第8章 巧遇匠师:拱桥下的力学奇迹(1/2)
漕船行至汴州境内,前方突然出现一座石拱桥,像一道长虹卧在运河上。马骥正趴在船舷上发呆,看到那桥的瞬间,眼睛都亮了——桥身是青灰色的,由巨大的石块垒砌而成,没有桥墩,只有一个巨大的拱券,跨径足有十几丈,桥面平坦宽阔,车马行人往来如梭,甚至有载货的马车在上面走,桥身都纹丝不动。更神奇的是,他们这艘三丈宽的漕船,竟然能从拱券下顺利通过,可见桥拱有多高。
“我的天……这桥也太厉害了!跟赵州桥有的一拼啊!”马骥惊叹道,他在现代博物馆见过赵州桥的模型,眼前这座桥虽然规模稍小,工艺却同样精湛。
正好船主要在桥边的码头卸点货——有几袋稻谷要交给当地的粮仓,马骥便跳下船,跑到桥边仔细观摩。他用手抚摸着桥身的石块,石块之间严丝合缝,连刀片都插不进去,表面被岁月磨得光滑,却依旧坚固;桥面上有车轮碾过的痕迹,深达半寸,可见这座桥已经用了很多年;桥的两侧有石栏,栏板上雕刻着简单的花纹,有莲花,有游鱼,虽然不华丽,却很古朴。
他正琢磨这拱桥的受力原理——这么大的拱券,怎么就能撑住桥面的重量还不塌?忽然看到几个工匠模样的人,架着木梯,正在检查桥墩和桥面。为首的是个五十岁上下的老师傅,穿着粗布短褂,挽着袖子,露出黝黑的胳膊,手上拿着一把小锤子,时不时敲敲桥身的石块,眼神专注得像在研究一件珍宝。
“老师傅,您好!”马骥凑上前,恭敬地拱手,“这桥真结实!请问是怎么建起来的?这拱券怎么就能撑住这么大重量呢?”
老师傅停下手里的活,从梯子上下来,用衣襟擦了擦额头上的汗,打量了马骥一番,见他眼神真诚,不像看热闹的,便笑了笑:“郎君有所不知,此桥名为‘通济桥’,是十年前老夫带人建的。它的妙处,全在‘券’与‘伏’。”
“‘券’与‘伏’?”马骥没听懂。
“‘券’者,拱也。”老师傅指着桥拱,“需选用上等的青石,每块都要精心雕琢成梯形,然后从两端往中间逐层垒砌,让上面的重量沿着券石传递到两边的桥台,这样拱券就不会塌。‘伏’者,是券石之间的‘腰铁’,用熟铁打造成钩子,把相邻的券石勾住,防止移位。” 他说着,指了指券石的缝隙,“你看这里,里面就有腰铁,外面用灰浆抹平,所以看不出来。”
马骥似懂非懂,脑子里却浮现出中学物理课上学的“拱结构受力分析”。他忍不住插嘴:“我明白了!就是拱结构把桥面的垂直压力,转化成向两边的侧向推力,然后靠两边坚实的桥台抵住这股推力,对吧?这叫……力学原理!还有,这拱形是不是像鸡蛋壳?看着薄,其实很坚固,能承受很大的重量!”
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