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遗憾的是，在汉庭顿日本园的档案中，关于圆月桥的建造，除了前文提及的桥名与定制时间外，再无任何早期记录留存。河合东一郎对圆月桥的设计思考与建造方案，并没有留下任何图纸或者文字。他是如何构思，又为什么选择了这样一种奇特的结构？又是如何付诸实施的？所有这些问题，我们只能亲临现场，在建筑遗构上搜集蛛丝马迹，来寻找破解之途。
2013年6月，圆月桥建成百周年之际，尚在慕尼黑工业大学攻读建筑考古学博士学位的我自德国赴美，对汉庭顿日本园进行了为期三周的访问，按照德语区建筑考古学的调研方法，完成了一系列1∶15比例尺的精细测绘图（图2-10～图2-12）。两年后，我于2015年6月重访日本园，针对其间复原研究中的疑点对圆月桥进行了补充考察。
圆月桥呈弧形，结构高度近3米，净跨8.34米，总宽2.37米，总体近南北走向。桥面以下的结构部分分为编木拱与曲木拱两层，曲木拱搭架在编木拱上（图2-13）。编木拱由纵（沿跨度走向）、横（垂直跨度方向）方梁交织（图2-14，图2-15）。所有方木截面尺寸相同。纵梁排布在横梁两端，各自形成一道拱列。整个结构分为左右两列编木拱。每列编木拱又分为内、外两组纵木。水平横木夹在纵木间。
曲木拱安放在编木拱的横木上，由三道曲木梁组成，分别在编木拱两侧及中央。
曲木拱上铺桥面板，桥板上设台阶。制作桥板与台阶的木板厚度相同。台阶的宽度与高度随拱面走势变化（图2-16）。
栏杆同样呈曲线形，与桥身整体曲率相适。栏柱底部通过圆形木销与曲木拱固定。
编木拱拱脚下埋有水泥垫块作基础。拱脚外侧设巨石，深埋地下，形式上作为登桥的石阶，结构上作为桥基，抵消拱结构的侧推力。
在圆月桥的测绘工作中，我们面对的第一个直接问题是，应该用什么尺子来做测量？
图2-10 圆月桥测绘图：东立面图
图2-11 圆月桥测绘图：平面图（拱架俯视）
图2-12 圆月桥测绘图：拱架横剖面图（左图：南半部，右图：北半部）
今天的东亚与欧洲都使用公制度量衡，但美国，一如一个世纪之前，仍然使用英制。因此当我在美国补购测绘工具，与从欧洲（德国）
携带过去的工具材料就会不匹配。究竟使用哪一把尺子，对于测绘者而言，工作的便利与习惯是一个重要的决定因素，但更为根本层面的问题是，在河合东一郎本人的设计与建造中使用了哪种尺制。唯有弄清这一点，才能最为准确地记录与还原圆月桥的设计意匠与制作方式，并减小手工测绘中的误差。
图2-13 圆月桥结构构成
图2-14 圆月桥下部结构（2013）
（从北面拍摄）
明治时期（1868—1912）的日本使用传统尺制即“和制”，1和尺折合30.3厘米。和制在日本沿用至1924年，但1885年日本已加入国际单位体系条约，并在1890年后推行国际单位制。河合东一郎于1898年离开日本，在他的匠人生涯中，当对三种尺制均有接触，甚至都很熟悉。
“尺”在根本上是一种模数（基本长度单元），在匠人的设计与加工中，出于操作便利，一定会使用整数化的尺寸数值作为构件与某些整体关系的基本尺度。为了确认圆月桥营造中的用尺长度，我首先校核了结构中最重要的构件单元——构成编木拱的方木。我对每根方木均在不同位置多次取点，测量其截面边长，各个方木数据差异微小，总体分布约在14.7～15.2厘米之间。其中15.15厘米是一个多次出现的尺度。这个尺寸在公制与英制中都非整数。但在和制中正合一尺之半——五寸之数。整寸边长的方梁在日本桥梁建设中亦为常用，例如“日本三奇桥”之猿桥使用的“六寸方”
。由此可知，河合在营造中使用了传统日式木工尺。
图2-15 圆月桥编木拱与曲木拱的构造
图2-16 圆月桥模型
可见台阶随坡度变化
（图片来源：作者制作、拍摄。模型现收藏于德国慕尼黑德意志博物馆）
图2-17 月圆桥构件尺度分析（单位：和寸）
但是在圆月桥的其他构件上，用三种尺制校核构件自身规格的各个数据（表2-1），则表现得琐碎而无甚规律。从这些数据中，我们可以得出几个基本观察结果：
（1）需要特别设计、手工加工的主要结构组分——编木拱和曲木拱构件，与和尺较为吻合。
（2）所有板材（包括桥面板和台阶）厚度统一为4.1厘米，可能出自批量化的工业生产。
（3）栏杆诸构件尺度关系仅部分与和尺拟合。有趣的是，栏杆构件与和尺模数吻合的数据都体现在立面上（图2-17），而剖面上的数据，即栏杆构件的厚度，并不相合。这似乎说明，圆月桥制作中难度最大的构件——栏杆，其立面尺度是经过推敲的，亦即说明，圆月桥的形象，是基于立面图来设计的。
但是当继续用公制、和制、英制三套尺制检查圆月桥整体的几何尺度（表2-2）时，可以发现，现代桥梁设计中常用的主要几何参数——跨度与矢高，在圆月桥上均非整数——它们并非设计中的控制因素。而圆月桥近乎完美的圆弧形式，提示我们检查圆弧对应的几何参数。如此，圆月桥的圆弧以120度为圆心角，而曲木拱的内缘位置
，圆弧半径刚好5米，则相应的整圆以10米为直径（图2-18）。
表2-1 圆月桥主要构件尺寸表
注：粗体为与和制相吻合的构件尺度
表2-2 圆月桥立面圆弧几何数据
注：粗体为与和制相吻合的构件尺度
图2-18 圆月桥立面的几何分析（单位：和寸）
河合东一郎接到的圆月桥建筑任务，是一项以“满月”为名的“命题作业”。但是，他放弃了简单以弧形曲木构造的日本传统，转而挑战一种极为特殊罕见的新奇结构，亦因此为这座桥刻上了鲜明的个人印迹。但受限于编木机制，圆月桥难以通过直观的半圆形态实现“满月”意象。而细察结构构成，会发现用心的艺术家在其他层面留下了丝丝入扣的匠心，表达对于“圆满”意象的追求。
东亚文化中，满月是“圆满”的象征。数字“十”与“圆”具有同样寓意。受中国文化影响，日语中也有“十全”“円満”之谓，表示完善美满。圆月桥的编木拱由十根纵木与十根横木组成。每根方木边长均为五寸。以此看来，以十米为直径的圆弧线、对数字“十”的追求绝非巧合，而是刻意的设计匠心。相似的，拱桥的圆心角在日本的几何审美中亦占有席位，著名的“日本三奇桥”之锦带桥便用60°作为木拱圆心角，以追求拱跨与半径相等的几何效果
。圆月桥的120°圆心角是出于同样的几何意义上的整数追求。
圆月桥立面几何的另一个特点，更加体现了设计者的用心：桥拱的南北拱脚有约23厘米的高差（北低南高）。这意味着若将桥身做对称设计，中央的平梁会显著倾斜。而今天的桥体形态，中央平梁近乎水平，两端仅有5厘米左右的高差，肉眼很难觉察。为此，南北两侧的纵梁并不等长，有14厘米的长度差。相应的横梁亦不等高。