沒有橋梁會怎樣?
“過橋莫忘橋功高。”——喬治·科爾曼,19世紀英國劇作家。
你最近過橋是在甚麽時候?你留意到它的存在嗎?天天都有無數人走過橋梁。這件事看來並沒有甚麽大不了。我們在橋面走路、騎腳踏車或駕車,或坐車在橋下經過,也許並沒有怎樣留意它。不過,假如沒有橋梁,情形會怎樣?
數千年來,人類或野獸多虧大大小小的橋梁,才能走過無法逾越的隙地,例如河流、峽谷或溝壑。很難想像,開羅、倫敦、莫斯科、紐約和悉尼等城市要是沒有橋梁,現在會是甚麽模樣。橋梁的歷史確實源遠流長。
昔日橋梁
二千五百多年前,巴比倫王后妮托克莉絲在幼發拉底河上建造了一座橋。目的是甚麽?希臘歷史家希羅多得答道:“幼發拉底河把[巴比倫]分成兩個主要部分。在歷代君王治下,人要乘船渡河才可以往返這兩個部分。在我看來,這個方法十分不便。”妮托克莉絲用木材、燒硬了的磚塊,以及石塊,作為建築材料,又用鐵和鉛製成砂漿,在古代世界這條著名的河流上架起了一座橋。
有時候,橋梁可能扭轉歷史的發展。波斯的大流士大帝率兵攻打錫西厄人的時候,希望經最短的陸路從亞洲到歐洲去。換句話説,他要率領60萬大軍橫過博斯普魯斯海峽。鑑於海面大霧迷蒙,水流變化莫測,坐船渡過這個海峽相當危險。因此,大流士把船隻捆紮起來,連成一座900米長的浮橋。時至今日,你不用像大流士那樣,費那麽大的勁兒才能橫過這個海峽。假如你駕車使用土耳其伊斯坦布爾的博斯普魯斯大橋,只須兩分鐘就可以橫過博斯普魯斯海峽了。
假如你讀過聖經,你也許記得,歷史的發展也曾由於沒有橋梁而受到左右。請回想巴比倫王尼布甲尼撒圍攻島城泰爾的經過。尼布甲尼撒花了13年試圖征服這個城市,卻始終沒有成功。部分原因在於這個島城和大陸之間並沒有橋梁連接。(以西結書29:17-20)三百年後,亞歷山大大帝從大陸築了一條通往泰爾的堤道,結果這個島城終於被征服。
在公元1世紀,“條條大道通羅馬”。可是,除了道路以外,羅馬人還必須興建橋梁,才能把整個帝國聯繫起來。羅馬的工程師用每塊重達八噸的石塊興建拱橋;在這些設計精良的橋梁中,有些即使建成二千多年後仍然非常穩固。他們的高架水道和高架道路其實也是橋梁。
在中世紀,橋梁有時用作要塞。公元944年,撒克遜人在倫敦的泰晤士河上建造了一座木橋,用以抵禦斯堪的納維亞人的進侵。差不多三百年後,這座木橋被舊倫敦橋所取代,歷史和韻詩也曾頌揚這座倫敦橋。
英國女王伊麗莎白一世登基以後,舊倫敦橋已不再只是個用石塊建成的要塞罷了。人們在橋面上興建了不少建築物。建築物的地面設有商店。較高的樓層又怎樣?它們成了富商甚至王室成員的府第。倫敦橋是當時倫敦社交生活的中心。那裏的商店和住宅都要繳納租金,作為橋梁的維修費用。不錯,倫敦橋以往是一座收費橋!
歐洲人的橋梁都是用木材或石塊建成的,另一方面,南美洲的印加人卻用繩索建造橋梁。在秘魯,位於聖路易斯雷伊、橫跨阿普里馬克河的橋就是個好例子。印加人把一些植物纖維絞成繩纜,粗度跟人的身體差不多。他們讓一條一條的繩纜纏着石墩,然後把繩纜拉過對岸。兩邊的繩纜都固定好後,他們就把木板掛在繩纜上,做成供人行走的平台。維修人員每兩年就更新繩纜。這座橋結構堅固,保養妥善,因此得以保存了500年之久!
