1. 引子

中国的古代工程，赵州桥最有名了。不是最，也是之一。为什么？因为，小学课本里有。

当下，9年制义务教育已经普及。凡上过小学的，没有人不知道赵州桥。那是中国古代工程奇迹，是中国人的骄傲。

我老家在河北井陉，距赵州桥所在的赵县，不远。可是，我没去过赵县，也没见过赵州桥。对赵州桥的印象，还是小学课本里的彩色图片，但并非实景，而是渲染之后的。

前一阵，看CCTV 9记录频道。一个木作手艺人，要做一个微缩赵州桥模型，特地去拍赵州桥。偶然发现，赵州桥拱券的石块之间，居然有铸铁燕尾榫串联。

对美丽的女人，有一见钟情的。对赵州桥，我是一见就起了疑惑：赵州桥的铸铁燕尾榫，有用吗？是不是画蛇添足呢？

2. 归纳法之应用

赵州桥在中国之所以有名，是因为它的拱券结构。中国古建筑，都是土木工程和梁架结构；不像西方，从古希腊开始，多是石材，然后，古罗马利用混凝土，构建了许多大跨度的宏伟建筑，如万神庙、圣彼得大教堂、百花圣母大教堂等。这些气势磅礴的古代建筑，无不以结构复杂、造型优美、力学性能优异的拱券，令人瞠目。

于是，对抗西方拱券技术的重任，就落到了赵州桥的肩上。中国的宫殿、寺庙、民居，都是木材梁架结构，但是，我们有桥啊。赵州桥就是石拱桥。

为此，无论在中国建筑史上，还是桥梁史上，赵州桥的地位都是独一无二的。因为，它以一己之力填补了中国古代石拱券技术的空白。

赵州桥的其他特点，我就不赘述了。如果你不知道，那就是你没上过小学，是你没文化。

但，当我一眼瞥见赵州桥石块之间的铸铁燕尾榫，马上就掠过了深深的疑问：为什么要铸铁燕尾榫呢？没用啊。

我不是专业人士，更不是专家，我如何判定这个燕尾榫没用呢？

且看，全世界的石材拱券结构，都没有赵州桥那样的铸铁燕尾榫。

第一，世界上现存最早的石拱桥——阿尔坎塔拉桥

阿尔坎塔拉桥在西班牙境内，是著名的旅游景点，因为，它是世界公认现存最早的石拱桥。阿尔坎塔拉桥是六孔半圆形石拱桥，桥跨径（m）分别为13.8、22.6、27.9、28.2、22.5、13.5。
阿尔坎塔拉桥比赵州桥，早了将近6百年。桥高72米，花岗石桥墩，有9.15m见方，用重约8吨的大型拱块砌筑，几乎不用砂浆，无装饰。

图1可见，没有铸铁榫卯。

图1   阿尔坎塔拉桥照片

第二， 法国境内、古罗马建造的加尔桥

加尔桥位于法国普罗旺斯地区尼姆城的东北部，公元前1世纪建造，用于向古罗马大都会尼姆城提供清洁的饮用水。加尔大渡槽让尼姆市的居民在两千年前就用上了自来水，其宏伟的高度，完好的保护和壮观的桥拱使它成为前所未有的规模最大的古代渡槽。

图2   加尔桥之一

图3  加尔桥之二

为了让读者看得清楚，插图并没有取加尔桥全图，而是一个局部放大图。由图清晰可见，加尔桥的石块之间，没有任何连接件。

有三点要注意：第一，加尔桥建于公元前1世纪，比赵州桥早了6百多年；第二，加尔桥是一座多功能桥，上层是引水渠，中层可以通行双轮马车和行人；第三，加尔桥是多个拱券，且是三层的，桥高50多米，桥长300米，规模和技术复杂度，都远在赵州桥之上。

