赵州石拱

隋开皇十五年（五九五年），工匠李春受命在河北赵州洨河上建造一座石桥。历时十年，至大业元年（六〇五年）竣工。彼时隋朝刚刚结束了自东汉末年以来近四百年的分裂割据，大规模的公共工程正在全国展开：两座宏伟的帝都在营建，全长两千四百公里的大运河在开凿，长城的防御工事在加固。洨河位于华北平原通往中原腹地的交通要道上，横跨洨河的这座石桥承载着南北物资运输与区域经济整合的重要使命。在此背景下，李春率领石匠团队在洨河上开始了一项前所未有的工程实验。

这座后世称为赵州桥或安济桥的石拱桥，以三十七点三七米的单孔净跨横越洨河，桥面全长约六十四米，宽九点六米，矢高七点三米，矢跨比仅约零点二。与当时通行的半圆拱桥相比，赵州桥的弧段不足半圆的一半，仅取八十四度的圆弧，拱圈弧长与跨度之比为一点一，较半圆拱的一点五七节省了约百分之四十的石料，大幅减轻了桥身自重。低矢跨比同时也降低了桥面的纵向坡度，使车马行人通行更为平坦便利，这在以半圆拱为正统、桥面高高隆起的时代是一个大胆的突破。桥面两侧设有石质栏板和望柱，栏板上雕刻着精美的龙纹和花卉图案，是隋代石刻艺术的珍贵遗存。

赵州桥最具早期的设计，是在主拱两端的拱肩各开两个小拱，合计四个敞肩小拱。这一做法在世界桥梁史上前所未有。四个小拱的作用有二：其一，减轻桥体自重约百分之十五，即减少了约七百吨的石料荷载，有效降低了低矢跨比桥梁对桥台的巨大侧推力；其二，当洨河洪水漫过桥面时，洪水可从小拱中穿过，大幅减小了水流对桥身的冲击力，保护了桥梁结构的安全。主拱由二十八道独立的薄弧形石板并列砌成，相邻石板之间以铁质蝴蝶形腰铁连接，使拱圈在局部受损时仍能保持整体稳定，不致坍塌。这种并列独立拱板的构造方式也便于单独更换受损的石板，无需拆除整座桥梁，显示了李春在结构设计中对后世维护便利性的深远考虑。

赵州桥建成约七十年后，唐代官员在桥上留下铭文，赞叹李春的杰作：制造奇特，人不知其所以为。望之如初月出云，长虹饮涧。。铭文还称石作之巧妙，磨砺致密如削，赞叹石面精确的加工与拼接。明代文人亦以初月出云与长虹饮涧来形容赵州桥的弧线之美。这座桥在此后一千四百余年间经历了多次地震和洪水的考验，至今仍屹立于洨河之上。其间历代均有修缮，但桥的基本结构与形态始终保持了隋代初建时的原貌。

二十世纪三十年代，清华大学教授梁思成在河北野外考察古建筑时重新发现了赵州桥。他对桥梁进行了详细的实测与记录，绘制了精确的工程图纸并发表了研究报告，使这座在数百年间逐渐湮没无闻的古桥重新获得了学术界和公众的认知。一九五二年和一九五六年，赵州桥先后经历了两次大规模修缮，栏板、望柱和护栏均以仿隋风格的新石件替换，但这些修缮也因在一定程度上改变了桥面原貌而受到后世学者的批评。赵州桥的敞肩拱设计也影响了后世的桥梁建造，如河北赵县附近的永通桥，由宋代工匠蒲乾儿于一一三〇年建造，跨度二十六米，采用了相似的石质弧形拱设计。

一九九一年，美国土木工程师学会将赵州桥认定为国际历史土木工程里程碑。一九九六年，中国政府将赵州桥提名列入世界遗产预备名录，称其在世界桥梁建筑史上占有极为重要的地位。赵州桥同时也是河北四宝之一，与沧州铁狮子、定州开元寺塔和正定隆兴寺铜佛并列。

赵州桥能够屹立一千四百年不倒的内在逻辑，在于李春以极低的矢跨比降低了桥面坡度、方便了车马通行，又以敞肩小拱同时解决了自重过大和洪水冲击两个难题，再以并列独立拱板与铁质腰铁实现了局部损伤不致全桥坍塌的结构冗余。三重设计环环相扣，在一千四百年前就完成了对安全、实用与美学的统一求解，这正是赵州桥历经千年风雨而始终不倒的根本原因。