【正见网2023年02月12日】
飞梁气势宏，碧水映顶穹；登桥踏坦路，造化一奇功！
赵州桥，原名安济桥，历史悠久，远近闻名。它坐落在河北省赵县城南约五华里的洨（音淆）河之上，是座石砌拱桥，当地俗称大石桥，由隋朝工匠李春设计建造，大约建业六年（公元605年）建成，至今已有一千四百多年历史，是迄今世界上现存最古老的石拱桥。
关于工匠李春，只知其人是河北省邢台临城人，其生平并不见史书有何记载。
赵州桥为什么这么出名？奥妙在哪里？ 我们试图一探究竟。
赵州桥，为单拱大跨度石拱桥，桥面几乎与地平线持平，宽阔（达9米），采用当地青灰色砂岩石料建造。桥面长达50余米，桥拱跨度达37米多，可见洨河是相当宽阔的一条河流。赵州桥真的很美，也很有气势，它像一条长虹，飞贯洨水两岸。
然而这毕竟仅是感观，更绝妙的，也许是这座桥的巧妙构思、神性设计与独特的建造工艺吧。
（一）设单洞大跨度弧拱（圆弧拱）
假设是单洞“半圆拱”桥，如此大的跨度势必使桥面像小山一样高，且拱的弧长加大，耗费巨量石料，重量加大，下面的石块受压加大，危险增加；施工危险性大，因拱太高稳定性极差。人们过桥就像爬山一样的艰难，就只能设多个半圆拱桥洞。而多洞半圆拱同样耗费更多石料，施工难度也大，还大大减小了河流横断面有效面积，大船无法通过，加大了对水流的阻碍，桥体承受的横向冲击剧增，加剧被洪水冲毁的可能（这使我想起了中共治水的“严防死守”、“以水为敌”、“截江断流”的围堵脑残思维）。
而李春设计的“单洞大跨度弧拱”，比起半圆拱大大压低了拱高，使得桥面最接近两岸地面的高度，弧长大大缩短，石料减少，重量减轻，石块承压减小，稳定性高。全长大跨度单洞情况下，桥拱下面完全是空旷的，任由河水流动无阻，大船也能通过。
说到“压低拱高”的好处，我想引入一个参数“扁平率E”（实际上古人没有这说法，而是更妙的思维方法）。它是拱高H与跨度之半0.5L之比。其值通常介于0-1之间，一般来说值越小对拱桥来说越好，意味着桥面低，桥长短，省材料，重量轻，压力小，但值为0时不行，就不是拱了。但是过低恐怕也不好，怕是石头要掉下来的，应该有一个最佳点。我个人认为，构筑桥拱的石块间密接的面，上下“应力”应该均匀，以防不测。安济桥拱高H=7.23米，跨度L=37.47米（有说37.04米），扁平率E=0.38。我发现，0.38这个点，竟然几乎正是1与0之间的0.618处，即半圆拱顶到“零拱”（弦）之间的0.618处！这可是“黄金分割点”！怎么这么巧？
据维基百科统计资料，安济桥的扁平率在世界桥梁届是首屈一指的。究竟这个拱高李春是怎么找到的，我们不得而知。
其实这样定义扁平率概念上是不妥的。从物理意义上讲应该数值越大越扁平，可它是反的。我把它定义为：E= (0.5L-H)/0.5L。这样当拱高H为半圆拱半径0.5L时，没有扁平，扁平率为零，随着拱高H的减小，(0.5L-H)的数值逐渐加大，扁平率增加（越趋于扁平），合乎逻辑，这才名符其实。这样算法，安济桥的扁平率E为0.614（极其接近黄金分割点0.618）。扁平率最大值为1，此时拱高为零，没有拱了，水平线了。不过两种定义都不影响问题实质。
大跨度弧拱——安济桥大梁，拱厚度1.32米，这与大约43米弧长的拱大梁比起来，简直是太薄了！
（二）敞肩“空撞券”
