与张家界大峡谷玻璃桥类似的古代吊桥在当时的

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  吊桥在桥梁工程专业中更习惯被称作为悬索桥,毋庸置疑,悬索桥起源于中国,但它是怎么演变到今天这个样子的?

  在古代,若遇到不宽不深的河水溪流,人们在河中摆放一些石块,或者将石板搁放在石堆上,或者将树干搭放在两岸,就可踏石或踏木过河。待技术有所发展后,就可建造一些跨度十分有限的木梁桥、石梁桥和石拱桥。对实在难以造桥的地方,就只能坐船渡河,或者望河兴叹了。

  相比而言,在崇山峻岭之中造桥,其难度就要比在平原和丘陵地区造桥大得多。例如,在我国云南的三江(怒江、澜沧江、金沙江)并流区域,在西藏雅鲁藏布江流域,在四川、贵州的一些地区,那里高山崎岖,峡谷深切,急流汹涌;即便是今天建桥,也绝非易事,更遑论没有现代造桥技术、材料和工具的古代先民了。

  即便再难,桥还得造。但拿什么造桥?造什么样的桥?假定古人有能力建造跨度不大的梁桥或拱桥,但以今天的桥梁工程角度看,在高山深谷之间建造跨度十分有限的梁桥或拱桥,那就得在峡谷急流中建造桥梁基础,并架设高墩,这肯定不合适。最好的方法,就是不与水打交道,一跨越过。除了东晋的《华阳国志》外,更早的《汉书?西域传》中就已有“以绳索相引而度(渡)”的描述。把铁环连成铁链,用于军事和索桥,也是首先在中国出现。在索桥方面,说古代中国铁索桥最早出现在隋唐,比较靠谱,云南神川铁桥就是一个佐证。古代人大概是从山林间动物借助藤蔓攀援而得到启示,发明了以藤、竹、草等自然界材料加工成索来造桥的办法,逐步创造出了三大基本桥式(指梁、拱、索)之一的索桥。

  怎么造桥?最简单的方式是在两岸固定一根索,一头高,一头低,人就可借倾斜之势滑越渡河。这就是最原始的渡河工具――溜索。生活在三江并流区域和雅鲁藏布江流域的各少数民族,历史上多使用溜索过渡。直到今天,极少数边远地区仍在使用溜索,但材料已改用钢丝绳或钢绞线了。

  溜索通常只能渡人,而且不方便,很危险。多用几根索,上下布置,索间用藤或绳连结成网状,或者直接用藤编成网,就成为索网桥或藤网桥,过河就相对比较安全了。后来出现了多索的形式,即一部分索平铺在下面,上铺木板形成较宽的桥面;一部分索高置两侧,兼做扶手和护栏。这样的索桥,既可以行人,也可过渡货物、牲畜,这就是早期的索桥。

  随着社会的进步发展,古代中国开始逐步把铁索应用于桥梁,都江堰安澜桥,神川铁桥等。

  关于都江堰安澜桥。最早有文字记载的索桥,可能出现在东晋常璩撰写的《华阳国志》中。这本志书记述了古代中国西南地区的历史、地理、人物等,成书于公元348?354年间。《华阳国志?蜀志》中言:“西南两江有七桥:直西门郫江上曰冲里桥。??。上曰笮桥。??”。

  古代中国称索桥为笮(读zuó)桥,笮就是用竹篾拧成的索,那笮桥就是竹子做的索桥。现四川都江堰(过去称灌县)安澜桥,就是由古代笮桥延续至今的。这桥不知始建于何时,宋朝以前叫“珠浦桥”,明末毁于战争而改为船渡,清代(1803年)仿旧制重建,改名安澜桥。安澜桥分八大孔,两小孔,长334.55m,最大跨径60m左右。1964年,山洪冲毁古桥,1965年重建时改木桩为混凝土墩柱,改承重竹索为直径25mm的钢丝绳。1974年,修建外江闸门时,把桥从鱼嘴处向下游迁移了130m。1982年,被列为国家级文物保护项目。

  在云南丽江玉龙县西北的塔城乡,曾有一座建于唐朝的跨越金沙江的铁索桥,后毁于唐贞元十年(公元794年)吐蕃与南诏之间的一场战争。史料中没有关于铁桥的具体信息,今天能看到的,只是1991年当地政府在遗址处设立的一块“古铁桥遗址”碑。

  据史料记载,唐天宝年间,南诏与吐蕃发生神川(指金沙江)铁桥大战。《旧唐书?南诏传》中记载了南诏偷袭吐蕃的过程,结果是:“??乘其无备,大破吐蕃于神川,遂断铁桥,造使告捷”。唐朝樊绰所著《蛮书》中亦云:“??贞元十年,南诏蒙异牟寻用军破东西两城,斩断铁桥,??。”。至于神川铁桥的建造者,众说纷纭,没有定论;有的认为是隋朝名将史万岁(这名字起得霸气)所建,有的说是云南阁罗凤(南诏第五代王)所建,但当代史界学者一般都认为是吐番(公元618?842年间的古代藏族政权)所建。结合藏族后来的建桥技术看,笔者也倾向于是吐蕃所建。

  关于悬索桥较其它桥型,在现有技术水平下建造超大跨度的桥梁,无一例外地选择悬索桥,如跨度3300m的墨西那海峡桥梁方案和跨度3500m的直布罗陀海峡桥梁方案。这是因为:同其他桥型相比,跨度越大,悬索桥的优势越明显。

  优势之一是在材料用量和截面设计方面。其他桥型的主要承重构件的截面积,总需随着跨度的增加而增加,而大跨悬索桥的加劲梁(其材料用量在全桥用量中占相当大的比例)却不是主要承重构件,其截面并不需要随着跨度而改变。

  优势之二是在构造方面。许多构件截面积的增大会受到客观条件的制约,例如梁的高度、杆件的外廓尺寸、钢材的供料规格等,但悬索桥的大缆、锚碇和塔这三个主要承重构件在扩充其截面积或承载能力方面所遇到的困难则较小。

  优势之三是大缆受力方面。众所周知,桥梁构件主要承受拉、压、弯。受弯构件难以充分发挥材料潜力,受压构件需要考虑稳定问题,只有受拉构件最为合理。由于大缆受拉,其截面设计容易,材料使用效率高,跨越能力也最强。

  优势之四是在施工方面。悬索桥(不包括自锚式)的施工总是先将大缆架好,这样,大缆就可视为一个现成的悬吊式支架,加劲梁的架设就比较方便。当然,为了防御强风的侵袭,虽然也必须采取防范措施,但与其他桥式所用的悬臂施工方法相比,风险较小。