中国古代桥梁桥型调查报告(共12页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上中国古代桥梁桥型调查报告中国是一个有5000年文字记载历史的伟大国家，我国幅员辽阔，地形东南低而西北高，河道纵横交错，有著名的长江、黄河和珠江等流域，这里孕育了中华民族，创造了灿烂的华夏文化。在历史的长河中，中华民族曾建设了数以千万记的桥梁，成为华夏文化的重要组成部分。桥梁是人类文明的产物，是人类社会进步和发展的一个重要标志。在人类最基本的生活需求衣食住行中，桥梁是为人类的“行”服务的。从古到今，桥与人们的生活、生产紧密相依，息息相关，还与战争、宗教、戏剧、民俗等有着千丝万缕的关系。从它诞生的那一天起，就默默地为公众服务着。桥梁是跨河越谷的人工构造物，是架空的路，让行人、车辆、渠道、管线等安全通过。增强桥梁的跨越能力，以克服江河湖海、深谷陡崖、断层软基、风雪雨及地震等险境始终是桥梁建设者不断追求的目标。中国古代桥梁的辉煌成就举世瞩目，曾在东西方桥梁发展史中，占有崇高的地位，四大发明是中国对人类文明的重大贡献，而在古代桥梁方面,中国的祖先也有许多创造性成就为世界所公认。英国科技史学者李约瑟博士在他所著的中国科学技术史和中华科学文明史中对中国古代的梁桥、浮桥、拱桥和索桥等桥型的发展都作了详细的评述和考证。（一） 梁桥我国历史上最早记载的梁桥为钜桥。该桥建于商代(公元16-公元前11世纪)。“周武王伐纣，克商都朝歌（今河北省曲周县东北）,发钜桥头积粟，以账济贫民。”自周代以迄秦汉，中国多造石柱、木梁桥。古代的石梁桥一般跨度都在10米以下，最大的石梁长达23.7 米。迄今仍保留的中国古代石梁桥当推始建于宋绍兴八年(1138年)的福建泉州安平桥, 该桥共362孔,全长5里(2223米)。意大利人马可·波罗在1275年所著游记中对此都有记述。两宋时，无论是城市或乡村，在建造大批石梁石墩桥的同时，又把大量的木梁木板桥的木梁、木板改造为石梁、石板，木柱、木墩改造为石柱、石墩。200多年间，仅泉州一地，见于古籍的桥梁就有110座，其中名桥10座。安平桥，有362孔，桥长5里（2223m），故又名五里桥（现桥长2100m),保持了700余年的桥长记录，被誉为“天下无桥长此桥”。桥始建于宋绍兴八年（公元1138年），成于绍兴二十一年（公元1151年），历时13年，坐落在晋江县安海镇和海安县的水头之间，是跨越海湾的大石桥。据安平志记载，因桥太长，建桥时在桥上造了5座亭子，以便行人休息。这座世界上少见的古长桥，被人们认为是1905年郑州黄河大桥建成以前的七八百年中我国最长的桥梁。又如泉州万安桥，俗称洛阳桥，共有47孔，建于洛阳江入海口，桥总长约890m，桥宽3.7m。桥始建于宋皇佑五年（公元1053年），完成于宋嘉裕四年（公元1059年）。两桥均为国家重点文物保护单位。（安平桥）（万安桥）虎渡桥又名江东桥，位于龙海县北溪下游，南宋淳祐二年（公元1242年）由木梁桥改建为石梁桥。2001年被列为全国文物保护单位。宋代黄朴在虎渡桥记中说，每一桥孔有3根石梁，最大桥孔的石梁每根“长八十尺，广博皆六尺有奇”。