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環(huán)球視訊!太有智慧了!中國(guó)古代工匠筑城架橋的精湛技藝

時(shí)間:2023-06-25 10:54:18    來源:科普中國(guó)網(wǎng)    

原始人類使用木材和茅草搭建簡(jiǎn)單住房,這是文明進(jìn)步的重要標(biāo)志。同樣,人類建造出“城”這種大規(guī)模、永久性的防御工程,更是進(jìn)入文明時(shí)代的標(biāo)志之一;還有橋梁,也是人類擴(kuò)大交往、發(fā)展交通過程中的重要一環(huán)。


(資料圖)

先說說古代中國(guó)人筑城技術(shù)的情況。

戰(zhàn)爭(zhēng)是伴隨人類文明產(chǎn)生的一種重要現(xiàn)象,中國(guó)古代典籍《左傳》中就說:“國(guó)之大事,在祀與戎。”足見戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)于古人意義重大。這里我們談建筑領(lǐng)域的“城”,專指城邑四周的墻垣,就是一種大規(guī)模、永久性的防御工程,主要就是為戰(zhàn)爭(zhēng)守備。當(dāng)然,大一些的城邑逐步有了保障人民生活的功能。

考古顯示,西亞地區(qū)的“新月沃地”在大約1萬(wàn)年前就有了人類定居點(diǎn)、已有石頭筑的城墻。在中國(guó),多地發(fā)現(xiàn)商代早期、距今大約3500年的“夯土城墻”,有的城周長(zhǎng)達(dá)7市里且非常堅(jiān)固。此時(shí)墻垣之外已有很寬的護(hù)城壕溝(有的寬10米)、古代稱“池”。城和池組合在一起即“城池”,專指大規(guī)模、防御性的建筑。

1、古代中國(guó)人筑城樣式不斷進(jìn)步。

古人為增強(qiáng)城墻的防御力,不斷改進(jìn)筑城的樣式。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,開始在城墻頂上筑女墻和垛口,稱雉堞(dié)、陴倪(pí,ní),戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的典籍《墨子》中就說:“陴倪廣三尺、高二尺五寸”(1尺約20厘米)。《墨子》中還記載了另外兩項(xiàng)筑城技術(shù):一是用轆轤控制升降的“懸門”和壕溝上的“吊橋”;二是城門上方的“門樓”和城角的“角樓”。

漢代筑城樣式又有新發(fā)展:一是在城墻外壁增筑向外突出的“敵臺(tái)”(馬面),可從側(cè)面防御城墻;二是在城門口加筑“甕城”,有強(qiáng)化城門保護(hù)、屯兵駐防、誘敵“甕中捉鱉”等多種功能。這些城墻防御技術(shù)到唐代已非常成熟、一直延續(xù)到明清時(shí)期,當(dāng)然,城墻也是越來越高大堅(jiān)固,再如城門樓,最初都是單層,明清時(shí)期已出現(xiàn)了二、三層的城門樓。

中國(guó)古代的城還有大小之分。國(guó)家都城以及州、府城,都屬大城,小一點(diǎn)的是關(guān)隘、塢堡。關(guān)隘是在險(xiǎn)要關(guān)口或交通要道設(shè)立的軍事防務(wù)設(shè)施,就是規(guī)模較小的城池、一般只用于屯兵。塢堡是一種民間防衛(wèi)性建筑,出現(xiàn)于漢代,魏晉至南北朝時(shí)期已是塢堡林立了!塢壁可用于防護(hù)和囤積糧食物資,類似于歐洲中世紀(jì)的城堡、中國(guó)福建的土樓。此外,塢堡這個(gè)名詞也代表戰(zhàn)亂時(shí)期宗族和群體自衛(wèi)的民團(tuán)組織!

