古人建筑石桥,使用石墩,还有束水作用。明樊深《青陵桥记》“……昔涧河之水,注自西南,沙河之水,注自东南,胥经其下,此桥是以束其泽流,不致为田庐害。迨桥圮,而隆庆戊辰洪波直抵城下……”又清秦沅《文昌桥记》“……城之东门为府冲要,夹西岸积石为碲以束水,碲之中为文昌桥,亦积石为之……”又明胡恂《广济桥石墩记》“……斯桥墩缺一,莫杀水势,下堤如西厢东厢……岁有冲决,庐舍田禾皆不能保……”根据以上这些记载,足以证明我们先代桥工早已知道修建桥墩与防水患有密切的关系。在这种地势和情况之下,石墩要做得相当庞大,借石的静重和石与石接合面的摩擦力,以抵抗水流之冲击。因此,有些桥墩长达二十多米、宽十余米,如潮州的广济桥即是以如此巨大的结构矗立河中,因受水的冲击力相当大,故常被水流冲毁,于是在墩端建立分水尖墩,以杀水势。这种办法大大地加强了桥墩的安全性。但不论如何,就一般情况来说,其流水净宽如不到河宽一半,即束水逾越一半(除在湖沼水流不急的地方外),往往修建不到数年即被冲毁。由经验证明,束水减至约三分之一(即流水净宽约为河宽的三分之二)时,桥墩可能延至五六十年的服务年龄,如束水不超过四分之一,则多能屹立河中,历百余年甚或数百年而不堕。当然,墩基建筑的方法与基地的稳定性有密切的关系。
嗣后,墩基的建筑由水修法改进为干修法,虽在防水方面的工作量较大且较繁重,但砌置工作非常简便且质量方面也好得多;因为开挖基地可能达到岩石或硬层,即使河底覆盖层甚厚,也可能挖去浮泥,使用桩基,比老法来得坚强,此为我国桥梁工程上的一大进步。
(三)石梁桥石柱或石墩筑好后,即安装桥面。跨径小使用石板,跨径大使用石梁,其架设方法,先在桥孔上架设木梁,有时因跨径大而在木梁中间添设木排架,用滚木推拉和撬动的方法进行。其重大的石梁采用旋滚浮运等特殊办法予以安装。在过去没有机具设备的情况下,石梁的重量有时竟达一二百吨,我国先代桥工也能够妥善处理,以完成任务。
桥面除使用石板石梁外,还有使用木梁的。如石料开采不易或采石场离工地太远,而工地靠近森林,木材产量又极为丰富,则就采用木梁以代替。因此有石柱石墩以木梁木板为桥面的建筑。由于木桥面易腐,乃在木桥面上打一层灰土作为摩擦面,以资保护。
但灰土面易被车轮压坏,乃在灰土面上加铺一层石板。由于上述这些桥面需要常加修理,于是有些桥面就利用石梁坚硬、木材强韧的优点,组成木石合组梁,木梁放在下面,石梁叠置其上,木梁承担石梁静重,使石梁平直而不致弯垂。桥的活载则由木石合力承担。
这样的结构,在西南和江浙一带不少。如江苏吴县广福寺石桥,是一座采用木石合组梁的简支石梁桥。这座桥建于何代,尚待查考。但广福寺建于宋,从桥的栏板和雕刻以及桥梁形式而言,似乎也系宋代结构。桥跨长约4米、宽3米、高5米余,其造法甚巧,先在桥台或桥柱墩顶上的横帽石梁上凿妥槽孔,将木梁嵌入,然后将石梁置于木梁上,使其平整。如此构造,木梁受石梁的蔽荫,可免直受日晒雨淋的浸蚀,而石梁得到木梁分担弯矩,也不致变形过大而折断。
苏州白塔子桥是一座古老的木石合组梁桥,其构造、形式、大小与广福寺石桥一样,我们可以很明显地看到木梁,桥面向上隆起,弯成圆弧形,雕刻非常精巧,好像是元代的结构。这类桥梁,苏州就有十余座,杭甬一带也不少。四川叙永有一座送礼江桥,建于明代万历间。纳溪也有一座,据说是吴三桂为运兵而建筑的。建筑方法均采用木石合组梁的构造。
三、卷瓮石拱桥开始建造石桥墩时是上大下小,屡经改进,变为下宽上窄。我们先代桥工巨匠为了利用上大下小可以缩短上部跨径、使用较短和较小石梁的优点,同时又能消除因江水高涨而使石层渐趋松动的缺点,乃将石梁支座处墩顶上面的数层,用长石层层挑出,并在砌置方面注意到层层压牢。这样的结构在一般洪水位时,可能不影响石桥墩的安全,如福建泉州的石笋桥,其石墩就是这样的构造。但是挑出石层,因石墩砌置的方法多属纵横交错,若欲层层镇压,这种工作不容易做好。石梁的压力又靠近挑出端缘,因此,长挑石常有跷起的趋势。如遇活载逾限或特大洪水(因水的浮力),可能变更挑石平衡的均势,因而会使这样的结构趋于不稳定状态。
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——茅以升《中国石桥·序》
罗英的一生,经历过满清封建皇朝的末期;孙中山先生领导的辛亥革命和袁世凯窃国,军阀混战的民初;后期国民党政府统治下苦难的中国;直到共产党领导解放全中国建立了中华人民共和国。在这动荡变化的七十四年间,罗英以一个爱国的实干家,对中国的桥梁事业,筚路蓝缕,作出了卓越的贡献。
——唐寰澄《桥梁专家罗英》