橋梁的發展風采依然的古代橋梁聞名於世的古羅馬石拱橋和輸水橋,經過2000多年的風風雨雨,經受了洪水、地震和戰爭的考驗,如今仍有30多座存在於世,這不能不令人歎服。
羅馬的石拱橋都是半圓拱形,在墩頂常開小拱以利泄洪。羅馬盛產天然水泥,所以非常有利於石拱橋的發展。
拱石密切吻合,像磨合在一起一樣。因而石拱橋的承受能力相當優越。例如羅馬著名的米爾文橋。在第二次世界大戰期間,曾經多次有坦克縱隊通過,但拱橋卻絲毫未受影響。而有些當時剛建不久的鋼筋混凝土大橋卻發生了明顯的變形。
久負盛名的中國鐵鏈橋,是世界上最早的鐵鏈橋。今天,在雲南、四川、貴州和西藏等地,仍有世界上現存最古老的鐵鏈橋。它們各具特色,其中以四川、貴州的鐵鏈橋載荷最大,質量最好。
懸臂木梁橋,是公元3世紀前後羌族人在甘肅到新疆吐魯番間創造的一種新橋式。這種橋特別適用於山區,在我國西北,西南山區到處可見。
我國婦孺皆知的趙州橋是隋朝工匠大師李春的傑作。趙州橋,也叫安濟橋,巋然屹立於河北省趙縣洨河之上已有1400年了,是我國建橋藝術的精華。這座石拱橋,全長50.82米,中間一孔,跨度37.02米。這獨孔的“拱圈”不是一般的半圓形,而隻是圓弧的一段,形成一個“扁弧”,所以拱上跨麵平緩,便於車馬通行。橋寬約9米,分為三股,中間走車,兩旁行人,均由石塊鋪成路麵。在路麵與扁弧拱圈之間,橋中心兩旁,各有一個三角地帶,名為“拱肩”。一般石拱橋,都用土石將此拱肩填滿,成為“實肩”。但趙州橋卻在兩邊三角地帶,各開兩個小拱洞,使“實肩”,變為“敞肩”,因而趙州橋是世界上石拱橋中最早創建的“敞肩”拱橋。
橋的拱圈,全由石塊砌成,按一塊石厚度,砌成一道拱圈,全橋共有28道拱圈,各自獨立。但彼此密切貼合,形成整體。拱圈兩腳,嵌入兩岸橋台,由5層石料覆壓於砂土地基而築成。橋上路麵兩旁,各有扶欄望柱,欄板為蟠龍石雕,望柱上有獅首石像。
趙州橋因為是獨孔橋,所以不存在壓縮河道抬高上遊水位的問題,進而也把衝刷、沉積等問題降到最低點。因為是獨孔,也避免考慮水中築墩、日後洪水衝擊坍塌等。
趙州橋的石拱是扁弧形,這恰好暗合了力學原理。扁弧比半圓更好,可增加強度及穩定性。同時,扁弧不但比半圓利於車馬通行,還大大降低造價,節約石料和人工。
趙州橋曆時千載而依然屹立,首先歸功於其設計與施工。它吸收了古橋與新橋的精華,在藝術上,趙州橋也堪稱精品。它的弧形扁拱和拱肩小拱,線條柔和,構造空靈,既穩重又輕盈,寓雄偉於秀逸,對後世的橋梁設計有深遠影響。
西方在中世紀漫長的年代裏,橋梁建設處於停滯狀態,建造的比較有名的橋,如意大利的魔鬼橋,英國的舊倫敦橋等,質量都很差,而到了文藝複興時代,因為思想解放,百家爭鳴,大師輩出,終於擺脫了中世紀橋梁質量低劣的狀況,開始走向精美。
首先,大橋出現橋架;其次,是技術和藝術的完美結合。其中最有代表性的是威尼斯的利雅托橋和佛羅倫薩的三一橋。
利雅托橋以大理石建店鋪、拱廊、台階和欄杆等著稱於世,而且整座橋的線條都柔和悅目。三一橋的拱曲線是一種新的創益,它不是一般的圓弧線,而是兩條拋物線的絕妙結合。
總而言之,這個時期西方的橋梁,既是工程設計,又是藝術創造,既是一座橋梁,又是一件大型藝術品。
因此,許多古代橋梁至今仍然風采依然,熠熠生輝。
氣勢恢弘的現代橋梁
社會發展到今天,人們已不再為河流、山穀等天然障礙所阻,因為各式各樣的橋梁飛架,使天塹變通途。為使車輪滾動,僅美國即建有50萬座橋梁,其長度從數十米到數千米不等。
不論長度如何,每一座橋都是為通過障礙所建的。如果路麵必須橫過一片廣闊的空間而無中間支持時,最實用的形式當為懸吊設計,也就是將橋麵用鋼纜吊起來,鋼纜本身則固定於巨大橋塔之上。諸如紐約市與新澤西州之間的喬治·華盛頓大橋,從一對鋼塔上傾斜而下的鋼纜,懸吊著其長達1067.2米的主跨。如今,它已經受了億萬輛汽車馳過的重大考驗。如果橋距較短,則僅用簡單的鋼筋混凝土梁即可。在此兩極端之間,還有不少其他形式的橋梁,每種所用的材料都經過精心研究,以求適合其特殊形狀與構造。當然,任何一種橋梁,都必須是足以承擔車輛重大負荷的。