拱桥起源辨析

拱桥是一种既古老又年轻的桥式。说它古老，是因为它最能经受住时间的考验。今天还能够欣赏到的绝大多数千年古桥，是石拱桥；说它年轻，是因为这一桥式具有强大的生命力，今天人们仍在建造各式各样的钢或钢筋混凝土拱桥。

拱桥起源的几种假说

关于拱桥的起源，主要有以下几种假说。

第一种是“天生桥说”，即指古人受到自然界中天生桥的启发，学会了建造拱桥。经历千百万年环境（气候、水流、地质作用等）的侵蚀影响，大自然造就了众多千姿百态的天生拱桥。可以想象，这些天工造化之物，多多少少会启迪古人去做跨越的设想、模仿或尝试。不过，在人类文明发展初期，在没有适用工具的情况下，如何开凿石块并搭建成一座拱，恐怕还是可望而不可及的。

图1 贵州水城天生桥

（约135m高，60m长，桥上有乡村公路）

第二种是“叠涩拱说”。所谓叠涩拱，就是采用砖或石，借助逐层外挑的砌筑方法，形成可跨越一段距离的拱形结构，也可形成一个筒状或穹顶状的空间。在人类学会砌筑叠涩拱之前，若想跨越一段距离，只能搭建树干或条石。树干易腐，条石不易开凿和运架。借助叠涩的方法，就可采用较小尺寸的砖石搭建出较大尺寸的空间或跨越较长的距离。古人先在墓穴、宫殿等的建造中使用叠涩拱，后来用来造桥。

图2 叠涩拱与拱券

不过，与拱券（力学意义上的真拱）相比，叠涩拱上的重力不能转化成沿着拱轴线向下传递的压力，这样跨度就做不大，也需要很厚的墙体或台座来抵挡重力的作用（否则拱顶会开裂），故称其为“假拱”。另外，叠涩拱的外观，不是流畅的弧线，而多有尖形的拱顶。

第三种是“折边演进说”。这种说法，是建筑学家刘敦桢先生提出来的。他根据对中国汉代砖墓结构演变的考证，认为在西汉与东汉之间，砖墓结构的盖板由最初的平板，逐步变为折边拱，最后演进为拱券。笔者以为，在西汉与东汉之间（公元元年前后约200年），世上已有较多的拱券结构，也建有一些石拱桥，因此，这种假说是对中国本土拱桥起源的一种探讨。不过，无论中外，有足够的考古证据表明，拱桥的起源与地下或地上的陵墓建筑有着密切的关系。

图3 中国汉代砖墓拱结构的演变

基于考古学的发现，并从今天仍然可见的散布在世界各地的叠涩拱建筑遗址，笔者以为，拱桥起源于叠涩拱的可能性是最大的。

古代的叠涩拱

古代人建造叠涩拱的材料，主要是石头（乱石或块石）和砖块（泥砖或烧结砖）。

查阅史前人类群聚活动的一些遗址资料，如1994年在土耳其发现的哥贝克力石阵（为表面刻着动物图案的石块组成的环阵，大约形成于公元前100世纪），巴勒斯坦约旦河西岸的耶利哥遗址（约在公元前80世纪出现的村落，周边有石墙和壕沟，墙内有圆形土坯房或方形泥砖房）等，未见到拱形或圆顶的建筑构造。

在哈拉夫（位于土耳其东南部，叙利亚和伊拉克北部）文化期（约公元前61-公元前51世纪），考古者第一次发现了带穹顶的圆形祭室。圆形祭室的屋顶是否采用叠涩法建造，还不得而知。哈兰的这些蜂巢屋，据说最早出现于公元前20世纪。圆屋顶采用叠涩法建造，现主要用于观光旅游。

图4 圆形祭室与蜂巢屋

胡夫金字塔(公元前2560年完成)的入口，是用两块巨大条石倾斜互倚形成的三角拱或折边拱；在塔的内部，也可见按叠涩法砌筑的走廊和门洞。类似的构造，也出现在公元前26世纪建成的红金字塔和孟卡拉金字塔的墓室中。

图5 胡夫金字塔中的折边拱和叠涩拱

世界上还有不少地方先后出现过叠涩拱，如爱尔兰岛上的纽格莱奇墓、意大利撒丁岛上的努拉盖石塔、赫梯王国首都哈图沙遗址(今土耳其境内)、迈锡尼时期的阿伽门农墓(今希腊境内)、卡哈帕奇玛雅遗址(今伯利兹境内)等。

中华文明中，还未发现采用叠涩法砌筑的地下墓葬的考古资料，最早采用叠涩技术的年代不详。西汉建造的小方盘城（玉门关）遗址，采用夯土技术建造，其城门呈叠涩拱状。现在可见的，主要是砖石塔的出檐和收尖、墀头墙的拔檐等。不过，基于叠涩概念的木制斗拱，却是中国建筑特有的一种构造型式。在桥梁方面，古代中国首创的伸臂木梁桥，就是应用叠涩技术的实例。