桥洞（券）的两肩叫“撞”，一般都是石料砌实，但安济桥没有把撞砌实，而是也做了小的券洞，充分利用了空间。每撞依空间做一大一小共四券，这叫“敞肩空撞券”，既节省石料又减轻桥重。据估计可节省石料一百八十立方，桥重减轻大约五百至七百吨。桥重貌似稳定，但年久易于下沉，对石材的应力加大，反倒容易损坏，何况“实撞”还要承受更大的侧面洪水冲击。当洪水期水位上涨时，四个小桥洞可以使洪水通过，减小了洪水对桥体的冲击，减少洪水漫上岸来的可能性，提高了安济桥的安全系数，一举多得！
据说这种“空撞券”桥在国外，在欧洲十四世纪才出现，那就是法国太克河上的赛雷桥，晚于安济桥七百多年，早已毁坏。
从侧向（河流轴向）看，安济桥并没有多大面积，上下非常窄，除路面与栏板所占侧面面积外，就是一条窄窄的弧形大梁。这样的设计，即使洪水达到了这么高的水位，也能最大限度的减少对洪水的阻力，最大成度的减少洪水的冲击能量。
安济桥桥拱虽然不高（拱高），但因跨度大中间还是够高的，较大船只通过是没有问题的。
石砌桥的稳定性，我想不在于愚蠢的桥重，而在于侧向面积的“扁形”、拱形结构、拱高小，以及巧妙的建造工艺。我们下面就会看到。
“拱形结构”使得在重力下石材之间把力传递至两端地基处，石块之间以“挤压力”存在而不是拉力，而石材却是最“擅长”承受挤压的，这是力学特性。这也就是地下硐室（隧道、巷道）的顶部往往为拱形的原因。
（三）二十八道窄券并列
安济桥，拱脚宽9.6米，拱顶宽9米，中间行车马，两侧行人，相当宽阔。这么宽的桥梁的确需要较多的石材砌成。建筑上一般砌筑的方法，上下层之间以及横向砖块（石块）之间都是压缝错缝、咬合，以达到整体坚固的作用，可叫做“纵联式”。而安济桥的拱券却没有采用这种方法，而是采用了“并列式”，即并行紧密排列二十八道窄券，每道窄券宽约350毫米。
为什么采用这种多道窄券并列组合结构呢？本人认为，由于桥拱是单层（上面铺一层护拱石），“纵联式”砌筑似乎意义不大，反而很难施工，维修也困难。而并列式就容易的多，哪块石头坏了，更换容易。纵联成整体一块，貌似坚固但脆性大，若遇强烈震动（如地震）很可能容易损坏。
安济桥的骨架——拱形大梁，是由一块块砂岩石料垒砌起来的，紧密贴实，不抹任何灰浆等粘性材料，叫“干摆砌筑”，非常整洁，不像一般的砌墙盖房子之类。其稳定性、坚固性只靠拱形结构的力学特性，靠石块间的挤压维持平衡，若遇到意外的扰动造成拉力，就有可能使石块之间出现分离的倾向。横向的券与券之间也没有灰浆粘结。
为了消除二十八道并列窄券可能分离的隐患，李春的设计采取了如下办法：
1）拱两端略宽，逐渐向拱中心收窄，合计中间窄于两头0.5米。这就使得拱券在重力作用下有向内侧倾斜的分力（向心力），促使各券向中间相互靠拢！真是个好主意！形状上这倒像“大力士”蚂蚁的细腰，人的腰部也是收窄的。也许这种形状往往会产生这样的力学特点吧。
2）沿拱跨度方向每隔一段距离设置一根铁拉杆，共五根，横穿二十八道拱券，拉杆两端有半圆形杆头露在石外，夹住二十八道券，如同捆绑在一起。矿井的井下巷道，有在顶部及侧面打入锚杆，外加喷浆的支护技术，也是同样的原理。
3）拱大梁是一层由大块石材砌成的，厚度大约1米，上面覆盖一层较薄的铺石（伏券），也称“护拱石”，厚度大约0.3米，与下面错缝贴合。合起来大梁拱厚度1.32米。最外侧的两条窄券的护拱石层中，各布置有六块“勾石”，隔开距离布设，勾住主拱石使其“不得离开”。
消除在拱的弧形轴线方向上的分离隐患：
大拱最外两侧，相邻石块之间用两组“腰铁”在外侧连接（铆接）。而在内部各条拱券，则在相邻两石块之间的拱背铆接腰铁，连锁起来。这样强化了拱的整体性与强度，特别是增加了拱的抗拉性能，因为铁材料的抗拉性能优越，以预防特殊情况造成的拱的受拉。