2、古代中國(guó)人筑城多用夯土法。

中國(guó)古代筑造較大的城墻,極少用石頭、磚,而是與建房類似,多用“夯土法”。我們知道,秦漢時(shí)期制磚技術(shù)已很完善,秦始皇陵就有與現(xiàn)代磚類似、質(zhì)量很好的“條磚”。但中國(guó)古代建筑普遍低矮、以木質(zhì)柱梁承重即可,無須考慮墻頭承重問題,因此,中國(guó)直到明代之前,建造房屋多是夯土地基,土坯磚、燒造磚共存,只在墻體下部使用燒造磚以防潮、隔堿。

城墻也是如此,筑城時(shí)將土一層一層夯實(shí)、下寬上窄,高度能達(dá)到十幾米。這樣可以就地取材、無需長(zhǎng)途運(yùn)輸材料、方便便捷,但需要大量耗費(fèi)人工。夯土城墻雖壽命短些,但也可保幾十年使用。遺憾的是,**當(dāng)我們現(xiàn)代人跨越千年,就只能看到一些“土堆”了!**秦代萬(wàn)里長(zhǎng)城就是典型例證。

古代中國(guó)人還在“夯土法”應(yīng)用中發(fā)明了一種特殊建材“三合土”(最遲在南北朝時(shí)期就出現(xiàn)了),就是將石灰、碎磚、細(xì)砂混合,視泥土的含沙量確定各自比例,還要再摻如糯米、動(dòng)物血、桐油、植物汁液、白礬等加固劑。三合土經(jīng)分層夯實(shí)更具強(qiáng)度、耐水性,多用于建筑基礎(chǔ)、路面墊層,尤其是能夯打出最堅(jiān)實(shí)的城墻!

所以,直到宋代之前中國(guó)都是夯土、三合土筑城,只在城門墩臺(tái)和城墻拐角處用燒制磚砌筑。宋代到明清時(shí)期,在筑城上更多用到燒制磚,但多數(shù)還是以夯土為“芯”、磚包砌在夯土墻外,或是磚石混用強(qiáng)化城墻表面(如明代的北京城墻)。直到清代,一些縣城的小型城墻才完全用磚來砌筑。

小常識(shí):

最著名夯土筑城的故事屬于匈奴人赫連勃勃(381至425年),他是南北朝時(shí)期北方胡“夏”開國(guó)皇帝,曾發(fā)動(dòng)10多萬(wàn)民夫筑國(guó)都“統(tǒng)萬(wàn)城”(今陜西北部),為使該城固若金湯、萬(wàn)年永固,他定的建筑標(biāo)準(zhǔn)極高,傳說每當(dāng)筑好一段城墻后,他就讓刀劍鑄造工匠用新鑄的刀劍捅城墻,捅進(jìn)去、說明城墻不夠結(jié)實(shí)、就殺掉筑城的民夫,不能捅進(jìn)去、說明刀劍不夠鋒利、就殺掉鑄刀劍的工匠,死者的尸體都筑進(jìn)墻內(nèi)、成為三合土的加固劑!據(jù)說這就是“血肉長(zhǎng)城”一詞的來歷??杀氖?,堅(jiān)固的統(tǒng)萬(wàn)城建成僅9年即被攻破、胡夏政權(quán)也只存在了20多年。這樣充滿血腥的血肉長(zhǎng)城并不值得稱道!

再說說古代中國(guó)人造橋技術(shù)的情況。

城和房屋是供人類安頓的建筑,道路和橋則是方便人類出行、交流的建筑。勤勞和智慧的古代中國(guó)人在橋梁建造方面成就極高、享譽(yù)世界!

