隧道边沟气囊带您回顾古老的赵州桥

赵州桥距今已1400年，经历了10次水灾，8次战乱和多次地震，特别是1966年邢台发生的7.6级地震，距赵州桥仅有40多公里，赵州桥都没有被破坏，著名桥梁专家茅以升说，先不管桥的内部结构，仅就它能够存在1300多年就说明了一切。

据记载，赵州桥自建成至今共修缮8次。古时缺少计算工具，计算理论也很欠缺，而且中国上下五千年肯定不乏像李春这样的能工巧匠，可唯独赵州桥能屹立千年而不倒，在工程和美学上都堪称是古桥之中的魁首。这里面不能排除历史的巧合的因素。但更重要的，还是有赖于古代匠师的定性分析能力，和工程经验。赵州桥的结构特点伏拱敞肩赵州桥首次在主拱的两肩上各建两个小拱——称伏拱。挖去部分填肩材料，称敞肩。敞肩有几大益处。

第一，减轻了桥身自重，节省材料，也减轻了桥身对桥台的垂直压力和水平推力。使桥身变轻巧，下部结构变简单。

第二，敞肩的四个小拱在洪灾时能起到很好的泄洪作用，据桥梁专家推算，大约可增加过水面积16.5％。

第三，通过敞肩调整荷载分布，使恒载压力线和大拱的轴线极为接近。

拱的构造经济合理。

坦拱赵州桥采用了现代桥梁学上的所谓坦拱，桥身跨度大而弧形平。这样便于车马通过，也兼顾了航运，与现代桥墩进行隧道边沟气囊预制空心板有异曲同工之效。但拱平会使拱对桥台的水平推力变大，对桥台和地基的要求较高。李春一方面采用敞肩减轻桥自重，另一方面采用纵向并列砌筑的施工方法，使每到拱券自成一体，如果一道拱券损坏不会影响全桥。采用天然地基上的浅基础按照常理推断，赵州桥的坦拱形式，对桥台和地基的要求较高。许多人猜测赵州桥的桥台肯定会采用长后座型式的基础，还可能有桩基。就连梁思成先生1933年考察时还认为这只是防水流冲刷而用的金刚墙，而不是承纳桥券全部荷载的基础。他在报告中写道：“为要实测券基，我们在北面券脚下发掘，但在现在河床下约70-80厘米，即发现承在券下平置的石壁。石共五层，共高1.58米，每层较上—层稍出台，下面并无坚实的基础，分明只是防水流冲刷而用的金刚墙，而非承纳桥券全部荷载的基础。因再下30-40厘米便即见水，所以除非大规模的发掘，实无法进达我们据学理推测的大座桥基的位置。”然而，桥梁专家们在1979年5月对赵州桥进行人工坑探后发现，赵州桥的桥台是厚度仅1.549米的既浅又小的普通矩形，桥台直接安放在轻亚粘土与亚粘土组成的第四纪冲积层上，这种天然地基土质均匀稳定，完全能承受大桥的荷载。这充分体现了以李春为代表的中国古代匠师的全局设计思想。算例前面提到赵州桥通过扶拱敞肩调整荷载分布，使恒载压力线和大拱的轴线极为接近，从而使主拱材料产生极小的拉应力，发挥石料很好的受压特性。