图6 小方盘城遗址中的城门

古代的拱券结构

在尼普尔（古代苏美尔最古老的城邦之一）遗址的考古中，发现了砖砌的半拱券结构。这处遗址的建造年代，认为在伊辛-拉尔萨时期，大约在公元前20-公元前19世纪。

1979年，在以色列北部古城达恩遗址的考古中，发现了一座建于公元前18世纪中期的拱门。这拱门由三层泥砖形成同心拱券，因在古代被土掩埋而被完好地保存下来。

图7 以色列达恩泥砖拱门

1993年，在以色列最古老的海港城市亚实基伦，发现了青铜时代（公元前20世纪-公元前16世纪中期）建造的迦南城的城门，这是一座类似隧道的、筒状的城墙拱门。

图8 以色列亚实基伦泥砖拱门

再往后，拱券结构就应该越来越多了。例如，为纪念古埃及新王国第十九王朝第三任法老拉美西斯二世的神庙遗址，其位于今埃及底比斯的尼罗河西岸附近，建于前13世纪。当时人们用石砌的梁柱结构建造神庙，而用多层泥砖砌筑的筒拱作为神庙的储藏室。

图9 拉美西斯二世神庙遗址

古人何时开始采用石块砌筑拱券的呢？遗憾的是，笔者暂时还没找到公元前19世纪之后的千余年间的石拱券考古遗迹的资料。伊特鲁里亚文明（公元前12世纪至公元前1世纪在意大利半岛及科西嘉岛所发展出来的文明，全盛时期为公元前6世纪，后被古罗马同化）中，曾建造过一些石拱城门，如沃尔泰拉古城门（始建于公元前4世纪左右），希腊北部的安菲波利斯墓（建于公元前4世纪晚期）。这些应该是比较早的石拱券实例。接下来，古罗马文明登场，石拱券建筑得到空前发展。大概从公元前2世纪之后，古罗马人开始修建各种石拱建筑(包括渡槽、桥梁、公共建筑、纪念建筑等)，给世界留下了丰富多彩的石拱建筑遗产。

图10 公元前4世纪建造的石拱券建筑

石拱桥的起源

叠涩法及拱券技术的发展，为石拱桥的发展奠定了基础。随着人类社会文明的不断发展，拱桥也开始崭露头角。

在希腊南部的摩里亚半岛上，至今还保存有一座据说建于迈锡尼文明时期（公元前13世纪）的叠涩拱桥，名阿卡迪格桥。该桥用乱石堆砌，长22m，宽2.5m，高4m，跨度不足2m。在同一地区，还有另三座建于同一时代、采用同样砌筑方法的乱石拱桥，统称为迈锡尼桥。

图11 希腊阿卡迪亚乱石拱桥

在希腊克里特岛上，还保留有一座建于希腊化时期（公元前323年-公元30年）的石拱桥——埃利弗瑟娜桥。这桥长近10m，宽约5m，跨度约4m，采用叠涩法砌筑。这岛上还有一座建造时间更早（大约在古典时期晚期）、跨度稍小的同类桥梁。

图12 希腊克里特岛上的埃利弗瑟娜桥

在希腊罗得岛的考古中，曾发现一座位于罗得岛卫城墙外的石拱桥(非叠涩拱)，其建于公元前4世纪晚期，跨度只有2.8m。希腊考古学家认为，这一时期希腊的石拱砌筑技术，是马其顿亚历山大大帝东征时从西亚地区带回来的。

还有其他的一些说法，如伊拉克尼姆鲁德古城的一座石拱桥建于公元前18世纪，土耳其伊兹密尔的一座石拱桥建于公元前9世纪中期并一直使用到2006年才改为人行桥等，目前似还缺乏有力的证据支持。

从上述有限的资料，可以得出以下两点认识：第一，人类早期的石拱桥建造大多是从叠涩拱开始的，这也说明拱桥起源的“叠涩拱说”是基本成立的。第二，拱桥出现的时代晚于拱券者数百年至千年，最可能的原因是，在陆地上砌筑拱券与在河中砌筑拱桥有很大区别，古人得先学会如何在河水中建造墩台的基础，因此难度更大，探索的时间也更长。

至于拱桥（非叠涩拱）是何时问世的，现在还无法给出明确的年代。最早建造的拱桥（尤其是砖拱），即便存在过，恐也难以经受住数千年来大自然的考验（特别是洪水、地震），早已消失在时间的长河中了。因此，只能估计出个大致年代。笔者的估计是：不早于希腊古典时期（公元前5世纪-公元前4世纪）。

古罗马时期的石拱桥

古罗马建筑的最大特征就是拱券结构。从公元前2世纪开始，古罗马人修建了各种石拱建筑（包括石拱桥），贡献了半圆形石拱、木桩围堰、火山灰天然水泥等重大技术，成就非凡。可以说，即便古罗马人不是拱桥的发明者，也肯定是古代石拱桥技术的创新者和实践者。

