选址特点
赵州桥的合理选址是它成为千年古桥的一个重要原因。李春将赵州桥的基址选在洨河的粗砂之地,是因为以粗砂为根基可提升桥梁的承重力度,以确保桥梁的稳定性。
现代勘测表明,赵州桥的桥址区域地层分布稳定,地基土主要以密实的粉质粘土为主,中间有粉土和砂土夹层,是修建这种特大跨度单孔桥梁的比较理想的场所。根据化验分析,这种土层基本承载力为34吨/平方米,并且粘土层压缩性小,地震时不会产生砂土液化,属良好天然地基。其稳定的地基基础是这座古老的桥梁能承受多次地震考验的重要原因之一
赵州桥的桥台为低拱脚、浅基础、短桥台。直接建在天然砂石上,并在此基础上用5层石条砌成桥台,每层较上一层都稍出台。
结构特点
一、敞肩圆弧拱:两个拱肩部分各建两个对称的小拱,伏在主拱的肩上。符合结构力学原理,增加排水面积16.5%,节省石料。
二、跨度大,弧形平:采取单孔长跨形式,河心不立桥墩;圆弧拱形式,石拱高度降低。优于多孔桥单跨跨度小、桥墩多不利于泄洪的特点。
三、两端宽中间窄。
四、纵向并列砌筑法。[17]
建造工艺
赵州桥建造中选用了附近州县生产的质地坚硬的青灰色砂石作为石料,采用圆弧拱形式,使石拱高度降低。主孔净跨度为37.02米,而拱高只有7.23米,拱高和跨度之比为1:5左右,这样就实现了低桥面和大跨度的双重目的。
赵州桥施工时采用纵向并列砌置法,就是整个大桥由28道各自独立的拱券沿宽度方向并列组合在一起,每道券独立砌置,可灵活地针对每一道拱券进行施工。每砌置完一道拱券时,只需移动鹰架(施工时用以撑托结构构件的临时支架)再继续砌置另一道相邻拱。这种砌置方法利于修缮,如果一道拱券的石块损坏,只需要替换成新石,而不必对整个桥进行调整。
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为加强各道拱券间的横向联系,使28道拱组成一个有机整体,连接紧密牢固,赵州桥建造采用了一系列技术措施: