盧溝橋的選址與營造技術研究

孔祥萸 李衛 張龍

摘要：建成于金明昌三年（1192年）的盧溝橋是中國厚拱厚墩式多孔聯拱石橋的杰出代表和重要實物遺存。近年來，在對該橋的保護與展示工作中，除關注歷史文化價值外，也愈發突出其作為水利遺產的科技價值。本文通過現狀調查與歷史文獻、影像檔案的梳理分析，結合羅哲文、孔慶普等學者的早期調查報告，對盧溝橋的選址與營建過程進行了研究， 指出古代中國華北地區太行東麓南北大道、金中都的位置關系以及永定河游擺不定的下游河道是盧溝橋選址的重要因素；圖解再現了盧溝橋的結構邏輯與營造過程，明確了對鐵柱穿石、順水曲面、整石基礎等構造做法的認識，以期為盧溝橋當代科學的保護與展示工作提供參考。

關鍵詞：盧溝橋；選址；構造；營造技術；鐵柱穿石

盧溝橋位于北京城西南永定河上，東接宛平城，西向太行，全長約266.5米②，橋身中寬約9.3 米，橋基、橋墩主體以及部分望柱、欄板仍是金代遺存，是中國現存最早、保存最完整、跨度最長的厚拱厚墩式多孔聯拱石橋。

盧溝本為燕京南之巨塹，渡口之設由來已久，跨河南下通往中原地區，繼續北上可達蒙古高原、松遼平原、燕山腹地，盧溝渡口即為幾條全國性驛路交匯的樞紐。石橋建成前，以車渡[1]、架設臨時性的小橋或浮橋③等方式過河，雖便易卻不任重載，且易受水勢影響。

金皇統元年（1141年）議和后，“南朝”與“北朝”之邊界由白溝河正式南推至大散關—淮河一線，貞元元年（1153年），金海陵王遷燕京定為中都，以之為南下取宋的跳板，燕京成為中國北方地區的政治中心。由于縱貫全國的運河系統已在唐末戰亂中失修淤塞，加之大定十年（1170年） 議決盧溝金口通京師漕運遭遇失敗[2]，中都水運不通，悉仰賴陸運，盧溝渡口聯絡南北交通的效用愈發關鍵?！督鹗?．世宗本紀》中有載：

“大定二十八年五月詔，盧溝河使旅往來之津要，令建石橋，未行而世宗崩。大定二十九年六月，章宗以涉者病河流湍急，詔命造舟，既而更命建石橋，明昌三年三月成，敕命名曰廣利。[3]”

盧溝橋經世宗、章宗兩代的籌措，于明昌三年（1192年）建成，處金中都城正西，運輸相對便捷，也避讓了城東南至漷縣的大片低洼湖澤以及緊鄰城西南水頭莊、柳村一帶的泉沼（圖1）。橋初名為“廣利”，取“廣利天下”之意，后改稱“盧溝橋”，歷元明清三代，一直是自北京城橫渡永定河，南下中原的最重要陸路門戶④[4]。

1961年盧溝橋與宛平城一起作為近現代革命史跡被公布為第一批全國重點文物保護單位，其作為抗戰紀念地的歷史價值得到較為透徹的研究與展示，但作為金代橋梁重要實物遺存的歷史與科學價值卻一直未被充分地挖掘與闡釋。20世紀60至90年代初，茅以升、羅哲文、孔慶普等專家學者基于當時的數次維修工程，分別對盧溝橋從歷史沿革[5]、結構與構造[6]、新中國成立后的修繕史[7]、建造技術和力學性能[8]等角度進行了探討。本研究參考王璧文先生整理的《清官式石橋做法》以及其他地方志、水利工程專志（如《河工器具圖說》《文昌橋志》）等材料，旨在先賢的研究基礎上，圖示盧溝橋的結構體系與建造過程，深化對盧溝橋的選址、營建與相關工藝的科學認知，為正在改造更新的盧溝橋博物館展示提供參考。

