传统木拱桥种类与结构例析

传统木拱桥种类与结构分析

种类

一、有柱的梯形木拱桥

在山东、河南和四川出土的汉代画像石上，常可见有柱支撑的三跨折板梯形木拱桥。这类桥的外观类似折边拱券，结构分类则应归于边跨斜升、中跨高平的多跨支柱梁式桥。中跨离水较高的原因，显然在于桥下有船通航。画像石上此类桥梁图形颇为常见，足以说明曾经流行。东汉桥梁的实物不存，文献语焉不详，画像石图案便是推测当时结构的主要依据。

汉代水上交通发达，高大楼船的通航，需要桥下高耸空间。《汉书·薛广德传》：“（元帝）酎祭宗庙，出便门，欲御楼船。广德当乘舆车，免冠顿首曰：宜从桥。……先驱光禄大夫张猛进曰：臣闻主圣臣直，乘船危，就桥安。”汉元帝于前48～33年在位，便门在央宫西侧，出门过濠即临皂河。北上渭水之阳的宗庙，既可车马取道陆路，也可舟船顺流皂河。两相比较，陆路安全而舒适不足，水路反之。汉代大一统，车马与舟船的畅通同等重要。可是二者之间存在矛盾，桥梁是车马过河的必备，却是大船通航的障碍。如此，低平近水的梁式桥，必须加以改造。

梁的出现在桥之前。人类观察树干的自然倒伏，再故意地伐木为梁，是顺乎情理的。西安半坡新石器遗址环绕宽、深均达到5米多的濠沟，居民出入，势必凭借横梁。或小木拼接成功，或大木独自造就。《诗经·大雅》：“亲迎于渭，造舟为梁。”当河流过宽过深时，周人的对策是建造舟桥。《史记·苏秦传》：“尾生与女子期于梁下，女子不来，水至不去，抱柱而死。”柱在其下且可让人抱紧，可能是木构两跨支柱梁式桥，梁字古形大约就是其摹写。传说此梁在今陕西蓝田县，俗呼“蓝桥”。《说文解字·梁》：“用木跨水也，即今之桥也。”东汉时中原桥梁的名称已从“梁”向“桥”转变，也许还包含从水平向梯形或拱形的转变。

二、无柱的梯形木拱桥

支柱抬升桥面，使楼船得以通航，却带来自身与船碰撞的问题，张猛进曰“乘船危”大概就包含这层意思。自汉代开始，人们致力于清除桥下障碍。

在汉代画像石上，间或刻有无柱的三跨折板梯形木拱桥。如山东嘉祥县东汉武氏祠第六室下层石刻“水陆攻占图”、山东临沂县白庄汉墓石刻“车骑出行图”，都刻绘得十分清晰。不过包括桥梁专家在内的很多人，对其持有怀疑。从一般结构着眼，这类桥梁难以成立，因而似乎不可能有过实物。

无柱的三跨折板梯形木拱桥的结构的确存在问题；但超越结构，则不难发现汉人对无柱高耸桥梁的强烈追求。在此追求的长期激励下，后代叠梁木拱桥的出现只剩下技术上的一步之差。历史告诉我们，实用需要是技术发明之母。汉至宋代一千年中，中国各地木工就此可能都曾做过努力，山东人付出更多。并非偶然，巧夺天工的发明后来真的在山东得以弘扬。

三、弧形的拱桥

提升桥面的另一办法是建造弧形的拱桥。郭沫若研究甲骨文，释形似拱桥的一字为蜺（虹的一种）。李亚农推论，殷商时期已有石拱桥。工程专家们多持反对意见，金大钧认为铜器时代无法进行精确的石材加工，故不可能建造石拱券。由于缺乏实证，中国拱券源于何时至今仍为悬案，但工具说亦难以令人信服。古埃及精确的石建筑、古西亚成熟的砖拱券都完成于铜器时代。

祁英涛认为中国已知最早的拱券实例是，战国末年洛阳韩君墓的石门。依据是先前欧洲传教士的记述，实物已经不存。在1950年后发掘的洛阳战国古墓中，从未发现过石拱券，故多数专家认为实证不足。西汉留下了实物，在武帝元朔二年（前127）朔方郡（今乌兰布和沙漠）墓葬中，出土用楔形砖砌筑的弧形拱顶。此墓年代在张骞凿空以前，又为早期中西交通的可贵实证。

东汉时，地下墓室普遍采用长方形的筒拱结构。不少学者认为，将其跨度加大用于地上桥梁，应该说没有太大困难。可是东汉拱桥的实物从未发现，而采用折板梯形结构的地下墓室却从此时沿用很久。

在山东嘉祥与河南新野出土的汉画像砖上，刻有单孔裸拱桥，不过难以将其视为石拱桥的摹写。从图上看，桥面很薄，近地两端略呈反弓状，似为独木弯曲而成，与砖石砌筑的拱桥差距较大。

《水经注·卷十六》引朱超石《与兄书》：“桥去洛阳宫六七里，悉用大石，下圆以通水，可受大舫过也。题其上云：太康三年（282）十一月初就功，日用七万五千人，至四月末止。”又引晋干宝《搜神记》：“太康末??。凡是数桥，皆累石为之，亦高壮矣，制作甚佳，虽以时往损功，而不废行旅。”这是可信文献记载最早的一批石拱桥。

四、无脚桥、飞桥、虹桥、叠梁拱桥与贯木拱桥

北宋界画发达，桥梁是常见题材，有些支柱桥与汉画中的梯形木拱桥相似；有些支柱桥呈弧形。无论梯形还是弧形，支柱都严重妨碍大船通航。在仰赖水运的都城，桥下支柱与漕船碰撞的问题，甚至成为朝廷关注的焦点。《续资治通鉴长编·卷148》：“内殿承制魏化基言，汴水悍激，多因桥柱坏舟，遂献无脚桥式，编木为之，钉贯其中。诏化基与八作司营造，至是，三司度所费功逾三倍，乃诏罢之。

魏化基所献“无脚桥式”的细节不得而知，推测类似600多年前甘肃出现的“飞桥”或“河历”。《水经注·卷二》引《秦州记》：“枹罕有桥夹岸广四十丈。义熙中（405～418）乞佛于河上作飞桥，桥高五十丈，三年乃就。”又引段国《沙洲记》：“吐谷浑于河上作桥，谓之河厉。长百五十步，两岸累石作基陛，节节相次，大木纵横，更镇压两边俱平，相去三丈并大材以板横次之，施勾栏甚严饰。”更早河北也有过类似尝试但未成功，《晋书·石季龙载记》：“（295～349）又纳解飞之说，于邺正南投石于河，以起飞桥。功费数千亿万，桥竟不成。”以上“飞桥”与“河历”结构大约皆为伸臂梁式，其高、宽尺度或有夸张。

礼失而求诸野。北宋末年，困扰朝廷问题的最终解决得力于社会下层。《渑水燕谈录·志》：“青州城西南皆山，中贯洋水限为二城。先时跨水植柱为桥。每至六、七月间山水暴涨，水与柱斗，率常坏桥，州以为患。明道中（1032—1033）夏英公守青，思有以捍之。会得牢城废卒有智思，垒巨石固其岸，取大木数十相贯，架为飞桥无柱，至今五十余年桥不坏。庆历中（1041—1048）陈希亮守宿，以汴桥屡坏，率常损官舟害人，乃命法青州所作飞桥。至今沿汴皆飞桥，为往来之利，俗曰虹桥。”《宋史·陈希亮传》：“乃以为宿州，州跨汴为桥。水与桥争，常坏舟。希亮