配合不同需要的橋梁
橋梁必須經得起地震、強風和温度的變化。正如上文指出,直至近代,工程師才開始用木材、磚塊和石塊建造橋梁。到19世紀末葉,人們開始使用汽車,當時的橋梁於是必須加以改良和擴建,以便讓較重的交通工具行駛。
用蒸汽推動的機車面世後,橋梁在建造和設計方面有了新動力。最便捷的火車路線往往要跨過廣闊的水道或深谷。火車拖動的運貨車廂既然越來越多,人所建造的橋梁能够一方面跨過這些無可逾越的隙地,同時又有足够的承重力嗎?曾有一段時期,鑄鐵橋能够符合這個要求。1826年,蘇格蘭工程師托馬斯·特爾福德所設計的懸索橋終於落成。這座橋橫跨北威爾斯的梅奈海峽,是19世紀初著名的橋梁。這座橋的跨度達176米,而且至今仍然可用!然而,鑄鐵較易變得脆弱,所以當時的橋梁經常發生意外。後來,到19世紀末葉,人們開始製造鋼鐵。鋼鐵的特性比較適合建造更長、更安全的橋梁。
不同類型的橋梁
橋梁的設計主要有七類。(請參看以上的附欄。)讓我們簡述其中的兩類。
懸臂橋包括兩座宏偉的橋塔,在河的兩岸遙遙對峙。兩座橋塔都有橫梁錨固在上面,就像跳板繫牢在游泳池畔一樣。兩邊的橫梁用堅固的支架連接好後,整座橋就建成了。
在水流比較湍急或河床泥土極度鬆軟的河流上,建造懸臂橋是比較合適的,因為這類橋無須在河床中央築橋墩。懸臂橋相當堅固,很適合像列車一類的重型交通工具在上面行駛。
也許你曾看過馬戲團的雜技員在繃緊了的鋼絲或繩索上行走。你可知道,他其實正走在懸索橋上嗎?現今有些懸索橋其實跟繃緊了的繩索無異。這些橋也許只包括一條兩端給錨固着的纜索,以及一個掛在纜索上的籃子。乘客就坐在籃子裏,朝着稍微向下的角度自行滑到纜索的另一端。在世界各地,不少人常常使用簡單的繩橋。
誠然,你也許無法想像自己駕着汽車駛過繩橋。鐵鍊和鋼纜發明了以後,人就能够建造一些承重力強的懸索橋。現代有些懸索橋的主跨度長達1200米或以上。這種橋梁通常由兩座鋼造的橋墩組成,每座支撑着一個橋塔。橋塔和下面的道路都有鋼纜繫牢,每條鋼纜由數以千計的鋼絲組成。交通工具和道路的重量主要靠鋼纜支撑。只要興建過程一絲不苟,懸索橋是非常安全的。
在以往,你也許沒有怎樣留意橋梁。不過,下一次當你走過一座你常常走過的橋時,不妨細想一下:“我對這座橋有多少認識呢?它是在甚麽時間建成的?”然後仔細觀察它。它是懸臂橋、懸索橋,還是其他類型的橋梁呢?這個地方為甚麽要建造這類橋梁呢?
你每逢走過橋梁,不妨向橋下看看,然後想想:“沒有這座橋梁會怎樣?”
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各類橋梁
1.板梁橋通常建在公路上。大梁由橋墩或支座承托。這類橋梁的跨度可達300米。
2.桁架橋由三角形的構架承托。這類橋梁橫跨峽谷、河流或其他障礙,通常用在鐵路方面。
3.拱橋的每個跨距都成拱形。這種橋梁歷史悠久。拱橋是用拱頂石去使橋保持穩固的。古羅馬人在建造高架水道和高架道路方面曾使用拱橋,其中不少仍然存留至今。
4.斜拉橋跟懸索橋類似,只是這種橋的鋼纜是直接連接到橋塔去的。
5.活動橋可以升降或旋開,讓船隻經過。倫敦的塔橋就屬於這類橋梁。
6.懸臂橋在本文中已有論述。
7.懸索橋在本文中已有論述。——《世界圖書百科全書》,1994年版。
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若干著名橋梁
懸索橋
斯托勒貝爾特橋丹麥1624米
布洛克林橋美國486米
金門橋美國1280米
江陰長江大橋中國1385米
懸臂橋
福爾思橋(分為兩段)蘇格蘭每段長521米
魁北克橋加拿大549米
密西西比河大橋美國480米
鋼拱橋
悉尼港橋澳大利亞500米
伯爾奇納弗橋津巴布韋329米
斜拉橋
波德諾爾馬迪橋法國856米
斯卡爾恩森橋挪威530米
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位於西班牙阿爾梅里亞的一座現代化板梁橋,橋下是一座古代拱橋
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美國紐約的布洛克林橋(懸索橋)
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英國倫敦的塔橋(活動橋)
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澳大利亞的悉尼港橋(拱橋)
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日本的瀨户大橋(斜拉橋)