一、擇址定基——地堅勢緩

明代曹英為狄道州永寧橋做記，將橋工之始總結為“ 殫心思， 審地形， 視水勢， 鳩材工”[9]，建橋首要審視地形及水勢，再需選用合適的材料及工法。橋梁定基多是根據對自然規律和建造經驗的總結：在舊橋位置繼續修橋，若舊橋易毀，則另謀新處。

盧溝橋跨盧溝，即今永定河，《水經注》中?水，或稱桑干河。盧溝上游穿行于山區，地形陡峻、水流激蕩；下游宣泄于平原，河床疏軟、善沖善淤。盧溝河道遼代以來進入“動亂時期”[10]，《金史·河渠志》稱其“水性渾濁”[11]， 此后河性愈兇，災害愈烈，在地勢平坦、土質疏松的下游沖積平原上，河道遷徙不定、易于沖決。

河道穩定、水流緩、地勢堅、河面狹是橋梁擇址的重要因素。清人王履泰纂《畿輔安瀾志》考察永定河形勢稱“桑干河水上游勢狹，別無遷移， 故可以建橋”[12]。從現代永定河北京段地質調查資料看，上游官廳山峽段高山綿亙，山勢陡峭，河流曲折，洪水暴漲暴落，下游段則屬于典型的游蕩型河道[13]，而中游三家店至盧溝橋段為沖積扇區高坡降辮狀河，是山區河道與平原河道的過渡，水流相對上游放緩；此外，盧溝橋附近河床沉積物為天然級配砂石[14]，地質條件相對下游也更為堅實[15] （圖2），因而基礎穩固，相對適宜建造永久性的橋梁工程。

盧溝橋的選址一方面考慮了南北大道沿太行山東麓，自西南延向金中都交通形勢，另一方面則是總結了此前在盧溝渡口建造浮橋的經驗，權衡地質水文條件，相對靠近上游取其堅，又稍許遠離出山口避其沖，故為便利、穩固之所在。

二、結構選型——厚拱厚墩

盧溝橋為厚拱厚墩結構的十一孔聯拱石橋， 這種結構形式的優勢主要體現在以下三點：一是結構安全方面，厚拱厚墩的重型結構增大了橋體自重，適應徑流季節性不均且有封凍期的北方河流，也能更好抵御怒水沖破。二是通行條件方面，多孔聯拱的形式既能適應大跨度河面，也平緩橋面，利于騾馬大車運輸。三是承載力方面，拱橋比梁橋更充分發揮石材的力學性能，增大拱厚比也進一步提升了橋梁整體的承載力。

全橋由橋基、橋墩橋臺、橋身、橋面以及橋上圍護結構五部分組成，根據早期調查報告以及實物考察，將盧溝橋的整體結構體系及各部分構造圖解如圖3。

三、構造與施工技術

（一）橋基——鐵柱穿石

盧溝橋采用了整體石砌的基礎結構，橋基總厚度約2米，東西貫穿全橋，南北超過墩長，采用塊形不規則的青石及少量花崗巖石板平砌六、七層，內貫鐵柱，外圍巨石[16]。結合盧溝枯水期長且水位較低的氣候水文條件⑤及1991年開展基礎開挖探查工作時探明的明礬灌縫、石灰注漿的構造形式推測，盧溝橋的基礎部分應采用干修法施工。

干修法以排水為先，因文獻中缺少明確的施工記錄，僅從盧溝橋的基礎形式和周邊環境來看， 有兩種可能的做法：一為堰水，這種做法是直接在準備造橋的河床投入沙囊做堰分水（圖4），筑兩側橋基時分水至一側，筑中心橋基時做人字堰向兩側分水，之后安裝水柜、抽水排空、清理河基、砌筑墩臺⑥，相對省工。一為絕水，即枯水期在原有河道旁另開新道，分流導水后在原河道中筑橋基， 施工完畢后再引流歸道，適用于季節性河流和水網地區的小河流[17]。

