那些令人驚嘆的“超級(jí)工程”

跨海大橋、摩天高塔，這些“超級(jí)工程”并不是現(xiàn)在才有，在我國(guó)古代，也有很多類(lèi)似的“超級(jí)工程”。

跨海大橋名揚(yáng)古今

中國(guó)是橋文化的故鄉(xiāng)，世界上最早的跨海大橋是位于泉州的洛陽(yáng)橋。洛陽(yáng)橋始建于宋代，在此之前，當(dāng)?shù)芈尻?yáng)江口僅有一個(gè)萬(wàn)安渡口供兩岸百姓渡江，江口“水闊五里，波濤滾滾”，因渡江造成的傷亡事件屢有發(fā)生。

于是，許多有識(shí)之士開(kāi)始醞釀“舍舟由陸，改渡為橋”的構(gòu)想。北宋皇祐五年（1053年），時(shí)任泉州知州的蔡襄開(kāi)始主持修建洛陽(yáng)橋。那時(shí)候，修建這樣一座跨海口的大橋，難度絲毫不亞于今天修建港珠澳大橋。洛陽(yáng)江入?？陲L(fēng)高浪急，傳統(tǒng)的建橋墩方式不適用于這樣的水文條件。

后來(lái)，工匠們采用了全新的“筏形基礎(chǔ)”：通過(guò)投填石塊，在水底堆積一條橫向的矮石堤，以此為基礎(chǔ)建設(shè)橋墩，石堤托舉著橋梁，使石橋在狂風(fēng)暴雨中屹立不倒。洛陽(yáng)橋還將橋墩造成船型，在水流較急的區(qū)域?qū)蚨盏囊幻娼ǔ纱鉅?。這樣，面對(duì)滾滾流水時(shí)，橋墩可以有效減輕水流沖擊。

橋墩建好后，加固又成了難題。建橋者汲取民間智慧，采用獨(dú)特的“種蠣固基”法：在橋下養(yǎng)殖海蠣，海蠣會(huì)吸附在橋墩上，它們的分泌物及死亡后留下的殘骸，能將橋墩的石頭牢牢固定在一起，這也是世界上第一個(gè)把生物學(xué)運(yùn)用于橋梁工程的創(chuàng)舉。

嘉祐四年（1059年），洛陽(yáng)橋建成，橋長(zhǎng)約1200米，寬約5米，有46個(gè)橋墩，被贊譽(yù)為雄鎮(zhèn)東南的“海內(nèi)第一橋”。洛陽(yáng)橋的建成，在泉州掀起了史無(wú)前例的“造橋熱潮”。南宋紹興二十二年（1152年），另一座“超級(jí)大橋”安平橋建成，橋長(zhǎng)2700多米（現(xiàn)存2070米），享有“天下無(wú)橋長(zhǎng)此橋”的美譽(yù)。之后，又有玉瀾橋、蘇埭橋等“超級(jí)工程”相繼建成，整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因橋而完善，有效促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

宋代修建的“超級(jí)橋梁”雖多，但經(jīng)歷了幾百年風(fēng)雨，或損毀不存，或只存殘余，保存相對(duì)完整的安平橋成了我國(guó)古橋長(zhǎng)度的天花板。其長(zhǎng)度的國(guó)內(nèi)紀(jì)錄，直到700多年后（1905年），平漢鐵路鄭州黃河大橋（橋長(zhǎng)3015米）建成，才被正式打破。

超級(jí)巨塔令人拍案叫絕

佛宮寺釋迦塔，俗稱(chēng)應(yīng)縣木塔，位于山西省朔州市應(yīng)縣的佛宮寺內(nèi)，與意大利的比薩斜塔、巴黎的埃菲爾鐵塔并稱(chēng)“世界三大奇塔”。它是世界上現(xiàn)存最高的木結(jié)構(gòu)古建筑，從地面到塔剎頂端高67.31米，大約有現(xiàn)在20層樓高。全塔除4米多高的臺(tái)基、第一層的內(nèi)外墻體和鐵制塔剎外，均為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有使用一根鐵釘。

應(yīng)縣木塔的gtev8bU/m4n0JNubrdGqdw==確切建造年代，在正史中并未提及。據(jù)明朝萬(wàn)歷年間的《應(yīng)州志》記載，應(yīng)縣木塔建于遼清寧二年（1056年）。專(zhuān)家結(jié)合木塔的整體建筑風(fēng)格，確認(rèn)應(yīng)縣木塔應(yīng)該是一座遼塔，但塔身的許多彩畫(huà)、雕塑都是在金代之后才逐漸增補(bǔ)完善的。

應(yīng)縣地處山西省北部的地震多發(fā)區(qū)。因此，木塔建造需考慮的最大問(wèn)題是抗地震。建成以來(lái)，有記載的影響較大的地震多達(dá)40余次，木塔卻屹立至今，這和它剛?cè)嵯酀?jì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)：它有一個(gè)“筏板”和一個(gè)“筒”。

