桥的调查

1933年冬，梁思成和莫宗江到省进行野外考察，当时一首提到应州塔和州桥的童谣“狮子应州塔，正定菩萨州桥”引起他的注意，当时他们刚刚完成对应州塔的考察，歌谣为他提供了重要的线索[10]。梁思成果然在省县重新发现了州桥，随即对州桥进行详细的考察，绘制《县州桥平、立、剖平面图》，并写成论文发表在营造学社的《汇刊》上。从此州桥便闻名世界。当时州桥的南端还有一座关帝庙木构建筑，现已不存。

评价与荣誉

1961年，州桥（大石桥）和县的另一座著名的圆弧拱桥永通桥（小石桥）、泸定桥同列全国重点文物保护单位，成为中国重点保护的三座古桥。

1962年中国人民邮政发行州桥特种纪念邮票[11]。

1991年美国土木工程师学会（American Society of Civil Engineers）将州桥定为国际土木工程历史古迹[12]。迄今为止，中国境有州桥和万里长城获选。

1996年中国文物局向联合国教育科学文化组织提交州桥申遗报告，提名理由为“州桥首创敞肩圆弧拱桥，在世界桥梁建筑史上占据重要的地位”。现已列入联合国教育科学文化组织世界文化遗产候选名录第95号；州桥

国外学界对州桥有很高的评价。

梁思成：“县州桥……可称为中国工程界一绝”[14]。

约瑟：“在西方圆弧拱桥都被看作是伟大的杰作，而中国的杰出工匠春，约在610年修筑了可与之辉映，甚至技艺更加超群的拱桥”[15]。

桥梁专家福格•迈耶（H. Fugl-Meyer）:“罗马拱桥属于巨大的砖石结构建筑……独特的中国拱桥是一种薄石壳体…… 中国拱桥建筑，最省材料，是理想的工程作