橋基石板橫向間以銀錠鐵連接，豎向間用成排成列的鐵柱穿插[18]（圖5、6），這種連接方式即為“鐵柱穿石”。結合現場考察[19]，橋基“鐵柱穿石”的做法是將鑄鐵圓柱穿透四至六層打孔石板，在鐵柱與石板間隙灌石灰膏，圓柱大致成行列布置，間距1米左右（圖7）。這種做法使得橋基石材的豎向連接得到加強，更具整體性，避免基石流失造成基礎塌陷。從力學性能方面考慮，整石橋基的承載力有冗余[20]，但基于當時的技術條件， 由于構造較厚、整體性較強，雖為淺基礎，沉降相對均勻，結構更加安全可靠。

（二）墩臺護岸——分流順水

橋墩、橋臺作為直接承受并傳導拱的推力的構件，是橋體穩固的重要保障。盧溝橋全橋共10 個橋墩，間距由兩端向中心漸增。墩長約17.93 米，前尖后方，形似船只，其中迎水尖臺長約7 米，順水方臺長約2.43米（圖8），屬厚墩形式，

自重較大且能單獨承受兩側拱腳推力；東西兩側為八字展寬的雁翅型橋臺，長約20米。

橋墩筑于橋基之上，每墩獨立施工，以切割的花崗巖板平砌，拱腳以下累石3層，拱腳以上累石16～17層，底部周圍有2層護石培護。石材橫向間以銀錠鐵、鐵鋦等勾連，經儀器探測，內部也有鑄鐵圓柱貫穿[21]。

橋墩迎水側做直角尖形緩沖流水的直接作用力，分水尖端頭附鑄鐵“斬龍劍”，下端插入橋基前護刃石，上端插入蓋頂石，以破流冰；墩頂有6 層蓋頂石，下2層出挑，其上逐層后縮，輪廓線腳富有層次。迎水、順水兩側橋墩與橋身連接處，均自拱腳線以上至第一塊券臉石之間砌平滑曲面過渡而非斜角，即此構造即 “順水曲面”（圖9），以之引導水流，減小對橋身的沖擊。

橋臺、護岸石材新舊不一，系多次整修所致。橋臺翼墻以青石板平砌，上有兩層石灰土墻， 豎砌石板圍護。護岸用虎皮石砌法，儀器探測石墻厚約2米，背后填石灰土[22]。

（三）橋身——密錮實筑

橋身有11個半圓形拱券，凈跨度約13.5米， 券石厚約1米，為厚拱形式。券洞過水并傳遞橋面荷載至橋墩，是橋身穩定性和承載力的重要保障。據橋頭清康熙年間《重修盧溝橋碑記》，康熙七年（1668年）水嚙橋身，補修橋東第一、二兩孔⑦。1986年再次修補各券，按舊式新作石材修補、更換部分風化嚴重的券臉石、龍門石、吸水獸石件。

橋身施工需先搭拱架以承托未安裝的拱頂石（圖10），然后發券。厚墩多孔石拱橋一般準備多套拱架，按一定次序同時施工來縮短工期（如文昌橋施工備三套拱架，施工順序為由中間向兩岸）。

拱券用框形縱聯式砌法，自下而上在拱架上搭接券石，空其中一石以待合龍，楔入拱頂石后兩邊隆起則合龍成功，即一石緊，則全甃之石緊， 否則須整體重砌。各券券石用厚度相等的青石， 雖未最大利用拱結構力學性能，但形制統一，便于加工。券石間使用銀錠鐵和少量鐵鋦連接（圖11），銀錠鐵的布置方式為“每塊券石背面2 個，上端2個；龍門石只背上2個”[23]，石工密實堅固⑧。券臉石正面刻菱形鏨紋，龍門石鑿形做吸水獸。

發券完成，自橋墩以上在拱間砌山花墻，以青石板平砌，上下收分增加穩定性[24]。山花墻用石也稱撞券石，連接處以鐵件加固。墻內填摻有粗質石灰或碎磚的砂礫石、砂黏土[25]，形成自重較大的實體結構，傳遞橋面荷載（圖12）。

（四）橋面——層層疊壓

盧溝橋橋面分河身橋面與雁翅橋面兩部分。河身橋面部分整體平緩，橋面中央較東西兩端稍高， 坡度約為0.8%，長約213.15米，寬7.5米（包括欄桿地栿和仰天石在內共寬9.3米）；雁翅橋面部分坡度較大，東側坡度約5.4% ，西側坡度約4.5%。

