第一章 硬件基础设施
桥梁
不过,正是由于门楼不仅仅是单纯的装饰,所以在桥梁养护的时候,也会同时对这些拱形的门楼进行修复。它的意义也同样与罗马历史有着密切的联系。
上面我们已经说过,与其说“条条大路通罗马”,不如说“条条大路出罗马”更能让人准确地了解实际情况。犹如遍布人体的血管一样,覆盖整个罗马的道路网的建设始于阿庇亚大道。而罗马大道不可缺少的桥梁的建设始于流经首都罗马的台伯河上的一座桥梁。
但罗马人冒着在来不及毁掉桥梁的时候,敌人会过桥直驱而入罗马市区的风险,仍然架设了这座桥梁。即使冒着便于敌人来袭的风险也要修建桥梁,这一点与铺设高速公路式的罗马大道出于同样的想法。如果说长达8万公里的罗马大道最早的一条是阿庇亚大道的话,那么据称多达3000座的罗马式桥梁,最早的一座便是萨布利休斯桥。它们都是按照同样的意图建成的,那就是,不是将自己居住的地方和别人居住的地方隔离开来,而是将彼此联系在一起。早在罗马城还只是台伯河岸边的一座小城的时候,罗马人就有了强烈的向外拓展的倾向,而不是闭关自守。当时,伊特鲁里亚人比罗马人势力强大,而他们那里却看不到有一座桥梁考虑到了可以随时破坏的需要。
(一)+(二)+(三)+(四)为30万公里
(一)为8万公里
但是,修建道路的时候,是从地面往下挖1米多深,修筑地基,而桥梁是从水上通过的,当然,在进行桥墩施工的过程中谁也不能阻止河流的流淌。那么,罗马的工程师们是怎么做的呢?他们按照下面的步骤解决了这个问题:
(二)军用道路:单纯出于军事上的需要而建造的道路,大半为石铺的道路,也有只铺石子的道路。但不论哪种铺设方法,车道均为相向双车道。很多道路是沿着防御的路线铺设的,无论是铺设还是养护,都由当地驻扎的军团负责。
为什么罗马人如此尽可能多地使用石头呢?2000年前的欧洲,森林比耕地还多,因此并不缺少木头。可他们为什么还如此执着于使用石头呢?
明石海峡大桥侧面图
二、把围墙内的水排干。
作为道路延伸的桥梁模型(罗马近郊的Ponte di Nona)
虽然在建造方法上,罗马桥梁是罗马大道的延伸,但是地面上铺设的大道和河流上架设的桥梁还有几个差异:
第五,桥梁上面也严格划分车道和人行道。
但所谓凯旋门,是为了迎接得胜回国的将士而创造出来的一种罗马特有的建筑形式。进入帝国时期以后,皇帝便成为罗马全军的最高指挥官。在共和国时期,凯旋将军是全军的最高指挥官,建造凯旋门就是为了纪念他们的功绩,让他们对国家的贡献流传后世。而对于作为帝国时期最高指挥官的皇帝来说,如果因为他们不是战争的胜利者就不建造凯旋门,则有失公允。无论如何,对于罗马的男人来说,成为凯旋将军,穿过罗马公民赠送的凯旋门,举办凯旋仪式是至高无上的荣誉。在那个时代,一个人举办过几次凯旋仪式,将成为他一生中的辉煌经历。
但最为重要的是,我们不能忘记罗马人强烈的公共精神。甚至有人为了公共利益,把12米宽的带状土地捐赠给了国家。在古罗马时期,国家征地没有发展成为一个严重的社会问题,从这方面来说,它也是一个基础设施的天堂。
道路、桥梁的排水系统
(一)+(二)+(三)为15万公里
三、这样,河床就形成了与干燥地面一样的状态。然后,将河床向下挖,并堆砌石头,建造起桥墩部分。
我们的话题再回到古罗马时期。在那个时期,道路和桥梁都是不收费的,而水道也只有有限的一些可以计收水费,这一点我们将在后面阐述。因此,根本谈不上盈利。这一点让我越来越觉得,罗马人把基础设九-九-藏-书-网施视为不惜一切代价的一项重大工程。正因如此,这些工程建设的决定权掌握在相当于现代国会的元老院手里,而制订方案的权力和施工的最高责任则掌握在共和国时期的财务官、执政官手里,在帝国时期则掌握在皇帝手里。之所以这样想,是因为如果它不将基础设施当作国家政治,而只是单纯的土木工程,那么绝对不会由同为国家最高领导人的执政官或皇帝管辖。