新中国成立后，文物保管部门曾进行过实测，该桥最大的石梁长23.7m，宽1.7m，厚1.9m，与史书记载基本相符。按花岗石的容重为2.7吨/立方米计，最大的石梁重达207吨。根据强度理论验算，当石梁长为23m时，在自重的作用下，跨中界面的弯拉应力达到花岗石抗拉极限应力的90%。在材料力学诞生前500多年，是如何找到这个依据的，很值得探讨。（虎渡桥）木兰陂回澜桥位于福建莆田市西南木兰村木兰山下，坐落在汹涌的木兰溪水和兴化湾海潮汇流处，是一座具有引水排水、蓄水灌溉、挡潮防洪、航运交通的综合工程，是宋代大型水利设施。1988年被国务院列为国家重点文物保护单位，其名为“木兰陂”。木兰陂由枢纽工程、渠系工程、堤防工程和人行桥组成。枢纽工程由溢洪堰、南北渠道进水闸、冲沙闸、导流堤等组成。溢洪堰高7.5m，长219m，分32孔。闸堰式坝身由闸室、上游护堤和下游阶梯式消能坦水组成，长111.13m，分29孔，总净宽70.4m。在溢洪堰的两端建有进水闸道。石桥是整个工程的配角，为行人所需，石桥墩是为搁置石梁供人过水和墩土上凿槽，供上下水闸门之用。南闸回澜桥，两孔石梁石墩，宽6.1m，建于南宋绍兴八年（公元1138年）。整个工程采用筏形基础。工程建成后的900多年以来，一直保护与灌溉这良田20多万公顷。（木兰陂回澜桥）绍兴八字桥建于南宋保祐四年（公元1256年），是城市桥梁布局的佳作，在处理桥与周围街道、河流的关系方面有独到之处。桥为单孔石梁，长条石并列，微微上拱，净宽3.2m，净跨4.5m，高5m；石柱壁式桥台，利于水上交通，西面桥台设有纤道。桥下西面第5根石柱上刻有“时保佑丙辰仲冬日建”字样。（绍兴八字桥）福建漳州江东桥的石梁最为巨大。该桥于宋嘉熙元年（公元1237年）由木梁桥改为石梁桥，计有15孔，每空三片石梁。石桥现存5孔，其中最大的石梁长23.7m，宽1.7m，高1.9m，重量达2000kN(200t)。这样巨大的石梁，在没有重型起重设备的古时，其采、运、安装等工作都是十分艰巨的。（江东桥）不论木梁或石梁，为了加长桥跨，采用了多层并列梁，由下向上逐层外挑的方法，以支撑中部的简支梁。在当时石梁称为叠涩；木梁称飞桥或称握桥，即为伸臂梁桥。木伸臂梁在公元4世纪时已有记载。石桥叠涩，出檐不远；木桥伸臂达到20m。现存清代重修的甘肃文县阴平桥为单孔木伸臂桥，桥跨达60余米，桥上建有桥屋。宋代将起源于公元4世纪初的青海、甘肃的单伸臂桥从单跨变为多跨，由单伸臂改进为双伸臂和斜撑伸臂；建造地由山区走向平原，从西部地区到东南沿海地区，并且桥上普遍建有桥屋或桥廊、桥亭、桥塔。木伸臂梁利用木料，横直相间，层层挑出成伸臂，两边伸臂之间搁简支梁，是木梁桥的跨越能力增加约4倍。据古籍记载及1949年尚存的、始建于宋代的伸臂木梁桥，在浙江、福建、湖南、广西等东南省份较有名的至少有12座。伸臂木梁桥上均建有桥屋或桥廊，桥台上建桥阁，桥墩上建楼或亭。这是出于运用重力平衡的原理增加桥跨的考虑，挑梁的根部必须由一定的重量压紧压牢，并形成整体，否则就难以建造，即便建成也容易倒塌。广西三江侗族自治县的程阳永济桥，是一座4孔5墩的木伸臂桥屋，全长644m，建于1916年，5座墩台上均建有桥亭，用桥廊把桥亭互相贯通。