在相邻窄券间，每块拱石的侧面都凿刻细密斜纹，以增大券与券之间的摩擦系数（侧面）（似乎很微妙）。
这些办法促使大梁连成一个整体，强化了大梁，增强了大梁的稳定性与安全性。
据资料，安济桥（赵州桥）经历了十次洪水，八场战乱和多次地震，包括一九六六年邢台7.2级大地震，震中距赵州桥仅四十公里，没有垮塌。
（四）神物与雕凿之美
安济桥桥拱顶部中央雕凿了神龙（或龙王）之首，俯视水面，似吸水状，又可解读为“龙王治水”。
安济桥不仅造型美观，其辅助构件也很讲究。桥上的栏柱（望柱）和护栏板都雕刻着各种图案，如龙、吸水兽和其它神兽，场景、神态各异，栩栩如生。还刻有花卉、竹节等。
中国古代建筑上（或地下或水下）往往雕凿有神物，其后的营造亦如此（“文革”中大多被毁）。我认为这不仅仅是装饰，都是物质存在，相信有无形的力量在起作用，且各有各的作用，不能破了这个传统。
我确信，我们所了解的安济桥决不是它的全部内容，可能还有不为人知的东西和奥秘。例如，建造过程中每一道工序是怎样的？什么样的工艺技术？在设计上还有没有其他的考虑？分析上还有没有更正确、更好的认识？动工的吉日选择？开工、落成有什么拜神仪式？等等。
（五）赞誉
关于安济桥的奇迹，唐玄宗开元年间中书令张嘉贞的《赵州桥铭》有这样的描述：“赵州洨河桥，隋匠李春之迹也。制造奇特，人不知其所以为。试观乎用石之妙，楞平砧斫，缄穹隆崇，豁然无楹……又详乎刈插骈，磨砻致密……腰铁栓蹙。两涯嵌四穴，盖以杀怒水之荡突……”。
李约瑟（英）在《中华科学文明史》中评价：“在西方圆弧拱桥都被看作是伟大的杰作，而中国的杰出工匠李春，约在610年建造了可与之辉映，甚至技艺更加超群的拱桥。”
桥梁专家福格·迈耶（H. Fugl-Meyer）：“独特的中国拱桥是一种薄石壳体……中国拱桥建筑，最省材料，是理想的工程作品。”
1991年美国土木工程师学会将赵州桥定为国际土木工程历史古迹。
赵州桥以“首创敞肩圆弧拱桥”已被列入联合国教育科学文化组织世界文化遗产候选名录第95号。
（六）安济桥的沧桑
之后的朝代唐宋明清均对安济桥有过修缮维护。
其中，明朝隆庆年间大桥因桥下停泊运输薪炭的船起火而受损严重，腰铁剥落，石桥颓危。据记载，隆庆至万历年间对大桥进行了大修，经多年修整后，使“胜地飞粱，依然如故”。
当然了，中共也对大桥进行了所谓的“修缮”，当时也确有一批人愿望还是不错的。1952年至1956年对大桥进行了极有争议的“大修”，实际是改造，改造后的大桥已不是原来意义上的赵州桥了，改变了大桥的原貌（所谓的“翻新”）与建造工艺！
以下是文化部考察组的内容：
其要点是：在外观上“以极力保持桥的旧观为主旨”。尽可能的利用原桥旧石，券石残毁三分之一以上者换新石（这倒是不错）。“不能让水泥灰浆将券石底皮沾污”，以保持二十八道券原貌。在结构上，在核心（拱大梁）的券石重砌中，仍采用原桥的旧技术（也不错）。“大小券石既是用二十八道单券组成，则在券背上必须加固，使成一整体（改了！）”。将伏石“改做铜骨水泥的伏券”，“桥面上亦用钢骨水泥路面，上铺石板保持原状”（这就基本上改了大桥的整体结构特性！）。
然而，最终方案并未全部采用文化部专家组的建议。一位负责人说：“安济桥难得一次大修机会，从长远考虑，可换可不换的旧石件尽量更换”。就是说，要“大换”，要动“大手术”，是“为长远考虑”。
