相信你一定看过《清明上河图》。1101年由北宋画家张择端所绘的《清明上河图》属于国宝级文物,现藏于北京故宫博物院。《清明上河图》中横跨汴水两岸的木拱桥,不仅处于全画的核心位置,还是中国古代桥梁建筑史上的一颗辉煌明珠。后来它也被称为虹桥。这个虹桥是怎么造的呢?古文献里已经没有记载。不过,远在欧亚大陆另一头的一位天才也隔空设计出了和这个虹桥类似的木拱桥。
我们就用他的设计,来试着还原中国古代的木拱桥技术吧。
1953年,《清明上河图》首次对外展出时,武汉长江大桥桥头堡设计者、桥梁学家唐寰澄注意到《清明上河图》中的这个桥属于木拱桥,并不是石拱桥或木板桥。唐寰澄在《中国科学技术史-桥梁卷》中称木拱廊桥“是世界桥梁史上绝无仅有的一个品种,在世界桥梁史上唯中国有之”。2009年9月,中国木拱桥传统营造技艺被列入联合国《急需保护的非物质文化遗产名录》。
不过,《清明上河图》中的木拱桥究竟是怎么造的呢?这个问题曾经难倒了包括唐寰澄在内的许多人,因为宋室南迁后,古代文献中就找不到木拱桥的建造技术了。
1999年,美国公共电视网曾经邀请唐寰澄,以及美国桥梁工程师 Bashar Altabba 等人在上海金泽用现代人的思路建造了一座仿古的木拱桥“普庆桥”,并拍摄制作了一部名为 Secrets of the lost empires: China Bridge 的纪录片,有兴趣的小朋友可以去围观一下。
1486年左右,达·芬奇设计的编木拱桥。Codex Atlanticus folio, 69ar。
在1502年写给米兰公爵卢多维科的信里,达·芬奇曾建议把这种自承重的编木拱桥作为行军打仗时的架桥技术使用,因为这种桥梁建造方便,可以就地取材,甚至都不要钉子和绳索进行固定,也不需要对建桥人进行复杂的培训。为了纪念达芬奇的设计,德国弗赖堡就建造了这种编木拱桥。
在2016年的传统木匠庆祝活动 Dach+Holz 2016 中,德国斯图加特的市长为了测试达芬奇的编木拱桥的承重能力,还曾亲自驾驶汽车跨越匠人们搭建的达芬奇编木拱桥。此外,达芬奇还设计了一些自承重的穹顶和隔栅,可以用来当作帐篷的支架。这些设计同样也不需要绳索和钉子,或是复杂的技术,只需要简单的木材就可以搭建。
荷兰建筑师 Rinus Roelofs 从1989年开始挖掘和改良了达芬奇的穹顶和隔栅设计,看起来酷得不得了。