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亚东桥话17:拱桥起源辨析(下)

 唐继舜 2017-02-23

在“亚东桥话16:拱桥起源辨析(上)”中,介绍了拱桥起源的几种假说,并基于考古资料,分析了人类文明发展初期叠涩技术的出现以及后来拱券结构的发展。本文接续分析石拱桥的起源,介绍古罗马时期的一些著名石拱桥,并讨论中华古代石拱桥的发展梗概。最后,做个小结。

 


石拱桥的起源

叠涩法及拱券技术的发展,为石拱桥的发展奠定了基础。随着人类社会文明的不断发展,拱桥也开始崭露头角。

在希腊南部的摩里亚半岛上,至今还保存有一座建于前12世纪(迈锡尼文明时期)的叠涩拱桥,名阿卡迪格(Arkadiko)桥,见图1。该桥用乱石堆砌(可随坏随修),长22m,宽2.5m,高4m,跨度不足2m。在同一地区,还有另三座建于同一时代、采用同样砌筑方法的乱石拱桥,统称为迈锡尼桥。

图1  希腊阿卡迪亚乱石拱桥

在公元前700年左右,在今伊拉克尼尼微省境内,新亚述帝国的亚述王西拿基立(前704-681 年在位)曾建过一座跨越河流的水道桥,见图2。该桥采用块石按叠涩法砌筑,约30m长,10m高,22m宽;每个叠涩拱跨的宽度不足3m,拱高约5m,墩厚3m,设有分水尖。

图2  新亚述帝国时期的水道桥

在希腊克里特岛上,还保留有一座建于希腊化时期(前323年-公元30年)的石拱桥——埃利弗瑟娜(Eleutherna)桥,见图3。这桥长近10m,宽约5m,跨度约4m,也采用块石按叠涩法砌筑。据文献记载,这岛上还有一座建造时间更早一些、跨度稍小的同类桥梁。

图3  希腊克里特岛上的埃利弗瑟娜桥

有文献明确记载,在希腊罗得岛(Rhodes,传说中的世界七大奇观之一的太阳神铜像所在地)的考古中,曾发现了位于罗兹岛卫城墙外的石拱桥(真拱),其建于前4世纪晚期,跨度2.8m。结合希腊北部的安菲波利斯墓(建于前4世纪左右,见“亚东桥话16:拱桥起源辨析(上)”)的情况,希腊考古学家认为,这一时期希腊的石拱砌筑技术,是马其顿亚历山大大帝东征时从西亚地区带回来的。

对其他的一些说法,如伊拉克尼姆鲁德(Nimrud)古城的一座石拱桥建于前18世纪,土耳其伊兹密尔(Izmir)的一座石拱桥建于前9世纪中期并一直使用到2006年才改为人行桥等,还缺乏有力的证据支持,这里就不予采信了。

一个比较有趣的现象是:在世界文明起源最早的地区(就是考古学界所说的“新月沃土”地区),其也是最早出现叠涩拱和拱券的地区,今天除了罗马帝国(公元2世纪初其疆域达到最大)统治时期在这些地区遗留下来的拱桥或遗迹外(参见图4中的几座桥),就很难找到公元1世纪之前当地建造的拱桥或遗迹了。

图4  西亚部分国家在罗马帝国时期建造的石拱桥

从上述有限的资料,可以得出以下两点认识:第一,人类早期的拱桥尝试是从叠涩拱开始的,这也说明拱桥起源于“叠涩拱说”是基本成立的。第二,拱桥出现的时代晚于拱券者数百年至千年,最有可能的原因是,在陆地上构筑拱券与在河中架设拱桥有很大区别,古人得先学会如何在河水中建造墩台基础,因此难度更大,探索的时间自然也更长。

那么,拱桥(非叠涩拱桥)是何时问世的?现在还无法给出明确的年代。最早建造的拱桥(尤其是砖拱),即便存在过,恐也难以经受住数千年来大自然的考验(特别是洪水、地震),早已消失在时间的长河中了。因此,只能估计出个大致时段。笔者的估计是:不早于古典希腊时期(前5世纪-前4世纪)。


古罗马时期的石拱桥

若说古希腊建筑的最大特征是带双坡屋顶的梁柱结构的话,古罗马建筑的最大特征就是拱券结构了。从公元前2世纪开始,古罗马人就开始修建各种石拱建筑(包括石拱桥),贡献了半圆形石拱、用于建造水下桥梁基础的木桩围堰、火山灰天然水泥等重大技术,成就非凡。可以说,即便古罗马人不是拱桥的发明者,也肯定是古代拱桥技术的伟大创新者和实践者。