中共施工方案的核心内容，本人归纳为：以灰浆砌筑石料；以压力灌浆充实裂缝；以“钢（铜）筋水泥”代替石料铺设（伏券层）。取代了先前的“干摆砌筑”加“腰铁、铁拉杆、勾石”加固的一套建造工艺。大致内容如下：
1）除拱券外侧显露处仍用腰铁连接以保持原貌外，其余部分一律不再使用。2）除了西侧23券主拱和肩拱的大孔两端的部分墩壁面外，全部拆除，拌灰浆重砌。废弃旧石料。3）将伏石层（护拱石）改做铜骨水泥的伏券，桥面上亦用钢骨水泥路面，上铺石板保持所谓“原状”，旧石板全部换掉。4）因长年风化和其它扰动作用，石构件出现破损和结构变形，使拱石之间出现不同成度的空隙或缺失，灌入高标号水泥砂浆后，改变了干摆砌筑方式的内涵。同时水泥砂浆对石材具有腐蚀性，桥底常年出现泛碱现象（化学污染出现了）。
梁思成，著名营造学专家，曾经因毛泽东拆除北京古城墙、门楼等而非常痛心。他对安济桥的修缮，主张保持旧貌，但也主张采用钢筋水泥构筑和石缝灌浆加固。可见他并未实质领会或者重视安济桥的内在，至少认识层次不够。
尽管高标号钢筋混凝土比较坚固，由于可能的化学腐蚀作用等，恐怕寿命不会超过一百年。而这种浇筑的整体结构难道不会给大桥整修造成极大困难吗？都粘在一块了怎么修补？
对于灰浆砌筑，石料接触面之间的灰浆强度与粘结强度，会高于“干摆”密接吗？
（七）结语
我国的拱发券方法应该是很早就有了。中国古代科技是相当发达的，如都江堰水利工程已经两千三百多年了，寿命都很长。根本不是中共邪党宣传的“中国古代落后”。
现代科学所谓的“多因素决策最优化设计”只是在多个方案中“优选”一个。但是在这所有的备选方案之外，可能还有更好的，比如在每一项技术工艺上可能有更好的方法而没有提出来。所以，它的最优评比恐怕只是“矬子里面拔将军”而已。而工匠李春的设计则是在每一个方面都是最好的选择，包括尊古敬神，这才是真正的最优化。
归纳起来，安济桥技术特点综合如下：（15项）
大跨度，低拱高，薄拱厚，敞肩空撞，有效过水面积最大，干摆砌筑，护拱伏券，并排列券，向心力设计，腰铁，拉杆，勾石，凿刻密纹，无污染，敬神。
这十五项技术特点，没有任何一项不好。
而中共“大修”的特点呢：1）不尊古，不敬祖，要“动大手术”；2）不珍惜旧石材。东侧五道券全部拆除重砌；废弃旧石料，旧石板全部换掉。那些被换掉的旧石料和备用的原石料能不伤心吗？3）水泥沙浆中的某些物质会对石材有腐蚀作用，具有破坏性。4）浪费材料，增加桥重。桥面已用混凝土铺设，却又在上面铺石板“保持原状”。 5）钢筋混凝土和灌浆取代原工艺，破了桥的优良机制。
中共的“善意”大修，参与人主观愿望是好的，却改变了安济桥的机制和内涵。先前各朝各代都没有改变其建造工艺，都是尊古的，中共例外。
有评论说，修缮后的赵州桥，失去了古桥独特的风韵和味道，钢筋混凝土材料让整座桥失去了灵魂。
所谓的“长远考虑”其实没有“长远考虑”。因为它已走过一千三百四十余年（至1952年开始大修），而“大修”后你能保证它还能走多远？
这也难怪，因为现代人已经不知道华夏传统文化、科技是多么的优秀！只有找回传统，才是光明大道，才是通天的路！
安济桥存在和使用一千三百四十余年，这本身就是中华传统科技文化的最好诠释。而中共整修改造安济桥实际上是破坏传统的一个例证。
真正的安济桥已经不在，现在的赵州桥，可以说已经名存实亡。
（中共现在已经不再使用它，把它当作赚钱旅游项目了。）
本人层次及条件有限，如有不妥之处，请慈悲指正。
