興安靈渠大、小天平壩腰鐵考證

姚鐳 何磊 方智 蒲曉東 楊瑩

摘要：筆者通過對腰鐵工藝的興起和發展歷史的探究，并結合對靈渠大、小天平壩進行考古調查時觀察了解到的地層堆積狀況以及歷代靈渠興修擴建的文獻記錄，經過綜合分析，初步了解了明清時期修繕靈渠的技術特點，確定靈渠大、小天平壩上采集的腰鐵錠的年代問題以及施工工藝，有助于深化學界對靈渠的石材修建技術特點、廣西和西南地區古建筑和水利工程技術發展史以及靈渠穩固、溝通西南邊陲的歷史作用的研究，對靈渠的人文、歷史、科研價值進行了更深層次的挖掘。

關鍵詞：腰鐵；靈渠；小天平壩；大天平壩

腰鐵，亦稱鐵錠，又別名燕尾、束腰鐵錠、頭勾，本地人又稱“鐵碼子”，是“鐵錠扣”工藝的連接構件即古代石板、石條的連接構件，被廣泛應用于古代橋梁、攔河石壩、水閘及古城墻等，是古代石材建筑中重要的連接材料。

鐵質構件的使用對于中國古代的橋梁、水利工程等建筑由木質結構向石質結構的轉變起了很大的推動作用，特別是腰鐵工藝技術的出現和應用，推進了古代建筑領域對石料的多方面利用，為建造石橋、水利工程提供了物質條件?？脊刨Y料顯示，最早腰鐵工藝的應用能追溯到隋朝年間（595—605年）建造的河北趙縣趙州橋，距今已有1500余年歷史。唐代張嘉貞在《石橋銘序》中記載道：“趙郡洨河石橋，隋匠李春之跡也。制造奇特，人不知其所以為。試觀乎用石之妙，楞平砧，斗方版，促郁緘，穹隆崇，豁然無楹，吁！可怪也！又詳乎叉插駢坒，磨礱致密，甃百象一。仍糊灰璺，腰纖鐵。蹙兩涯，嵌四穴，蓋以殺怒水之蕩突，雖懷山而固護焉。非夫深智遠慮，莫能創是?！盵1]這里描述的是趙州橋拱石間以腰鐵固定，再用油灰涂抹、填充腰鐵槽縫，為傳統的鋦釘連固和灰璺之法。

對腰鐵工藝使用有明確記錄的文獻最早出現在宋代，據洛河的天津橋的文獻記載：“甃巨石為腳，高數丈，銳其前以疏水勢，石縱縫以鐵鼓絡之，其制甚固?！盵2]這里的“鐵鼓”即腰鐵。自宋代開始，特別是明清時期，腰鐵成為我國古代石質建筑，特別是城墻、橋梁和水利建筑中普遍采用的連接方式。較為著名的有宋代泉州的萬安橋（即洛陽橋）、金代北京盧溝橋、明代萬歷十年（1582年）河北永年縣弘濟橋、西安明城墻和潼關古城等。其中西安明代的灃橋最為典型，石柱沿河流順流方向靠攏并列，以腰鐵箍牢，極大地增強了橋梁抵御洪水沖擊的能力。

文獻記載：腰鐵施工時“例在對縫處用鐵錠，轉角處用鐵銷，橫接處用鐵鋦，均鑿眼安穩以資聯絡，又有過山鳥備砌轉角之用，舊鋦片鐵片備塞裹石縫之用”[3]。生鐵錠用于“兩石接縫處所，必須鑿槽安扣鐵錠，俾兩石交相扣接，塊塊聯絡，不致被水沖揭”[4]。腰鐵的穩固措施主要是用鋪灰坐漿法，分鐵活式和灌漿式兩種。連接石材主要有三種方式：（1）扒釘或鐵鋦式，主要是用于連接修復破損的石材，雖然用料較少，但是施工工藝較為復雜，應用不多。（2）腰鐵式，以腰鐵錠來連接石材，這種方式操作較為容易，應用面廣。施工時先將石材邊緣鑿出榫槽，再到現場拼接定位，早期工藝是將鐵水灌入榫槽，鐵水自然凝固后形成鑄鐵構件將石材牢牢鎖住，這種方式要求現場設置熔爐，速度要快且高溫鐵水在灌入榫槽時容易引起石材局部劇烈升溫，造成榫槽損壞，返工率較高；后期則是由冶煉坊按照統一榫槽的尺寸，以模具鑄造統一規格的腰鐵鑄錠，然后在施工現場由工匠將腰鐵嵌入石材榫槽固定。（3）拉扯式，以鐵條扎捆或紋拉固定，用于連接石料與其他非石材料[5]。

