关于石拱桥的信息
在四川大渡河的两岸,有一个叫老厂沟的大裂缝,被一座古凉山分割成几里。沟的两边相互平行,山壁陡峭,直入云霄。这条沟有200多米深,只有50米宽。沟里的云四处飘着,从沟底仰望天空,像一条蓝色的绳子悬在空中,称为“一线天”。成昆铁路1964修建时,桥梁建设者修建了一座国内跨度最大的铁路石拱桥。
1965期间,西南铁路建设工程指挥部在编制成昆铁路铺轨进度计划时,发现如果集中使用预制梁结构,需要一年以上才能成桥,于是决定将部分梁式桥改为石拱桥,以缩短工期,减少水泥长途运输,达到提前通车的目的。这座桥由简支梁桥改为石拱桥。
石天拱桥位于成昆线北段,关村坝至长河坝之间,跨越大渡河支流老厂沟。桥址地质,沟底为冲积漂石土、卵石土、砾石土、粉砂质粗砂,总厚度超过25米;两侧沟壁为震旦系灰岩,岩层局部形成平缓褶皱,节理发育,岩石坚硬。
该桥跨度54米,是国内最大的空腹式铁路石拱桥,全长63.14米,具有传统建筑结构。全桥总圬工量l600余立方米,拱石4930块。拱石由沿大渡河从伍肆河到毛头马采集的花岗片麻岩加工而成,与附近的岩石融为一体,格外壮观。
石拱桥位于3% o直线的纵坡上,主拱圈应力按固端铰拱原理计算。主拱跨度54m,拱高13.5m,拱宽4m,拱顶厚度1.6m,拱脚厚度2.815m,拱轴线为倒悬链线。拱结构为等截面小悬链线拱,两端各3孔,跨度5米,矢跨比1: 2,拱厚0.5米,外观更加协调。外小拱一端伸入隧道内,支撑在岩石地基上,另一端支撑在主拱圈的支墩上。为了将拱上的结构与河两岸的岩石分开,起到伸缩缝的作用,中跨采用三铰拱,内外跨采用非铰拱。主拱圈于1966年7月开始铺设,同年6月10完工,历时99天,施工速度较快。全桥共使用45615个工作日,平均每米成桥722.4个工作日。
施工中,工人们用简单的设备挖栈道、爬悬崖、埋蚯蚓、架设电缆、熟练地安装钢拱架。在三个多月的施工安装过程中,他们做到了高标准、严要求,精心施工,确保了工程质量。经过几十年的运营,石拱桥各部分完好无损,结构性能良好。“一线天”石拱桥的建设经验表明,在深谷和地形地质条件允许的情况下,因地制宜,节省钢材和水泥,避免深基和高墩,宜修建大跨度石拱桥。石拱桥经久耐用,无需定期大修作业,维护成本低。在山区修建中小跨径铁路桥,可以充分发挥石拱桥的优势和作用。
中国铁路最大跨度钢筋混凝土拱桥——永定河七桥——南京长江大桥,中国桥梁建设新的里程碑。
石拱桥是用巨大的石头来通水的,南北都有,占桥的大多数。南方河道狭窄,船在河中航行,桥上运输主要靠肩扛,所以拱跨不需要太大,拱背极高;而北方则相反,河面又宽又浅,河里往往没有船。桥梁主要靠车马运输,拱背不需要太高,桥面平坦。由此形成了南拱桥和北拱桥的风格差异。
我国现存最古老的桥梁是单跨石拱桥,即河北赵县安济桥,建于隋朝(605 ~ 617)。
安吉桥下的河道通常只有涓涓细流,不通航,江面较宽,所以桥洞要有相当的跨度而不要太高,桥面平整无台阶,能代表北方石拱桥的风格。安吉大桥大胆开创了世界大跨度拱券的先河,拱跨37.47米,矢高不到拱跨的五分之一,桥顶宽8.51米。全桥纵向(即沿跨度方向)共有28个平行的拱片,每个拱片可以一个一个搭建,模板可以重复使用,方便施工。为了加强票券之间的侧向连接,防止票券向外倾翻,用铁片和横石条加强票券之间的连接,两桥脚宽度比桥顶宽度宽51 cm至74 cm,使票券自然向内挤压。这条河里每次下大雨,水都会横流。为了增加洪水时的泄流面,在桥面与桥面之间的每个肩上开两个孔,称为敞肩拱。这种由中国首创的做法,也有降低自重、减少工程量、丰富造型的作用。
桥面呈平缓的凸弧形。在桥头,这个弧线稍微反凹,整个桥的曲线很漂亮,很舒展。桥面圆弧半径较大,桥联半径较小,一松一松,形成强支撑对比关系。四个小敞肩拱和大桥面拱的拱背标高由中间向外侧逐渐下移,它们的轨迹连线为桥面圆弧。大牌坊和小牌坊的对比,展现了大牌坊的真实规模,各牌坊的做法一致,强调统一。小拱架的通透性让整个桥看起来空灵轻盈,荷载轻。安济桥是真善美的高度结合。它所达到的艺术水平吸引了后人不断的赞叹。我们把它比作洪飞、黑龙、玉环和新月,欣赏它的舒展和轻盈。
与其他类型的建筑相比,桥梁的实用要求更加明确和单一,技术性也更强,但即便如此,桥梁对于美化生活和装饰国家都具有重要意义,也是建筑艺术关注的对象。在某些情况下,桥梁与建筑或环境的结合也可能带来某种深度的精神和文化意义。例如,北京紫禁城天安门广场前的五座石拱桥面对五个开口,最大的一座在中间,其他四座依次较小。它们与天安门广场和周围的华表、石室等环境一起构成了宫殿的入口,加强了这座皇家建筑的气势。寺庙前也有小桥来标志建筑的重要性。园林中的桥梁要求与景观结合更紧密,对造型的美感要求更高。它们与其他园林景观一起,营造出优雅的氛围。这些桥梁不仅仅具有简单和实际的意义。它们不仅是一种交通设施,也是一种景观小品。它们的美,除了技术美,更多的是狭义艺术美的特征。
按结构材料分类,桥梁主要有两种:石桥和木桥,按跨度数分单跨和多跨,按结构类型分拱桥和梁桥。拱桥多为石桥,也有部分为木结构,称为叠梁拱桥。梁式桥也不同于平梁和悬臂梁。前者可能是石结构,也可能是木结构,后者两者都是木结构。在所有桥梁的桥面上,都可以建造桥廊或亭阁等建筑,形成特别优美的形象,这就是廊桥。总之,有许多类型的桥梁,以满足不同场合的不同需求。
桥梁往往依附于小型建筑,如桥头的永久牌坊,著名的如北京北海琼花岛前的石拱桥,两端都有一个又大又漂亮的牌坊。华表、京庄、小石塔也是桥梁常用的,如苏州宝带桥、泉州五里桥、洛阳桥等。