桥亭起着重力平衡做用，把装饰与功能有机结合在一起。（二） 拱桥世界上对拱结构的起源众说不一。或认为导源于自然界溶洞天然拱；或认为起自崩落的堆石拱；或认为由于砌墙开洞，逐渐由“假拱”演变而成。在中国，从墓葬结构及仅存实物，显示出拱是由梁与侧柱逐渐演变为三、五、七等折边拱，然后演变为圆拱。跨度亦由小变大，由二三米而到达净跨37.02m，并保持了千余年的世界记录。中国现存最早，并且保存良好的是隋代赵州安济桥，又称赵州桥。桥为常见圆弧石拱，拱券并列28道，净跨37.02m，失高7.23m，上狭下宽总宽9m。主拱券等厚1.03m，主拱券上有护拱石。在主拱券上两侧，各开两个净跨分别为3.8m和2.85m的小拱，以宣泄洪水，减轻自重。桥面呈弧形，栏槛望柱，雕刻着龙兽，神采飞扬。桥始建于隋开皇十五年（公元595年），开工于隋大业元年（公元605年）。安济桥制作精良，结构独创，造型匀称美丽，雕刻细致生动，列代都予重视和保护，1991年列为世界文化遗产。（赵州桥）中国石拱因南北河道性质及陆上运输工具不同，所以构造不同。北方大多为平桥（或平坡桥），实腹厚墩厚拱。南方水网地区则为驼峰式薄墩薄拱。陕西榆林的永济砖拱桥，旧名响岔桥，其拱的砌法与城门砖拱同，桥为3孔，长约45m。福建现存石拱桥有34座，建于五代1座、宋代6座。其中建于五代的闽侯县金鳌桥和建于宋初的周宁县纯池镇的豪阳桥，均为单孔卵石拱桥。金鳌桥长17m、宽5m、净跨12m。桥在崇圣寺枯木庵旁，古时福建通往闽北的石板古道上。豪阳桥拱跨7.2m，全长13m、宽3m。两座石拱桥用大小不一、形状各异的河卵石叠砌而成，是迄今为止现存最古老的卵石拱桥。江西观音桥桥跨三峡之间，又名三峡桥，也称栖贤寺桥。桥为文人学士所青睐，宋黄庭坚的栖贤桥铭，宋王十朋的三峡桥诗，宋苏东坡栖贤桥诗和王伟三峡桥游记等均有提及。桥以山石作基，单券石造，南高北低，单孔石拱，净跨径10.33m，全长20.45m，宽4.1m。拱圈为9道券并列砌筑，厚95cm，现东西两侧各已毁一道，存7道。拱石非常别致，子母榫卯相接，共有107块。观音桥用四种不同的子母榫卯石。在弯板拱石为凸榫，于联锁龙筋则为凹卯，榫卯不外露，外形则美观。子母榫卯相接的构造方式，最早使用与西汉末年东汉初期的砖砌墓拱中。（观音桥）北京宛平卢沟桥在北京广安门外30里，跨永定河。桥始建于金大定二十八年（公元1188年），完工于金明昌三年（公元1192年）。桥全长212.2m，共11孔，净跨不等，自11.4m至13.45m，桥宽9.3m。墩宽自6.5m至7.9m。拱券接近半圆形。桥墩迎水面有尖端镶有三角铁住的分水尖，背水面为削角方形。桥面上石栏杆共269间，各望柱头上，雕刻有石狮。金代原物简单统一，自后历朝改换，制作精良，石狮形态各异，且有诸多小狮，怀抱背负，足抚口噙，趣味横生。桥上及华表柱上等的石狮子，已成为鉴赏重点，亦是统一变化的美学原则的具体应用。卢沟桥早已列为全国文物保护单位。（卢沟桥）南方江浙一带水网地区，以舟行为主。潮汐河流，软土地基，因此即使是石拱桥亦尽量减轻重量建造为薄墩薄拱。