下面简要介绍公元元年前后百余年间,古罗马帝国的几座有特点的石拱桥。

图5所示有两座罗马市内台伯河上的古桥。左边近处的一座称为埃米利奥(Emilio)桥,建于公元前142年(公元280年曾修复过),是罗马最古老的桥;原有7孔,现仅剩1孔,故也称为“断桥”(Ponte Rotto)。右边远处的一座叫法布里修斯(Fabricius)桥,建于前62年(17世纪中期曾修复过),62m长,5.5m宽,两跨,最大跨24.5m,现仍在使用。

图5  埃米利奥桥和法布里修斯桥

图6所示的罗马北部城外跨越台伯河的米里维(Milvio)桥,前206年开始建桥,前115年改建成石拱桥。后来,从中世纪到19世纪中期,有过多次修复。这桥长136m,宽8.75m,6跨,最大跨度18.55m。公元312年,在这桥上曾发生了一场罗马帝国的内斗(米里维桥战役),交战双方为君士坦丁一世和他的连襟马克森提乌斯。这场战争的意义重大,后人评论说,君士坦丁的胜利为基督教在罗马帝国乃至最后在全欧洲取得统治地位铺平了道路。

图6  米里维桥

圣洛伦佐(San Lorenzo)桥位于意大利北部的帕多瓦市,建于前47-前30年,现大部分被河岸边的建筑物所遮挡,见图7。该桥长53.30m,宽8.35m,最大跨14.4m。古罗马早期的拱桥,墩宽通常达到跨度的1/3到1/2,阻水严重,而这座拱桥的桥墩却最为纤细。

图7  圣洛伦佐桥

图8所示为圣马丁(Saint Martin)桥,位于意大利西北部奥斯塔山谷地区,建于前27-公元14年间,被视为古罗马时代最为柔细的拱桥。该桥为一单跨拱,桥宽5.8m,跨度达到31.4m。

图8  圣马丁桥

图9所示的朱利安(Julien)桥位于一条罗马古道上,横跨法国东南部的卡拉翁河,建于公元前3年。该桥长85m,宽5.50m,3跨,最大跨度16.3m。建桥的石材切割精确,且不用灰浆砌筑,保存至今,实属不易。

图9  朱利安桥

阿尔坎塔拉(Alcántara)桥,是世界上非常著名的一座古罗马时代的多跨石拱桥,见图10。该桥位于西班牙埃斯特雷马杜拉地区的阿尔坎塔拉镇,跨越塔霍河。桥梁总长181.7m,宽8.6m,桥面高45m,6跨,最大跨度28.8m。在公元104-106间,由建筑师莱瑟负责建造。在桥的一端,建有一座神庙(也为莱瑟所建,后来他去世了也埋在那儿),神庙大门上挂一铭牌(不知何人何时所挂),上面刻有一段对建筑师的赞美之词,其中说到‘由著名的艺术大师莱瑟所建造的桥梁将永存于世’等。看来,他做到了。

近年来曾有人研究古罗马拱桥的承载能力,结果阿尔坎塔拉桥的承载能力位居首位,达到52t。

图10  阿尔坎塔拉桥

最后介绍的一座桥是图拉真(Trajan)桥,见图11。图拉真是古罗马的一位皇帝,98-117年在位。该桥在105年建成,服务于图拉真对达西亚王国的战争。这桥是罗马帝国时代规模最大的桥梁之一,桥长1135m,宽15m,桥面高19m,中间设20个砖砌桥墩,其上为跨度38m的木桁架拱,在现今罗马尼亚德罗贝塔-塞维林堡附近跨越多瑙河。这桥是多瑙河下游的第一座桥,也可能是世界上第一座木拱桥。后来,其木拱结构因备战原因被哈德良皇帝下令拆除,桥只使用了几十年。

图11  图拉真桥


中国古代的拱券及石拱桥

我国的拱券及拱桥结构,是产生于本土,还是源于外来影响,目前还未见详实考证资料。实际上,这与中华文明起源的“本土说”(主流观点)还是“西来说”(非主流观点)有一定关系,一时恐难有定论。