靈渠，開鑿于秦始皇二十八年至三十三年（公元前219—214年），初名秦鑿井，又名湘桂運河，為秦代三大水利工程之一，穿行于著名的湘桂走廊，其將發源于都龐嶺山系的湘江與發源于越城嶺山系的漓江連接起來，溝通了長江流域與珠江流域。秦代開鑿靈渠之后，歷代記載的大修、擴建有37次，靈渠擴建由大、小天平壩，鏵嘴，南、北兩渠，秦堤，泄水天平，陡門，堰壩，古橋，水涵及其上的附屬建筑物、附屬設施等部分構成，成為一個集交通運輸、農田灌溉為一體的綜合水利工程。明清時期，為了解決鏵嘴、夯土天平壩及河渠因連年雨季汛期和突發洪水浸泡和反復沖刷而多次損壞的問題，磚、石等建筑材料開始普及并被廣泛應用于建筑領域。靈渠在明清之際依舊發揮了運輸兵員、糧草等軍事物資的重要作用，乃“是渠當南服往來喉舌之地，田疇之灌溉，舟楫之通塞系焉”[6]，仍然是維護嶺南、西南邊疆地區穩定的重要軍事、交通設施。這一時期靈渠在維修，維護，加固堤、壩、渠時，大量使用了磚、石等建筑材料。文獻記載，明清時期中央為平定廣西地方叛亂、匪患，疏導交通等，多次“發公帑，市采石”，花費大量的人力、物力、財力及技術力量興修、以磚石結構技術擴建靈渠，所謂“堤不以石，則無以禦橫流。木不以堅，則無以支永久”[1]。所修堤壩“其工匠精致，渠岸堅深，較之前代，相去萬萬”，力求“以歷永久”。

2022年6月，靈渠湘江段水勢暴漲，靈渠大、小天平壩本體局部出現不同程度的沖塌損毀，小天平東北端一處溢流面魚鱗石壩體被沖出13.5 m×5.4 m的缺口，大天平東南段靠近鏵嘴一側局部壩頂料石被沖垮掀翻。為配合靈渠保護及修復工作，在興安縣文物保護中心的大力支持下，廣西壯族自治區文物保護與考古研究所于2023年1月組織相關力量對靈渠大、小天平壩進行考古調查，探明了目前靈渠大、小天平壩的地層堆積存在人為層層疊石和松木樁及青石密砌堆積的現象，與文獻記載中乾隆十九年（1754年）所描述的“魚鱗石十道，并天平石下堤畸零處，基則盡釘松椿，上均用青石密砌”以及光緒十一年（1885年）廣西護理扶院李秉衡修浚靈渠后，與“其大小天平，疊石如魚鱗形，勻排密布，銜接處膠以灰泥，外復緣以巨石”的樣貌相符，證明目前靈渠大、小天平所保留的壩體大部為清代乾隆年間和光緒年間所修。同時，工作人員于大天平壩南端臨水一處壩頂的楔形槽中，采集到腰鐵1件，楔形槽長26 cm、寬15 cm、深7 cm；腰鐵長24 cm、寬14.5 cm、厚4 cm，重7.5 kg，呈扁平束腰狀，素面，未見任何紋飾和銘文，楔形槽底部還發現填抹桐油、灰璺即白礬水或石灰防銹的痕跡，收集到桐油、灰璺標本一小標簽袋，確定中國古代石橋、水壩等建筑中廣泛應用的鐵錠連固和灰璺連接法，這樣可以增強壩頂水平鋪砌的穩定性，使其不易因上游洪水沖刷或漂浮物砂卵石層的沖撞而錯位變形。

