就像鲁迅先生说的,这世界本没有路,走的人多了就有了路。道路是人类足迹的,也是人类意识形态交汇的脉络,人类的财富和文化在这之上碰撞交融;道路的延伸就是人类对这个世界认知的延伸。源远流长的中华文明对人类进步做出了伟大贡献,在漫漫的历史长河中镌刻下无数的辉煌,是中华民族凝聚力与创造力的源泉,中国的路桥技术也随着这些文明的烙印在不断发展延伸。然而,近代的中国曾经在工程技术领域全面落后,直到新中国成立特别是改革开放后,中国的路桥技术才又有了重回汉唐一般的飞跃式发展,找回了昔日的荣光。
第一节 曾经的路桥骄傲
早在先秦时期,道路建设就已经不再是作为无意识的重复性行为的结果,而是将其健全为一项基本的制度,有相应的国家机构按照一定的规制进行建设和维护。通过道路的修建形成了一定规模的路网,扩大了人类活动的空间,促进了地区和民族之间的交流和融合,对人口的迁徙、文化的传播、不同地区间的物质交换,以至于疆域的变革都具有重要的基础作用。秦国统一六国后,即形成了我国历史上最早的统一交通网络。
但中国的筑路技术从秦之后,发展就及其缓慢,除了宫墙之内使用金砖(一种专为皇室铺路而烧制的砖)铺地,全国范围内,特别是中东部平原地区的主要道路主要采用的是夯土路,直到明清时代,江南一带,东南沿海的经济有了较大的发展,才出现较大规模的使用石质路面,用来处理南方多雨水而造成泥泞难行的路面,相较于夯土路面,石质路面具有相当大的优势,不考虑其相对高昂的物料和人力成本,无论在维护还是使用效率上,都远超夯土路。
在近代道路出现之前,多层结构的罗马石头、砂石路是古代技术最为强悍的道路,当然,由于建造成本高,这两种道路也不能完全取代普通的土路。中国古代一直使用夯土路,没有大规模使用其他的筑路技术,也是有自身的一些因素,首先,中国的人口和道路里程更长,农耕文化使得大量的小村落可以生存的较好,自给自足的程度很高,有路要比有什么样的路更重要;其次,中国古代的大型城镇区域一般处于冲积平原,地多石头少,水多路不好,而石材较为充裕的地方又是山地,筑路只需要开凿即可;最后,也是最重要的就是我国的运输工具,很多时候使用驮的运输方式,如马帮和驼帮,行车则局限于城镇州府一类,而我国古代在处理大型货运则更倾向于运力更大,成本更低的水运,统治者会花费大量的财力人力建造开挖长途运河,如京杭大运河,更是沟通南北,将中国两大水系长江和黄河串联开来,完美解决了长途运输的问题。
大规模的发展水运,虽然影响了筑路的工艺水平的发展,但另一方面却促进了修桥和码头的建造工艺技术发展。得益于发达的水道,复杂的水系和路网以及丰富多彩的地貌地质类型,中国古代桥梁制式之复杂,材质之多样,规模跨度之大世所罕见。虽然有着千奇百怪的桥梁,但梁桥和拱桥构成了中国古代桥梁的主要篇章,石质和木质则是主要的建筑材料。
1059年建成的洛阳桥在我国古代“海上丝绸之路”的发端福建省泉州市洛阳江航道上 ,为国内现存最早、最有特色的跨海桥梁,是全球首创筏形结构造桥工艺,加之利用浅海地区牡蛎附着岩石的自然胶结作用,使其矗立近千年而不倒,于2021年7月列入《世界遗产名录》项目。1151年建成的安平桥在福建省泉州市安海镇,跨越晋江、南安两县之间的海湾上,桥长2251米,全用花岗石建造,坚固无比、体量庞大,“天下无桥长此桥”的铭文,篆刻于桥头的刻石上;而始建于1214年的虎渡桥在福建省龙海市榜山镇,单个石梁重量接近200吨,施工成迷堪比金字塔。
只要谈中国桥梁史就无法避开的赵州桥,之所以说无法避开,赵州桥因其设计方案之巧妙,维护方案之周详,建造难度之高,建造时间之早,还有一个重要的原因是因为拱桥,特别是石拱桥发源于爱琴海地区,在几经传播流传,罗马人接受了意大利伊特鲁斯加人的造拱技法,并发展成为相当成熟的拱桥建造技艺,使之其石拱桥和输水桥在历经2000年的洪水,地震和战争,至今仍尚存30余座,看成工程奇迹。赵州桥始建于隋代(605-616年),原名安济桥,由于地处中国河北省赵州,也称为赵州桥,为中国现存最古老且跨径最大的石拱桥。由李春等人在先辈的建桥经验的基础上设计建造,其拱上加拱的敞肩式设计构造,早于西方七个世纪。敞肩拱桥的出现,给予了拱桥更大的生命力,既减少了石材的使用,又减轻的拱桥的自重,还能提高桥梁的泄洪能力,使建造大跨径石质拱桥成为可能,更重要的是,拱桥的圆拱(弓形拱)可以尽可能减小影响下部航道的最大通行量,这为以漕运为南北运粮主力的运输方式提供了极大的技术支持。