隋代著名的桥梁工匠李春

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　　李春是隋代著名的桥梁工匠，他建造了举世闻名的赵州桥，开创了中国桥梁建造的崭新局面，为中国桥梁技术的发展做出了巨大贡献。

　　赵州桥是安济桥的俗称，它位于今河北省赵县城南五里的洨河上，横跨洨河南北两岸，是中国现存最早的大型石拱桥，也是世界上现存最古老、跨度最长的敝肩圆弧拱桥。大桥全长50.83米，宽9米，主孔净跨度为37.02米。全桥全部用石块建成，共用石块1000多块，每块石重达1吨，桥上装有精美的石雕栏杆，雄伟壮丽、灵巧精美。

　　赵州桥建于隋代，隋朝统一中国后，结束了长期以来南北分裂、兵戈相见的局面，促进了社会经济的发展。当时的赵县是南北交通必经之路，从这里北上可抵重镇涿郡（今河北涿州市），南下可达京都洛阳，交通十分繁忙。可是这一交通要道却被城外的洨河所阻断，影响了人们来往，每当洪水季节甚至不能通行，为此隋大业元年（公元605年）决定在洨河上建设一座大型石桥以结束长期以来交通不便的状况。李春受命负责设计和大桥的施工。李春率领其他工匠一起来到这里，对洨河及两岸地质等情况进行了实地考察，同时认真总结了前人的建桥经验，结合实际情况提出了独具匠心的设计方案，按照设计方案精心细致施工，很快就出色地完成了建桥任务。

　　李春他们在设计和施工中创下许多技术成就，把中国古代建筑技术提高到一个全新的水平。

　　赵州桥采用圆弧拱形式，改变了中国大石桥多为半圆形拱的传统，中国古代石桥拱形大多为半圆形，这种形式比较优美、完整，但也存在两方面的缺陷：一是交通不便，半圆形桥拱用于跨度比较小的桥梁比较合适，但大跨度的桥梁选用半圆形拱，就会使拱顶很高，造成桥高坡陡、车马行人过桥非常不便。二是施工不利，半圆形拱石砌石用的脚手架就会很高，增加施工的危险性。为此，李春和工匠们一起创造性地采用了圆弧拱形式，使石拱高度大大降低。赵州桥的主孔净跨度为37.02米，而拱高只有7.25米，拱高和跨度之比为1：5左右，这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的，桥面过渡平稳，车辆行人非常方便，而且还具有用料省、施工方便等优点。当然，圆弧形拱对两端桥基的推力相应增大，需要对桥基的施工提出更高的要求。

　　李春在赵州桥施工中将以往桥梁建筑中采用的实肩拱改为敝肩拱，即在大拱两端各设两个小拱，靠近大拱脚的小拱净跨为3.8米，另一拱的净跨为2.8米。这种大拱加小拱的敝肩拱具有优异的技术性能，首先，可以增加泄洪能力，减轻洪水季节由于水量增加而产生的洪水对桥的冲击力。古代洨河每逢汛期，水势较大，对桥的泄洪能力是个考验，四个小拱就可以分担部分洪流，据计算四个小拱可增加过水面积16％左右，大大降低洪水对大桥的影响，提高大桥的安全性。其次，敝肩拱比实肩拱可节省大量土石材料，减轻桥身的自重，据计算四个小拱可以节省石料26立方米，减轻自身重量700吨，从而减少桥身对桥台和桥基的垂直压力和水平推力，增加桥梁的稳固。第三，增加了造型的优美，四个小拱均衡对称，大拱与小拱构成一幅完整的图画，显得更加轻巧秀丽，体现建筑和艺术的完整统一。第四，符合结构力学理论，敝肩拱式结构在承载时使桥梁处于有利的状况，可减少主拱圈的变形，提高了桥梁的承载力和稳定性。

　　中国古代的传统建筑方法，一般比较长的桥梁往往采用多孔形式，这样每孔的跨度小、坡度平缓，便于修建。但是多孔桥也有缺点，如桥墩多，既不利于舟船航行，也妨碍洪水宣泄；桥墩长期受水流冲击、侵蚀，天长日久容易塌毁。因此，李春在设计大桥的时候，采取了单孔长跨的形式，河心不立桥墩，使石拱跨径长达37米。这是中国桥梁史上的空前创举。