有關靈渠修繕歷代的記載中，修繕過程的描述浩如煙海，但是對于靈渠上使用腰鐵工藝的記載僅于清代康熙五十三年（1714年）和乾隆十九年（1754年）修通靈渠河道的文獻中有所提及?？滴跄觊g的陳元龍在《重修靈渠石堤陡門碑記》中提及“審察舊堤，皆尋丈巨石灌鐵甃成”。由此表明，在康熙五十三年（1714年）陳元龍修繕靈渠之前，靈渠各巨石料的連接是以鐵水灌入榫槽的方式，然而其修繕靈渠時并未記載是否使用腰鐵工藝、腰鐵工藝如何，只是記載：“掘地七八尺，用大木排椿，上以大石合縫砌之，灌以灰漿，堤更固矣?！盵6]乾隆年間的梁奇通修通靈渠河道時則明確記載腰鐵鐵錠的使用：“兩石相接之處，悉以生鐵錠鈐錮，設城堤二道，以青石連環結合?！盵6]綜上所述并結合靈渠多次修繕的記錄判斷，靈渠大、小天平壩腰鐵連接工藝的使用應伴隨著明清時期制磚、制石業在廣西地區迅猛發展，磚、石材料開始普及應用于建筑領域而出現，應用的時間上限應早于清康熙。由于相關文獻并未有記錄，具體時間不詳，可能為明代。最先開始使用的是“皆尋丈巨石灌鐵甃成”，以鐵水灌入榫槽的方式施工。使用腰鐵鐵錠連接方式則出現較晚，結合文獻記載中上推斷所發現的腰鐵錠年代上限最早不會超過康熙五十三年（1714年），下限最晚至清乾隆十九年（1754年）。

目前，靈渠大、小天平壩是整個廣西唯一一處發現有腰鐵遺跡和使用記錄的古建工程和古代水利工程，研究其腰鐵工藝的產生、使用和演變過程有助于認識中原地區先進的建筑、水利工藝在廣西和西南地區的傳播過程和歷史年代問題。其次，為廣西和西南地區石材古建筑、古代水利建筑發展史研究提供重要的年代考證依據，為相關斷代研究提供重要的年代考古標尺。最后，將鐵水灌入榫槽固定以及“兩石相接之處，悉以生鐵錠鈐錮”，提高了施工效率和施工精度，見證了水利工程標準化施工在廣西的傳播和推廣 。歷代中央政府對靈渠相當重視，花費大量的人力、物力、財力和技術力量，對靈渠進行修葺和擴建。靈渠作為穩固西南邊陲、溝通西南交通的重要設施具有寶貴的人文、歷史、科研價值。

作者簡介

姚鐳，男，廣西貴港人，館員，碩士研究生，研究方向為新石器時代考古。

何磊，男，山西晉中人，副研究館員，研究方向為新石器時代考古。方智，男，廣西欽州人，館員，碩士研究生，研究方向為文物研究利用。

蒲曉東，男，湖南永州人，副研究館員，碩士，研究方向為新石器時代考古、史前巖畫，地方史。

楊瑩，女，廣西貴港人，助理館員，研究方向為商周考古學。

注釋

[1]吳靜波.《趙州大石橋銘》碑之我見[J].文物春秋，2006（1）：55-56.

[2]朱更翎.《宋史·河渠志》與《金史·河渠志》[J].中國水利，1986（4）：44.

[3]李三謀.《河工器具圖說》考釋[J].農業考古，2002（1）：218-221.

[4]章晉墀，王喬年.河工要義[M].北京：文海出版社，1970.

[5]劉大可.中國古建筑瓦石營法[M].北京：中國建筑工業出版，1993.

[6]唐兆民.靈渠文獻粹編[M].北京：中華書局出版，1982.