我們知道,除了最原始的獨(dú)木橋,人類建造的橋梁可分浮橋、梁橋(以主梁承重的橋梁)、拱橋、索橋等四大體系。人類最早建造的大約應(yīng)是浮橋,但很難在考古中看到了。而世界上現(xiàn)存最古老的橋梁實(shí)物,是距今大約3300年前的古希臘石橋,是由石塊堆砌而成的一座小橋。

中國(guó)出現(xiàn)最早的應(yīng)是“浮橋”?!对?shī)經(jīng)·大雅》中說:“親迎于渭,造舟為梁。”說周文王為迎親,用船在渭水之上搭建浮橋。《史記》中則記載秦昭襄王(公元前257年)在山西蒲州黃河上(今風(fēng)陵渡)架設(shè)“大浮橋”!隋唐時(shí)期也在這里連舟為浮橋,唐代稱“蒲津橋”,直到北宋時(shí)期都是時(shí)壞時(shí)復(fù)??脊棚@示,這里還有唐代鐵牛、鐵人各四個(gè),每個(gè)鐵牛重70多噸,就是蒲津橋?qū)iT的浮橋地錨了。

中國(guó)的“梁橋”應(yīng)用廣泛。其中木制梁橋最常見、但受木料限制都不會(huì)太大、也很難保存下來。石制梁橋中著名的有陜西西安的灞橋、福建泉州的洛陽(yáng)橋和晉江的安平橋。史書記載灞橋始建于西漢時(shí)期并多次重建,它以木樁為基礎(chǔ)、上面放石碾盤、再疊砌石柱(多達(dá)408個(gè))、上面鋪橋板。這大約是中國(guó)古代石梁橋的典型工藝了!福建的這兩座橋分別建于北宋和南宋時(shí)期,已是長(zhǎng)度超800米和2200米的“大石橋”了。

此外,漢代墓葬喜歡在磚石上畫像,也有很多當(dāng)時(shí)的橋梁圖像。例如,山東濟(jì)南漢墓中刻有一座石梁橋,橋下有兩個(gè)帶斗拱的柱子、柱上架梁、再鋪橋面、兩側(cè)有欄桿、兩端還有傾斜45度斜面,應(yīng)是跨度很大的大石橋了!還有一些漢代墓葬有木制梁橋的圖像、橋的跨度要小一些。

中國(guó)的“拱橋”悠久歷史、技術(shù)世界聞名?!肚迕魃虾訄D》中出現(xiàn)過拱型木橋,但更多則是以天然石料建造的石拱橋。中國(guó)拱橋最早應(yīng)出現(xiàn)于東漢晚期,在距今約1500年前北魏時(shí)期的中國(guó)地理名著《水經(jīng)注》中曾記載河南洛陽(yáng)有叫“旅人橋”的石橋:“下圓可以通水。”是中國(guó)最早的石拱橋記載。

中國(guó)還有世界上現(xiàn)存最早、跨度最大、最完整的單孔石拱橋,就是建于約605年(隋代)、大名鼎鼎的“趙州橋”(安濟(jì)橋)。它由匠人李春設(shè)計(jì)建造,主孔凈跨度37米,還首創(chuàng)了“敞肩拱”結(jié)構(gòu)(大拱兩端肩上各2個(gè)起分洪作用的小拱),此橋經(jīng)1400多年的地震、洪水考驗(yàn)而不倒,真是橋梁史上的奇跡!此外,此橋橋體飾紋雕刻新穎精細(xì),顯示出隋代豪放、蒼勁、嚴(yán)整、俊逸的石雕風(fēng)貌,藝術(shù)價(jià)值很高。

中國(guó)的“索橋”(吊橋)出現(xiàn)極早,或由古代中國(guó)少數(shù)民族首先創(chuàng)造!古人是在西部地區(qū)的谷深水急、無法筑墩建橋之處,用竹、藤、鐵等做成鎖鏈架橋。也是在距今約1500年前北魏時(shí)期的中國(guó)佛教史籍《洛陽(yáng)伽藍(lán)記》中,記載當(dāng)時(shí)新疆地區(qū)已有鐵索橋,而西方直到16世紀(jì)才出現(xiàn)鐵索橋。西南地區(qū)竹索橋的杰出代表則是四川都江堰江口的“珠浦橋”,建造年代不詳(應(yīng)在宋代之前),現(xiàn)在則是全長(zhǎng)340米的清代重建索橋了。

總之,這些城池、橋梁建筑都是輝煌燦爛中華文明的重要組成部分。

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