尽管如此,掌握罗马最高权力的皇帝与罗马男人的最高荣誉无缘毫无疑问有悖常理。因此,从倡导“罗马统治下的和平”政策的奥古斯都开始,建造道路和桥梁的皇帝也有了获赠凯旋门的资格。为了纪念对弗拉米尼亚大道进行全线改造的奥古斯都而建造的凯旋门,便矗立在这条大道的终点里米尼。越过阿尔卑斯山脉,通往高卢的大道也是由奥古斯都铺设的,在这条大道的起点奥斯塔就建有一座奥古斯都凯旋门。在整个罗马帝国疆域内,至今仍保留着许多为皇帝建造的凯旋门。它们几乎都不是纪念胜利的凯旋门,而是为了感谢修建了大道或者大街,而由该地方的民众建造并送给皇帝的凯旋门。
不过,有一种桥在我们现代人看来认为是临时的桥,而罗马人却完全不认为它是临时性的。这种桥被罗马人称为“长桥”,它也是恺撒想出来的。
而且,士兵也不会抱怨说,自己是为了从事军务而参军的,参军并不是来铺路的。当然,也许心中这样想,却说不出口。这是因为,皇帝作为罗马军队的最高指挥官,要考虑道路从哪儿通到哪儿,获得元老院的批准后,又作为工程的最高负责人组织施工。因此,有义务服从皇帝的军团兵,无论是在战场上还是在施工现场,这一点都是一样的。前面我们讲过,当时对铺设道路的皇帝都有赠送凯旋门的习俗,以示感谢,而这种凯旋门上,通常肯定会清楚地刻上“工程由第××军团的军团兵完成”这样的字样。这样,横跨欧洲、中东和北非的罗马帝国长达8万公里的干道几乎是由军团兵铺设的,而且罗马人认为,仅仅修路架桥,作为交通道路还不完整。
它就是萨布利休斯桥。这座桥为“木桥”,据称建于罗马第四代国王安库斯·马尔西乌斯时期,因此建造年代应该在公元前620年左右。在王政时期,这一带有市场,还有从奥斯提亚经台伯河运盐的船只停靠的码头,这座桥便起了联结这一带和台伯河对岸的作用。
水道无论是走高架引水桥,还是走地下通道,宽同样是大约2.4米。另外,桥梁是从河流上通过,所以有人也许会说不用购买土地。但是罗马人认为桥梁是道路的延伸,因此即使是斜坡,到水为止的土地也需要购买。
从罗马经佛罗伦萨、博诺尼亚通往米兰的意大利1号线高速公路,在靠近佛罗伦萨的地方,穿过了时任首相的选区阿雷佐。本来可以笔直通过的地方修成了一条弯曲的道路。这样的事情在古罗马时期,即使皇帝也没有做过。哈德良皇帝位于蒂沃利的别墅,距离提布尔提那大道不远,但是联结这条干道和皇帝别墅的却是一条由哈德良皇帝自费修建的私人道路。不过,这条路并非我们想象的那种“无关人员请勿入内”的“私人道路”,其实,住在皇帝别墅附近的人,无论是谁,都可以自由使用。
罗马式的基础设施延伸到各个行省,是在进入罗马帝国时期以后。这个时期也是罗马的国家方针由攻转守的一个时期。随着第一代皇帝奥古斯都提出的“罗马统治下的和平”成为现实,部署在整个国防线上的军团跟敌人打仗的日子比以往减少了。尽管如此,国家仍然需要居安思危,因此缩减军力自然是有限的。奥古斯都曾经说过:“坐着的士兵称不上士兵。”他认为,对于通过同化被征服的民族而开拓了疆土的罗马帝国这样的多民族国家来说,进行基础设施建设就是保障国家安全。
我们前面已经说过,石铺的干道,中央的车道宽4米以上,两侧并行的人行道宽均将近3米,而罗马建造的桥梁也明确分为车道和人行道。尤其是随着罗马成为“世界之都”,也许是考虑到了百万以上的人口规模,首都罗马的桥梁宽度也开始变成与大城市附近99lib•net干道一样的宽度。通常使用的马车宽度在1.5米左右,因此,4米多宽的车道可以说是相向双车道。如果道路是双车道,那么桥上也是双车道。
