梁橋最早出現(xiàn)于橋梁史
2010-06-07 來源:中國橋梁網(wǎng)
梁橋以其結構簡單、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)有了木構梁橋存在的跡象。原始公社時代生產(chǎn)力低下,因使用的工具絕大部分是石制工具,又稱石器時代,只能對木材進行粗糙的加工,以木梁橋跨越天塹是唯一的選擇。
經(jīng)過了漫長的數(shù)千年,鐵器時代的來臨,才使加工大型石料成為可能,石材成為主要的建筑材料,石梁橋才應運而生。同時,鐵制工具對木材的加工也更為精細,許多規(guī)模宏大,加工精美的木梁橋開始出現(xiàn)。建于公元22 年的灞橋,計67 跨,以石為墩,以木為梁,是石木完美結合的代表作。幾乎與此同時,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,但石梁橋仍以它結構簡潔、穩(wěn)定,石材加工簡單,建造方便,造價低廉的優(yōu)勢,在許多運輸便利,石料充足的地區(qū)廣泛采用,其技術成就和藝術成就同樣達到了極高的水準。如山西省太原晉祠的魚沼飛梁,其建造之精美,結構之獨特,在中國橋梁史上絕無僅有。在福建沿海地區(qū),長大的跨海橋梁也多采用石梁結構,長十余米,重達數(shù)噸的石梁,依仗著便利的水上運輸送達橋址,再利用潮汐的漲落架設石梁,建成了長達千余米,甚至兩千余米的長橋,其中,福建省泉州市的洛陽橋、安平橋最負盛名,值得一提的是洛陽橋,不僅首開中國跨海石梁橋的先河,還首創(chuàng)了以牡礪膠結基礎的“殖礪固基”法和穩(wěn)固的筏型基礎,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越少。但在大型石材采集、運輸不便的地方,人們發(fā)明了一種更為新穎、實用的木梁廊橋。在唐、宋時代建筑技術全面進步的基礎上,橋上蓋屋,以瓦覆之,不僅保護了木梁不受風雨侵蝕,也避免了路人櫛風沐雨之苦。浙江省的百梁橋、熟溪橋當屬此類的佼佼者;后世的廣西壯族自治區(qū)三江程陽橋更是以其規(guī)模宏大,設計奇巧,風格獨樹一幟而聞名于世。
簡支梁橋由于受材料實用尺寸的限制,不可能建造大跨徑橋梁,為了增大跨徑,減少墩臺,懸臂梁橋應運而生。懸臂梁是在木梁一端施以重壓,另端伸向對岸,節(jié)節(jié)伸出,然后在兩個懸臂端之間架簡支梁,從而達到增加跨徑的目的。前文提到的熟溪橋、程陽橋也都是懸臂木梁橋的佳構杰作。木“虹”橋的出現(xiàn)的確有點匪夷所思,它的結構與以往的橋式和任何建筑結構都少有繼承關系,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,木梁受彎而不受壓,不像拱券石受壓而不受彎,受力特點更接近斜撐木懸臂梁橋。據(jù)專家對《 清明上河圖》 中所繪沛梁虹橋的分析推算,該橋長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,分兩個系統(tǒng),外面一組構成第一系統(tǒng),由2 根長圓木和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)組成在兩個系統(tǒng)的交會點,設置橫貫全橋的橫木,共有5 根,橫木起到了聯(lián)系兩個系統(tǒng)、穩(wěn)定結構、橫向分配活載的作用,用條石砌筑兩岸橋臺,承擔“拱”的推力,臺前還留有纖道,不僅結構合理,設計也頗為周到。在北宋時期,能達到16 . 5 米跨徑的石橋也不多見。據(jù)史料記載,最大跨徑的木“虹”橋可達40 米,超過了趙州橋的跨徑。木“虹”橋降低了自重,增大了跨徑,但由于材料的原因,不易長久,以致這一技術一度失傳,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,經(jīng)600 余年風雨至今尚存。
除懸臂木梁之外,懸臂石梁也不鮮見。懸臂梁橋對現(xiàn)代梁式體系中的許多橋式產(chǎn)生了深遠影響。