應(yīng)縣木塔有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的底座，其臺(tái)基為4米多高的磚石結(jié)構(gòu)，極為堅(jiān)固穩(wěn)定，它好比一個(gè)“筏板”，既承載著木結(jié)構(gòu)的重量，也是整座塔重量的主要部分，這樣整座塔的結(jié)構(gòu)重心就在這個(gè)基座上。這樣的設(shè)計(jì)，上輕下重，非常有利于抵抗地震波帶來(lái)的扭曲力。

同時(shí)，應(yīng)縣木塔還采用了“筒中筒”的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代摩天大樓大都采用這種結(jié)構(gòu)，即以高強(qiáng)度的鋼筋水泥澆筑柱狀“核心筒”，其中設(shè)置樓梯、電梯等，呈中空狀，使塔樓整體堅(jiān)固。應(yīng)縣木塔每一層都用內(nèi)、外兩圈木柱支撐，在塔心部分形成了一個(gè)八角形的中空部分，即“內(nèi)筒”，起到和現(xiàn)代高樓“核心筒”相同的作用。

應(yīng)縣木塔建造應(yīng)用了形態(tài)各異、功能不一的54種斗拱。因此，應(yīng)縣木塔又被稱(chēng)為“中國(guó)古建筑斗拱博物館”。由于斗拱并不是剛性連接，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，斗拱的小結(jié)構(gòu)彼此之間有一定縫隙，能起到緩沖作用，地震的能量會(huì)在傳導(dǎo)過(guò)程中被消耗掉。由此，這座高塔又有了一個(gè)獨(dú)特的別稱(chēng)——建筑版太極拳。

根據(jù)史書(shū)記載，中國(guó)歷史上出現(xiàn)過(guò)的最高塔，可能是建造于1500多年前的永寧寺塔。永寧寺塔建于北魏熙平元年（516年），坐落于北魏都城洛陽(yáng)城內(nèi)。北齊史學(xué)家魏收在《魏書(shū)》中寫(xiě)道：“佛圖九層，高四十余丈。”按這個(gè)計(jì)算，該塔高130多米，完全可以稱(chēng)得上是中古時(shí)代世界木制建筑的天花板。遺憾的是，永寧寺塔在建成僅18年后，被雷電擊中，引發(fā)大火，毀于一旦。

智慧水利造福千秋

成都平原，在先秦時(shí)期曾是一個(gè)旱澇災(zāi)害頻發(fā)之地。秦昭襄王五十一年（公元前256年），李冰被任命為蜀郡太守。他上任后，組織建造了水利“超級(jí)工程”——都江堰。

都江堰由三大主體工程構(gòu)成：寶瓶進(jìn)水口、魚(yú)嘴分水堤、飛沙堰溢洪道。它巧妙利用地形和水勢(shì)，變害為利，使成都平原成為旱澇保收的天府之國(guó)。在后續(xù)維護(hù)過(guò)程中，人們也對(duì)都江堰進(jìn)行了技術(shù)革新。起初，人們一直以籠裝卵石結(jié)合木樁的方式來(lái)構(gòu)筑金剛堤和飛沙堰，但這種結(jié)構(gòu)很容易被急流沖損，每年都需要加以整修，隨著都江堰灌區(qū)的發(fā)展，維修的工作量越來(lái)越大。到了元朝至元年間，需要重點(diǎn)維修的工段竟多達(dá)133處，僅僅是竹籠便需要更換上萬(wàn)個(gè)，極大加重了財(cái)政負(fù)擔(dān)。四川官員吉當(dāng)普便提出：用永久性工程代替簡(jiǎn)易的竹籠結(jié)構(gòu)。

在吉當(dāng)普的主持下，從至正元年（1335年）十一月開(kāi)始，人們花了5個(gè)月時(shí)間，用“鐵漿砌石條”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“竹籠卵石”，對(duì)都江堰進(jìn)行了整修維護(hù)，并首次鑄造了“萬(wàn)六千斤”的鐵龜代替“魚(yú)嘴”分水。這次維修工程采用的都是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的鐵石材料，是都江堰歷史上非常重大的改革。直到現(xiàn)在，都江堰依然造福著生活在這片大地上的后世子孫。

而在遙遠(yuǎn)的西北新疆，另一處特殊的地下水利工程，同樣造福著一方百姓。坎兒井，是干旱地區(qū)的勞動(dòng)人民所創(chuàng)造的一種獨(dú)特的地下水利工程。它主要的工作原理，是將春夏季節(jié)滲入地下的大量雨水、冰川以及積雪融水通過(guò)山體的自然坡度引出地表，以滿(mǎn)足沙漠地區(qū)的用水需求。和都江堰類(lèi)似，坎兒井到今天依舊為新疆人民所用。

中國(guó)人民的智慧和創(chuàng)造力是無(wú)窮的，從古至今從未改變。從洛陽(yáng)橋、安平橋到今日的跨海大橋，從古代巨塔到現(xiàn)代的高樓大廈，從都江堰、坎兒井到現(xiàn)在的長(zhǎng)江三峽大壩，這一個(gè)個(gè)“超級(jí)工程”令我們驕傲與自豪。

（甫卿摘自《少男少女·校園》2023年第5期）