中国古代桥梁桥型调查报告

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250~400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）