20世纪30年代,梁思成先生曾撰文说,我国历史上最早的拱券实物,来自于周汉陵墓。当时考古发掘的洛阳“韩君墓”(实物已不存),建于战国末年(前250年左右),墓门为石拱。2008年在汉长安城遗址处发现了筒拱状的地下通道,其全部由青砖卯咬相扣,保存完好。我国各地的东汉墓葬考古表明,地下墓室多是由砖(绝大多数)石(极少数)砌筑的筒拱或穹拱结构,型式多样,参见图12。

图12  东汉石墓和砖墓

在地面上,还未发现南北朝以前的砖石结构遗迹,估计更难找到砖石拱桥的遗迹了。不过,在《水经注·卷十六》中,记载有约建于公元282年(西晋时期)的“旅人桥”,其“悉用大石,下圆以通水,可受大舫过也”,这可能是有文字记载的最早的石拱桥了。另外,在东汉时期的一些画像砖上,也有一些与桥相关的图案。图13所示为河南南阳新野出土的‘平索戏车车骑出行画像砖’,其中有一弧形的桥,上走人车,下过船只。这是一座拱桥的如实描绘、还是画像砖工匠的随意想象?

图13  ‘平索戏车车骑出行画像砖’中的桥

再看图14,其所示分别为河南、山东等地出土的‘泗水捞鼎’东汉画像砖或画像石的局部。可见,对一件历史传说的描述,呈现出来的桥的样子也不尽相同。依拙见,考虑东汉时期地下砖石拱结构的普遍应用和“旅人桥”的文献记载,这些画像砖上描绘的极有可能就是一座拱桥。至于是不是石拱桥,就有待今后的考古验证了。

图14  不同地方出土的‘泗水捞鼎’画像砖/石中的桥

直到隋朝,才有石拱桥流传至今。据方志记载,隋开皇四年(公元584年),在河南临颍建成小商桥,见图15。该桥是一座与赵州桥构造类似的圆弧坦拱敞肩单孔石拱桥,经历代修葺维持至今,现为全国重点文物保护单位和4A景区(附近有南宋抗金名将杨再兴的陵墓)。茅以升先生认为小商桥建于隋朝初期的说法是可信的,但现存的桥式是否与始建时相同,则还有待考证。

图15  河南临颍小商桥

这桥的详细信息,见河南人民出版社2002年出版的《河南临颍小商桥》。

同一时期的赵州桥,605年建成,因规模更为宏大,技术更为先进(首创空腹石拱桥),造型更为美观,名气自然也更大,实为享誉世界的古代石拱桥精品。

综上,可以合理推测(尽管缺乏实证或文献记载),我国石拱桥出现的时间不晚于东汉(公元25-220年)。

     结  ·  语    

拱桥的起源与发展与人类社会的文明进步相伴随行。石拱桥的历史漫长悠久,并一直到18世纪之前都是古代大跨度桥梁的主力(因为石梁桥跨度做不大,索桥做不来或用不长)。从18世纪后期开始,曾采用铸铁、锻铁修建过一些拱桥,但很快就被钢和混凝土材料所替代。从1874年美国建成伊兹桥(钢拱)和1873年法国建成约讷河水道桥(素混凝土拱)为标志,拱桥开始迈入现代行列。

初步确定出的与拱桥起源相关的几个时间节点,罗列如下:

在前25世纪左右,在古埃及、两河流域和古印度,最早出现砖或石叠涩拱;在前19世纪左右,在西亚的一些地区,最早发现泥砖拱券;石砌拱券的出现,约在前5世纪-前4世纪。

采用叠涩技术砌筑的石拱桥,最早出现在前12世纪,并一直延续到希腊化时期(前4世纪-前1世纪);石拱桥的问世,估计不早于古典希腊时期(前5世纪-前4世纪)。

从前2世纪开始,古罗马的石拱桥技术成为领先者,并扩散至世界各地。

中国石拱桥出现的时间,不晚于前1世纪-2世纪,但有待更多的考古佐证。

纵观历史,若把拱桥的起源和演变趋势凝练成几句话,那就是:从泥砖到石块,从叠涩到拱券,从地下到地上,从建筑到桥梁。

最后一点建议。探讨世界范围内拱桥的起源时,难免要比较一下谁先谁后,也可以看到古代中国在拱桥起源上并不占先。对此,既不要妄自菲薄,更无需妄自尊大。(全文完)

(作者注:本文参考了诸多文献资料,不一一列出,在此一并致谢!)

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