在古罗马帝国疆域内，留存至今的石拱桥不在少数。例如，在意大利，有始建于公元前142年的罗马埃米利奥桥遗迹，公元前62年的罗马法布里奇奥桥，公元前115年的米里维奥桥，公元前47-公元前30年的圣洛伦佐桥，公元前27-公元14年的圣马丁桥等；在法国，有始建于公元前3年的朱利安桥等。

位于西班牙的阿尔坎塔拉桥，是世界上非常著名的一座古罗马时代的多跨石拱桥。该桥跨越塔霍河。桥梁总长181.7m，宽8.6m，桥面高45m，6跨，最大跨度28.8m。在公元104～10年6年间，由建筑师莱瑟负责建造。在桥的一端，建有一座神庙（也为莱瑟所建，后来他去世了也埋在那儿），神庙大门上的铭牌上面刻有一段对建筑师的赞美之词，其中说到‘由著名的艺术大师莱瑟所建造的桥梁将永存于世’等。看来，他做到了。

图13 阿尔坎塔拉桥

中国古代的石拱券及石拱桥

20世纪30年代，梁思成先生曾撰文说，我国历史上最早的拱券实物，来自周汉陵墓。当时考古发掘的洛阳“韩君墓”，建于战国末年（公元前250年左右），墓门为石拱。2008年在汉长安城遗址发现了筒拱状的地下通道，其全部由青砖卯咬相扣，保存完好。我国东汉、东吴时期的帝陵、诸侯王墓葬，墓室大多由青灰砖（绝大多数）或石（极少数）砌筑的筒拱或穹拱结构，采用“方坑明券”的方式建造，即先开挖土圹，然后在土圹之内构筑砖石券墓室，最后夯土回填。

图14 东汉石墓和东吴砖墓

至今，还未发现南北朝（公元420年-589年）及以前的地上砖石拱桥遗迹。不过，在《水经注·卷十六》中，记载有约建于公元282年（西晋时期）的“旅人桥”，其“悉用大石，下圆以通水，可受大舫过也”，这可能是有文字记载的最早的石拱桥了。另外，在汉代的一些画像砖上，也有一些与拱桥相关的图案。1984年河南南阳新野征集的‘平索戏车车骑出行画像砖’，其中有一弧形的桥，上走人车，下过船只。这是一座拱桥的如实描绘、还是画像砖工匠的随意想象？

图15 “平索戏车车骑出行画像砖”中的桥

直到隋朝，才有石拱桥流传至今。据方志记载，隋开皇四年（公元584年），在河南临颍建成小商桥。该桥是一座与赵州桥类似的单孔石拱桥，经历代修葺维持至今，现为全国重点文物保护单位。茅以升先生认为小商桥建于隋朝初期的说法是可信的，但现存的桥式是否与始建时相同，则还有待考证。

图16 河南临颍小商桥

同一时期的赵州桥，是广为人知、享誉世界的古代石拱桥精品。赵州桥建于公元605年，因其规模更为宏大，技术更为先进（首创空腹坦弧石拱结构），造型更为美观，名气自然也更大。

综上，可以合理推测，我国石拱桥出现的时间不晚于东汉。

拱桥的起源与发展与人类社会的文明进步相伴随行。石拱桥的历史漫长悠久，并一直到18世纪之前都是古代大跨度桥梁的主力。从18世纪后期开始，曾采用铸铁、锻铁修建过一些拱桥，但不久就被钢和混凝土材料所替代。从1874年美国建成伊兹桥（钢拱）和1873年法国建成约讷河水道桥（素混凝土拱）为标志，拱桥开始迈入现代行列。

与拱桥起源相关的几个时间节点，罗列如下：

在公元前25世纪左右，在古埃及、两河流域和古印度等地，最早出现砖或石叠涩拱；在公元前19世纪左右，在西亚的一些地区，最早发现泥砖拱券；石砌拱券的出现，约在希腊古典时期（公元前5世纪-公元前4世纪）。

采用叠涩技术堆积形成的石拱桥，出现在前13世纪；到新亚述帝国（公元前934年-公元前609年），出现了砌筑的叠涩拱桥。石拱桥的问世，估计不早于希腊古典时期。

从公元前2世纪开始，古罗马的石拱桥技术成为领先者，并扩散至世界各地。

未见古代中国的叠涩拱考古资料。中国石拱桥出现的时间，推测不晚于东汉。

若把石拱桥的起源和演变趋势凝练成几句话，那就是：

从泥砖到石块，从叠涩到拱券，从地下到地上，从建筑到桥梁。

最后说明一点。探讨世界范围内拱桥的起源时，不免要涉及先后次序，也可以看到，古代中国在拱桥起源上并不占先（这可能与古代中国善用木材而少用石材有关）。对此，既不要妄自菲薄，更无需妄自尊大。

（作者注：本文基于作者2017年编写的《拱桥起源辨析》一文改编修订而成。本文参考了诸多文献资料，不一一列出，在此一并致谢）

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2022年 第5期 总第109期

作者 / 李亚东

作者单位 / 西南交通大学

编辑 / 陈晨

美编 / 杨冰璨

责编 / 裴小吟

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

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