桥孔自单孔多到85孔（江苏吴江垂虹桥，已塌，尚存残孔8孔）。薄拱的拱厚最小者仅及拱跨的1/66.7，而一般拱厚则为1/20左右。唐张继枫桥夜泊名诗中的现存枫桥（清代建）也是薄拱。薄墩之薄，相邻两拱券拱石相接，特别是三孔连拱薄墩桥，中孔大、边孔小，两岸以踏步上桥。桥成驼峰形，造型美观。如浙江杭州拱宸桥创建于明崇祯四年（公元1631年），清光绪十一年（公元1885年）重建。中孔净跨15.8m，两边孔各为11.9m。拱券石厚30cm，为拱跨的1/52.7和1/39.7。中墩厚约1m，合大孔的1/15.8。现存最长的多孔薄拱薄墩连拱为江苏苏州宝带桥。桥建始于唐，历代多次重修，现存桥共计53孔，全长316.8m，中间有3孔隆起以通船只，桥宽4.1m。桥头建有石狮、石亭、石塔。中国古典园林中亦常见石拱桥，即起交通引路作用，更与园林景色有机结合，或是主景，或是衬景。如扬州瘦西湖中的五亭桥（又名莲花桥）就是佳作。（宝带桥）（五亭桥）中国的木拱桥肇始自宋。宋代张择端的清明上河图，在画面高峰处有北宋都城汴京（现河南开封）跨汴水的一座木拱桥，名为虹桥。为了漕运，水中无桥墩，桥采用了宋明道年间（公元1032-1033年）有一守牢卒子所发明的“贯木”架桥，即大木穿插叠架为木拱。虹桥桥跨约18.5m，拱矢约4.2m，桥面总宽9.6m，其结构模式见图。桥毁于金元之际，几百年来一直认为已是绝唱。近十多年来调查研究发现，随着北宋南迁，在今浙江、福建山区中有数十座古木拱桥，结构与虹桥相类似且有所改进，桥跨增加到35m左右。如浙江云和梅崇桥，桥建于清嘉庆七年（公元1802年），其结构透视和构造模式见图。又如浙江泰顺县的泗溪溪东桥。桥长41.7m，跨径25.7m，矢高5.85m，桥宽4.86m。桥上建有美丽的廊屋，为了保护木料，两侧钉有蓑衣式木板。桥始建于明隆庆四年（公元1570年）。泰顺县的叶树阳桥竟存世511年。（虹桥断面示意图）（溪东桥）福建现存23座木拱廊桥，其主拱基本构造与虹桥大致一样；而其拱骨联结的横木、桥面布置、第一系统之间设有小排架等均与虹桥不同。主拱骨架均有单层三边形和双层多边形两种组合而成。三边形骨架，两端斜梁以250400仰角伸向跨中，通过横系梁与跨中平梁，以榫铆嵌合，上承桥面铺装成整体；多边形双层骨架，系在三边形骨架之间穿插五边形骨架；纵横圆木交错相架，上下纵梁夹住横梁，相互挤压，使上下两层组成一体。为加强整个骨架的稳定性，两端斜梁均以剪刀木撑加固。在拱脚、拱背的主柱盖梁上架设纵梁面板；为防止火患，有的桥还在木桥面板上铺砌青砖、石板、卵石。福建始建于南宋的闽清合龙桥和屏南千乘桥均为双跨木拱桥，与虹桥的结构更为相似。始建于宋初的屏南县长桥镇公济桥，原名万安桥。八闽通志载：“宋初建，累石为墩，而构亭其上。”桥全长97.4m，宽4.7m，五墩六孔。花岗石垒砌桥墩，用粗大圆木从墩上并列斜式起架，交替搭置，互相承托，顶排横架为梁，形成桁架拱式，横板为桥面。仅拱与主柱，就是用了430多根杉木。公济桥为现存建造年代最早、最长的六孔木拱廊桥，为福建省重点文物保护单位。（公济桥）浙闽木拱桥的跨度要比木梁桥大3-4倍，最大的跨径达42m，是“虹桥”的两倍多。