



拱结构的原理是相对碎小的结构单元(石块、砖块等)并肩拼成弧形,相互压紧,形成一个整体。因此拱券结构一般以砖石建造。与梁相比,拱的跨度能力更大,在西方建筑史中,砖石拱券与穹隆的技术演化是一条重要的叙事红线。合理的材料利用与结构设计之下,拱券可以实现数十米净跨,穹隆可达上百平方米的净空。
但在中国的传统营造观念中,木材被奉为正统。木头指向生命与温暖,石头指向死亡与冰凉。生者(及神明)的屋宇宫室以木材建造,亡者的坟墓陵寝才使用石材建造。墓葬之外,拱结构只用在桥梁、城门等交通、防御性建筑以及具有特殊意味的宗教建筑上(比如佛教以“无梁殿”通“无量殿”)。但使用木材作梁,技术能力比不了砖石拱券。通常的桥梁、殿宇,木梁的跨度少有超过十米的。
我国存世的最早的石拱桥实物始建于西晋(河北满城方顺桥,始建于公元四世纪初,现存建筑为明重修)。至隋代,著名的“大石桥”“赵州桥”——河北赵县安济桥(七世纪初),则已达到三十七米单跨跨距。
值得玩味的是,石拱桥技术在隋代即已臻于成熟,并在元明以后遍地开花。无论是北方的卢沟晓月,还是江南的小桥流水,石拱桥均以其优雅的曲线审美统治着中国文化意象。尽管如此,有宋一代,石拱桥在绘画中的现身仍远逊于木桥。无论是宫廷还是文人绘画,都是轻盈的木桥统治着文人心中的桥梁意境(图9)。
暂且不说文化观念上的选择,回到汴水的实际工程需求,河中不设柱或桥墩阻碍舟船,以单跨飞越二十米宽的河道,对于石拱的技术能力只是小菜一碟。事实上,考古发现,汴梁城著名的“州桥”,正是一座石拱桥。
图9 北宋 王希孟《千里江山图》(局部)
现藏北京故宫博物院
图中桥梁为大型栈架木桥
但在汴水上,这个方案仍不可行。
汴河的漕运为经济命脉,漕运一日不可歇停。建造过程中不可截断航运,这才是难中之难。
拱结构原理,是碎小的构造单元挤压在一起,互相支顶。因此只有最后一块砖石到位,整个结构才能稳固。在此之前,整个的建造过程,都需要完整的脚手架支撑整个弧面。这在施工中,便需要“满堂红”脚手架,即使用密集的支架支撑整个拱面(图10)。就建造单拱桥梁而言,无疑需要断航。
若是三十米以上的河面,可以建造多跨拱桥(图11),以桥墩支撑分隔,每个拱洞单独建造,各个击破,只需要将施工的拱券下方的河道局部围堰,余下的河道保持通航。
更小的河道,没有通航之忧,造桥时期将河水截流,另开水渠绕过桥址泄水即可。
然而,汴梁城外,汴河的二十米宽恰是一个不尴不尬的宽度。
中央若再加造桥墩,仍会重复桥柱坏船的尴尬。建造过程中不能挡截繁忙的漕运,因此单孔飞虹也行不通。
这种背景下,才有了大中祥符年间,魏化基呈献的“汴河无脚桥”方案。
图10 赵州桥修缮中的“满堂红”脚手架
顾军 供图
图11 杭州拱宸桥,大运河上的大型桥梁
应嘉康ᅠ摄