橋面易損，歷代常有維護⑨[26]，早非原狀，根據修繕記錄還原1968年以前的橋面構造，有橋面伏石、仰天石、壓面石、墊層、地栿石、緣石、橋面石等層次。橋身外緣仰天石下置橋面伏石，凸出山花墻；壓面石、墊層、橋面石各層自下而上平鋪，橋面石外側為緣石、地栿石（圖13）。

最下層為壓面石，能夠均勻傳遞荷載，壓面石板間用少量銀錠鐵連接，嵌填石灰，上以石片摻鑄鐵塊做墊層，灌滿純石灰[27]。橋面石平鋪，兩側鋪裝緣石，外側鋪地栿石，通過鑄鐵圓柱將地栿石、仰天石穿透橋面伏石連至山花墻，圓柱位置大致沿欄桿中線，間距80～110厘米[28]。橋面伏石、仰天石、壓面石、緣石和地栿石皆以青石為料，橋面石為花崗巖條石，面層地栿石、緣石、橋面石等為1986年大修期間參考民國時期舊照新制石料重鋪，僅中央保留部分舊料。橋面伏石外沿下部削去一棱，仰天石外側雕刻卷葉云頭紋樣裝飾，其余石料均平整做糙。

（五）橋上圍護結構——精雕細琢

盧溝橋橋上圍護為欄板式欄桿，是盧溝橋藝術價值的集中體現，極具裝飾效果，又經歷代修葺替換，是不同時期審美與工藝的反映。

地栿石、欄板、望柱之間主要以仔口及榫卯方式相連，地栿石上開欄板槽、望柱槽、圓形卯孔，望柱兩側有長卯，欄板兩側有長榫（圖14）， 主要選用砂巖類石材，用料較雜且新舊不一。

兩側欄板、望柱的數量不對稱，應是修葺所致。欄板共計279塊，南側139塊，北側140塊， 內作立枋、尋杖、癭項、裙板幾部分，雕云紋、凈瓶仿尋杖式欄桿，外側平整做糙；望柱共計281 根，南側140根（橋身109根，橋西側八字折柱16 根，橋東側八字折柱15根），北側141根（橋身109根，橋東西兩側八字折柱各16根），柱身刻盤子，柱頭仰復蓮座上為形態各異的石獅。東西兩端頭有抱鼓石各二，做靠山獸，東為頂橋石獅，西為頂橋石象（圖15）。

四、結語

盧溝橋作為金中都、元大都、明清北京城的西南門戶之橋，既承載國都物流運輸之重用，又是使旅往來必經之所、軍事要沖必爭之地，歷代均不惜物力營建與維護——基礎、墩臺用料堅實，橋身、橋面石工致密，欄板、望柱極盡雕工之繁。盧溝橋集不同年代工藝于一身，反映自金代以來的石橋建造技術，是我國古代厚拱厚墩式多孔聯拱石橋的重要實例。

擇基選址方面：盧溝橋的規劃建造階段在總結前代建造經驗的基礎上，順應當時的交通形勢， 充分考慮地質與水文條件，從而確定相對適宜的建造位置以為永久，體現古代工匠選址智慧。

結構選型方面：盧溝橋以厚拱厚墩的重型結構，保障橋梁自身結構安全、滿足通行條件又提升承載力，是對橋梁建設目的，氣候、水勢等自然條件以及社會經濟技術條件的綜合考量。

建造工藝方面：盧溝橋以橋基、橋墩橋臺、橋身、橋面、橋上圍護結構的順序依序施工。橋基用干修法做整石基礎，以鐵柱穿石、鐵件勾連的工藝加強了整體性；橋墩采用分水尖、順水曲面的構造減小水流沖擊；橋身選用厚拱形式，搭拱架發券，再筑山花墻、填拱間料逐步夯實加重，保持穩固；橋面由橋面伏石、仰天石、壓面石、墊層、地栿石、緣石、橋面石層層疊壓鋪設；橋上欄板、望柱、抱鼓石等雕刻精美，石材銜接緊密。

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（責任編輯：袁子茗）