由于浙闽木拱桥均建有桥廊，并设有防雨篷，极好地保护了木拱桥，延长了使用寿命。闽清合龙桥，至今已存在了835年。应该指出的是，浙闽木拱廊桥的第一系统采用5根拱骨，而虹桥第一系统是3根拱骨，因此，造就了虹桥的第一、第二系统主要内力是纵向受压，而浙闽木拱廊桥第二系统的跨中拱骨主要是受弯。浙闽木拱廊桥除了有拱桥特征外，还有梁桥因素，在力的传递和构件共同作用方面也与虹桥不同。虹桥的第一、第二系统之间必须靠横木捆紧挤压形成整体，而浙闽木拱廊桥主要靠桥面纵梁和小排架，并且靠桥屋的自重为压重。因此，虹桥不必建廊屋，而浙闽木拱结构本身必须建廊屋，同时，也可保护木拱桥不受雨雪风霜的侵害。虹桥等木拱结构为中国所独创，尚有其他别致的结构形式的竹木拱桥，亦与世界同类桥梁有异。（三） 索桥索桥的索有藤、竹、皮绳和铁链等几种。历史记载，公元前285年便有笮桥（竹索桥）。秦李冰蜀守（公元前256-前251年）造7座桥于盖州（现成都），其中一座是竹索桥。铁索桥传说起自汉初，西汉大将樊哙在陕西褒城县（今留坝县）古栈道上建成的樊河桥（公元前206年），很可能就是铁索桥。有确切记载的横江铁锁（即铁索）是西晋伐吴（公元280年）吴守将用铁锁多道，横截长江三峡的西陵峡口以挡舟师。为了维护西南各省的交通，宋代继续使用索桥。始建于北宋淳化元年（公元990年）的四川都江堰市的安澜桥，是一座多空连续并列竹索桥，是世界上第一座多跨竹索桥。都江堰市境内原有索桥15座，分别跨越岷江、寿江与白沙河。安澜桥长340m，经江中岛跨内、外江。桥分8孔，最大一孔跨径达61m，宽3m多，高近13m，两岸桥头各有桥屋。全桥用细竹篾编成粗5寸的竹索24根，其中10根作底索，上面横铺木板做桥面，压板索2根。还有12根分两组排列与桥两侧。每隔1-2米有一个有横木梁与两侧的竖直木条组成的U形木框，通过横木梁与底索紧固，竖直木条与侧索夹扎一起，使桥形成一个整体，行人与车辆在成排的U形框中通过。（安澜桥）云南永平县霁虹桥，跨澜沧江，是中国现存最古、最宽、铁索最多的铁索桥，桥净跨57.3m，全长113.4m，桥宽约4.1m。桥底有索16根，左右栏杆索共两根，桥位于通往印度、缅甸的千年古道上。相传当年造铁索桥时，原有的木桥被江水冲毁，要把每根手臂粗，数千斤重、百余米长的铁链从当东岸送到西岸十分困难。一位年轻的工匠从射箭狩猎得到启发，根据他的建议，工匠们在陡峭的东岸用数根粗细不等，与铁链一般长的麻绳由细至粗结好，然后把粗头系在铁链上，细头系在箭尾上，射到西岸，西岸的工匠把麻绳捆在绞车上，摇动转轮，将铁链拖到西岸，固定在埋入地下几米深的铁铸万年桩上。霁虹桥西岸绝壁上刻有历代文人墨客书写的“西南第一桥”、“悬崖奇渡”、“金齿咽喉”等等；著名地理学家徐霞客曾到过此桥。（霁虹桥）四川泸定铁索桥，跨越大渡河，位于川、藏要道，是铁索桥中现存制作最精良的一座。桥始建于清康熙四十四年（公元1705年），次年完成。桥净跨100m，桥宽2.8m，上铺木板。底索9根，每根索长约128m，两侧各有两根栏杆索，由四川善于制作铁索桥的天全州修建。两岸石砌桥台，用台身自重来平衡铁索的拉力。为首批国家级重点文物保护单位。