第三，卢沟桥

卢沟桥几乎是与赵州桥齐名的。在茅以升先生撰写的《中国石拱桥》一文中，卢沟桥排在赵州桥之后。因为，就年代而言，卢沟桥大大晚于赵州桥。

由卢沟桥之照片，也不难看到。卢沟桥的拱券之间，也没有任何连接，只是石块的直接堆叠。

图4  北京卢沟桥

第四，湖南罗水女子桥

石拱桥并不鲜见，百度一下，古今中外，石拱桥不计其数，然而，没有一座桥，在拱券之间使用铸铁榫卯的。

下面，是湖南罗水的女子桥。因为，照片极为清晰，甚至将桥面下的石块之间的关系都拍清楚了，所以，我取了其中两张。

图5  湖南罗水女子桥之一（图片来自网络：http://blog.sina.com.cn/s/blog_64de25fb0102vtdg.html）

图6 湖南罗水女子桥之二图片来自网络：http://blog.sina.com.cn/s/blog_64de25fb0102vtdg.html）

除去拱桥，我们还可以找到更多的石拱门图片。无一例外，没有哪一个拱门，在石块之间打燕尾榫。为什么？因为，根本不需要。

图7武冈邓家铺老祠堂石拱门（http://blog.sina.com.cn/s/blog_51ec9abf0102wesy.html）

图8  国外的一张石拱门照片

图9  婺源古村落石拱门

图10  修复之后的赵州桥

充满智慧的隋朝工匠李春和古代劳动人民，为什么要在石拱桥上打铸铁燕尾榫呢？真是一个难解之谜！

一种解释是，铸铁燕尾榫虽然不是必须的，即没有它也行，但是，有了它更好，能起到增加强度、延长桥梁寿命的作用。

可是，这一解释，经不起推敲。因为，古罗马的加尔桥，比赵州桥早了6百多年，至今巍然屹立，没有任何衰败、老化的迹象。1958年，加尔桥遭遇千年一遇的洪水，水位都到了加尔桥的第二层桥面，加尔桥依然纹丝不动。足见，没有铸铁燕尾榫，加尔桥的强度已经是2千年不倒了。石头的寿命，是永恒的；拱桥的受力特性，使其压力越大，连接越紧密，越牢固，除非基础松懈、垮塌，石拱桥是垮不掉的。

从1933年梁思成拍摄的照片，也可看出，“岌岌可危”的赵州桥，只是桥面的破损，以及副券的剥蚀——是从侧面剥落的，而不是从上面压塌的。尤其是其主体拱券，完好如初。

图 11  1933年的赵州桥（梁思成拍摄）

如果，铸铁燕尾榫是一种延长桥梁寿命的技术革新的话，为什么赵州桥之后的所有古代桥梁，没有一个采用这种技术呢？显然，铸铁燕尾榫既不是必须的，也不是一种优化技术。

剩下的可能性，只有一种，即：铸铁燕尾榫是一种装饰，为了美观。

这就更讲不通了。

装饰装饰，是面子工程，且，只要在面上，就够了，不可能将燕尾榫嵌入得那么深。深入到内部，谁也看不见，就失去了装饰的意义了。为了好看，当然要让人看见，看不见，就不是装饰，而是功能性的。

本来质朴、单纯的拱桥，如彩虹初现，加上两圈燕尾榫，好像两道伤疤一样，实在难看。因此，装饰一说，颇不成立。

功能上不需要，装饰则适得其反。赵州桥上的铸铁燕尾榫，果真成了画蛇添足了。

由于拱券自重和桥上载荷的作用，拱石之间只有越来越紧一个趋势，两块石头之间，也只有沿着圆弧切线方向的压力。可是，燕尾榫之形状是两头大中间粗，显然，是为了防止两块石头脱钩的，防止两块石头的间隙越来越大的，而这种情况是绝对不可能出现的。

图12  梁思成与赵州桥

3. 未尽之言

赵州桥在中国科技史、建筑史和桥梁史上，都有无可替代的地位。

可是，却没有一个人追问，为什么赵州桥的拱石之间，要打铸铁腰铁。

对此，古人没有解释。古人有时代的局限，这是不能苛求的。

桥梁专家茅以升，也没有解释。在《中国石拱桥》一文中，他只写了赵州桥的长处，对腰铁的存在及其作用，未置一词。

建筑史家梁思成，亲自测量了赵州桥，拍摄和绘制了详尽的图片，然而，对铸铁燕尾榫，也没有留下任何评述。

但是，无可回避的是，全世界的石拱桥、拱门，无论早于赵州桥的，还是晚于赵州桥的，无论拱券之跨径大小，也不论是圆弧形、抛物线，或是其他形制，都没有采用铸铁燕尾榫的。

这是我写此文的用意所在。但愿，我是庸人自扰了。

略一反思，不对啊。作为中国古代技术的典型代表，赵州桥的优点，肯定是要被充分挖掘，并反复宣扬的。比如，赵州桥的腹拱（主拱之上的副拱，加尔桥三层拱券，不知道算不算减轻桥身重量的技术，但是，赵州桥的腹拱，算是中国古代工匠的一大创新）。对此，中国人宣称：赵州桥采用的腹拱技术，比欧洲早了好几个世纪。

要是腰铁真有用的话，中国有识之士的慧眼能发现不了，这一赵州桥独门秘籍能不名扬四海。中国人一定会自豪地昭告天下：赵州桥的铸铁榫卯技术是中国原创，领先欧洲，而且，领先的不是几个世纪，而是1千5百多年。尤其是，这一领先还会不断扩大，直到无穷。因为，迄今，欧洲石拱桥也没有使用腰铁的。

这样一想，或许我们就明白了，为什么茅以升、梁思成这样的大家，对赵州桥的腰铁视而不见，且一言不发了。