桥上桥下

(本文为李国豪先生应少年儿童出版社邀请,为少儿科普系列读物《大科学家小讲台》所写。该书1999年出版。)

提起桥,几乎每个人都知道,而且还都在桥上走过。我们说,桥是架在水上的建筑物。有了桥,人和车就能方便地通行了。

桥看上去都差不多,其实,桥的种类有很多很多,不同种类的桥有不同的特点和作用。桥是怎样发明的呢?

在很久很久以前,地球上还没有人造的桥。那时候,外出行走如果遇到很浅的河流,只好脱下鞋子,赤着脚趟水过河。后来,有些聪明的人想了个办法,他们在水浅的地方,每隔一步放一块大石头,人就能不脱鞋,踩着石头过河了。这种往河里放大石头的“踏步桥”,可能就是人类最早建造的桥。

“踏步桥”只能过浅河,遇到水深的河怎么办呢?

有时候,猛烈的狂风吹倒了河边的大树,正好横倒在河面上,过路人只要踩在倒下的大树干上,就能慢慢地从河这边走到河的那边。受到这个现象的启发,人们便在河中筑起一个个木头或石头的桥墩,上面架上树干,这就是古老的独木桥。

因为独木桥太窄,运货的牛车和马车根本没法过。而且,人在滑溜溜的独木桥上行走,一不小心就会跌下去。

人们又想出了新的办法。他们在河中筑起一个个很宽的桥墩,上面并排铺着厚厚的木板,这样,一座又宽又长的木桥就建成了。

有了木桥,不仅可以通过行人,而且还能让车马行走。但是,人类对桥又有了新的要求。

这是一座60多米长的“风雨桥”,看上去就像古代的房子。桥面上有一排长廊和5个亭子,不仅看上去很漂亮,而且遇上天气不好,过桥的人不会挨雨淋,也不会受到烈日的晒烤,如果走累了,还能在桥上歇一会呢。

在我国南方的一些山区,山上的竹子特别多,而且竹子比大树轻,很容易搬运到河边。所以,当地人就用竹子扎成竹排,再把许多竹排连接起来,直接铺在河面上。由于竹子很轻,能浮出水面,因此大家把这种桥称为“竹浮桥”。

竹浮桥和木桥相比,取材很方便,建造起来也比较简单容易。

在平静的河面上架桥已经不是件难事了,但有些河的水流特别湍急,既不能安桥墩,也无法架浮桥,于是人们就想到了建造索桥。

用好多根长长的竹索或铁索,与两岸连接,索上再铺木板,这就是索桥。在索桥上面行走虽然有些晃荡,但总算解决了问题。我国最有名的铁索桥,就是四川省大渡河上的泸定桥。

用木头或竹子建造的桥,时间长了容易腐烂,为了延长桥梁的寿命,人们想到了用石头造桥。

大约在1400年前,石匠李春用大石块建造了著名的赵州桥。这座桥的设计很特别,在桥下的大拱两旁,还各有2个小拱。这样,既减轻了桥身的重量,又减小了洪水对桥的冲力,所以,赵州桥一直能保存到今天。

在北京西南永定河上有一座大名鼎鼎的卢沟桥,是800多年前建造的石拱桥。它全长266.5米,在桥头的石柱上,一共有485只石狮子。这些石狮子都是精雕细刻做成的,它们有大有小,各种各样,非常惹人喜爱。

古时候的城,是为了防止敌人的攻打,所以在四周建有高高的城墙,城墙外还挖有一条护城河。为了这种特殊的需要,人们发明了与普通桥完全不同的吊桥。

吊桥可以吊起,也可以放下。遇到敌军侵犯时就把桥面吊起,当敌军撤退后,再把吊桥放下,让城里城外的人方便地通过护城河。

在中国浙江的千岛湖,有一座好大好大的水库,水库周围群山环绕,只有一边是个大水坝,拦住水库中的水。

大水坝有十层多的大楼那么高。

它既是个水电站,又是一座大桥,让来往的行人和车辆通过,所以,人们就把它称为“电站桥”。

在大河上建桥有个很大的困难,就是怎样让桥下的大轮船通过。如果把桥造得离水面很高,不仅建造很困难,而且会给上下桥的车辆、行人带来麻烦。

为了解决这个困难,科学家设计出了能升能降的活动桥。当大轮船经过时,桥的中间部分就升起,大轮船通过后再降下来。

还有一种桥,看上去有许多粗粗的钢索斜在桥面上,其实这些钢索一头连着塔柱,另一头将大桥主梁紧紧拉住,这种桥被人们称为斜拉桥。

斜拉桥有了这些钢索,能把大桥的重量都压在塔柱上,这样就不需要用很多桥墩去支撑大桥了。

为了游览和观赏的特殊需要,人们建造出许多形状别具一格的桥。

在上海著名的游览景点——豫园,有一座著名的九曲桥。这座桥并不长,但它一会儿向左弯,一会儿向右弯,经过九道弯曲,游客在桥上一边行走,一边观看水里的金鱼和河边的景色,会感到心情非常舒畅。

在铁路和公路交叉的地方,公路上的汽车一定要让火车开过去后才能通行。如果交叉正好在城市中,那儿车辆本来就很拥挤,再遇上火车就更不方便了。于是,人们在铁路上再架一座立交桥,桥下通火车,桥上通汽车,谁也不妨碍谁。现在,就连公路与公路交叉的地方也架起了不少立交桥呢。

在繁华热闹的城市中心,马路上不仅车辆不断,还有好多行人要穿越行走。为了保证交通安全,建筑师在十字路口造起了一座座天桥。这样,行人可以从天桥上过马路,既防止了被车撞的危险,行走在天桥上,还可以一边走,一边欣赏美丽的市容呢。

在大城市中,人口和车辆太多,马路显得太少太窄。但城市只有这么一点地方,没办法建造很多新马路,怎么办呢?科学家设计出了一种特殊的公路,名叫高架公路。在上海、北京、天津等地,一条条高架公路就像一座座特别长的、四通八达的空中桥梁,等于为大城市又增加了许多条公路。