铁索桥是一种柔性的可变体系。泸定桥运用东桥台高出西桥台68cm，让铁索斜置，有利于克制桥的侧向摇晃。桥在静载作用下，水平中垂2.3m，由于斜置，最大中垂量减为1.62m。鉴于铁链断裂多次，曾对过桥作过如下规定：一次过桥不得超过15-30人，不能集伍过桥，不能在桥上跳蹦等等。这些都是合理的，是避免索桥过度晃荡、振动，防止共振所必需的。泸定桥台后落井自锚，利用桥台自重作压重来承受铁索的拉力，是古桥建造的一项重大技术成就。（泸定桥）（四） 浮桥古代在大江大河中不可能修造桥墩，为过河需要，用舟船组合建造浮桥。浮桥又称桥航、舟梁。最早的浮桥记录是诗经中记周文王亲自迎娶，在渭水上造的浮桥，时在公元前12世纪。据史料记载，古代曾在黄河上9处和长江上5处建造过大量浮桥。1989年，在山西永济发掘出唐代蒲津浮桥东岸锚锭浮桥铁索的4头各10多吨重的铁牛和4名真人大小的铁人，铸造精细，气韵生动。据考证，蒲津浮桥的前身是春秋鲁昭公元年（公元前541年）建成的临时性的浮桥，秦昭襄王五十年（公元前257年）正式修建蒲津浮桥。浮桥一直以竹索系船，至唐开元十二年（公元724年）才改竹为铁链，在东岸和河心洲上各铸4牛4人以锚挂铁链，挂上巨船成浮桥，桥长约360m。唐朝浮桥直到明代才消失，存在了846年。在长江上规模最大的一次架浮桥活动，是太平天国农民军于1852年在湖北武汉三镇、1854年在湖北广济，共架起4次以上的浮桥。他们曾在一夜之间架成长约3000m的两座浮桥。人马来往，如履坦途。宋代浮桥建设比任何一朝都多。北宋开宝七年（公元974年）为讨灭南唐，在安徽当涂采石矶，用事前在荆湖造就的黄黑龙船数千艘，仅花3天时间就架好了长约千米的长江浮桥，数以万计的宋军飞速过江，拿下南唐首都金陵，灭了南唐后主。后来元世祖也于1274年和1275年先后在鄂州和九江连续架设浮桥，从速挥兵东下灭亡了南宋。两宋时多数城镇建桥是先造浮桥，后改石桥。其中，广东潮州广济桥最为著名，由浮桥逐步自岸至河中改建为石桥，是一座别致的石桥和浮桥相结合的桥梁。广济桥位于广东省潮州市东门外，正对济川门，横跨韩江。石梁桥分成东西两段，东段12孔，长283m；西段7孔，长137m；中间浮桥部分长97.3m。梁桥与浮桥的衔接是在东西两端靠浮桥的桥墩上筑有24个石砌梯式阶梯，成为上下浮桥的通道，西第7号墩上还有拉索船的拉索墩，以使梁桥与浮桥紧紧相连。梁浮结合桥型的产生，一方面是由于当时该地区水陆交通的急切需要，另一方面也是因为“中流惊湍尤深，不可为墩”，这已经为数十年的韩江造桥墩的实践所证实。韩江上游两大支流，东支汀江和西之梅河，交汇于三河坝，水急滩多，至潮洲时水势已十分湍急；再加潮汐涨落甚大，每年阴历八月，潮汐涨落可达3.7m。因此西段8个桥墩修筑了56年，墩宽5.7-10.3m，长10-17.5m；东段12个桥墩修筑了15年，墩宽9.9-13.85m，长14.4-21.7m；石桥墩之大，建造时间之长，为古桥史上所罕见。正由于江中桥墩无法建造，又无能力建造百米跨的大桥，加上巨舰的通航、上游木排的通过与泄洪的需要，梁浮结合的特殊桥型就应运而生了。（广济桥）专心-专注-专业