(一)公路:由国家铺设,其后的养护由身为皇帝直属公务员的“大道监督官”负责。按照《道路法》,公路必须保证4米以上的石铺车道和左右各3米的人行道,此外还要每隔一罗马里立一个里程碑,每隔一天路程要提供住宿和换马等服务。除了有徒步旅行的人以外,可以说罗马的干道提供与现代高速公路一样的服务。
罗马经历了王国、共和国、帝国三个历史时期,而谈到道路和桥梁,则可以把焦点集中在后两个时期。从军事方面来划分,可以说在共和国时期,罗马处于进攻的时期,而帝国时期则是处于防御的时期。在帝国时期纳入罗马统治范围的地方,只有不列颠(今英格兰)和达契亚(今罗马尼亚)。正如罗马帝国的标语“罗马统治下的和平”那样,罗马自从进入帝国以后,就没有发动过征服别国的战争。
因此,关于买地的问题,所需用地的宽度如上图所示,需要购买12米宽、数十公里至数百公里长的土地。
城市郊外的大道,通过将车道表面铺成平缓的弧形,让雨水流进车道两侧的排水沟,以此解决这个问题。而市内的大道,是将排水沟隐蔽在人行道下面,两者在将雨水引到车道两侧这一处理方法上并无不同之处。
尽管如此,所需要的只是呈带状的12米宽的土地。据史书记载,有时有人不愿意自己的土地被一截两半,国家便买下建设所需的土地和其两边的土地,再将建设用地以外的土地卖给别的人。不愿意土地被截断是因为,无论是道路还是水道,都禁止家畜在其间往来,因为这会给养护带来不便,也会影响道路和水道的保护。
以首都罗马为起点的大道,从公元前312年开工的阿庇亚大道开始变成石铺的道路,实现了“高速公路”化。与此同时,台伯河上也开始相继架设石造的桥梁。按照罗马人的观点,如果大道铺石,那么桥梁也必须采用与之相同的构造。
除了这种舟桥,罗马人考虑的另一种临时桥梁便是木桥。这种桥最为著名的,也许是高卢战争中恺撒命令在莱茵河上打桩架设的那座桥。虽说是木桥,但建造非常合理,而且只用了十多天便将莱茵河这条大河的两岸连接了起来,因此罗马人建桥的技术水平连日耳曼人也吓得发抖,这并非无稽之谈。这座桥是莱茵河上最早的一座桥。
在古罗马时期,像神庙、广场、水道这样的基础设施工程,是采取招标制度由私人企业承包的。但是,唯独大道和桥梁,实际施工的是军团兵,尤其公路、军用道路更是如此。这是因为,罗马大道本来的目的便是军用道路。无论是工程师还是工人,都是属于军团的工程师和士兵。这样,就好像整个部队从事铁路和高速公路的修建一样,因此人工费都是从军费里开支,也就无从知道总体的建设费用。而且,有趣的是,罗马人自己并不认为不允许存在这种不透明,而是认为存在这种现象理所当然。
值得一提的是,2000年后具有代表性的现代桥梁之一——明石海峡大桥的“活载重”和“静载重”的比例为1比10,这两种载重加在一起,每平方米为178吨。也就是说,历经2000年漫长的岁月,使用的材料和桥梁建造技术都有了长足的进步。
首先,在建造工序中,罗马的工程师最重视的是排水问题。
欧元纸币有7种面值:5、10、20、50、100、200、500欧元。而它们的背面全部印有不同风格的桥梁的图案:
所有的欧盟纸币都以桥梁图案相统一,也许是想要通过促进交流的“桥梁”而不是拒绝人与人交流的“壁垒”来象征欧洲联盟吧。而且,欧盟的“桥梁”绝对不能缺少那些至今仍在欧洲各地使用的古罗马时期的桥梁。我甚至想,如果把这些纸币给古罗马时期的工程师们看一下,他们一定会十分自豪。
(两张图均摘自Vittoro Galliazzo, I Ponti Romani)
其二,是http://www.99lib.net静载重。桥梁本身的重量是不动的重量,因此称为“静载重”。
第一,现代的基础设施工程,遇到的第一个问题常常是征地难问题,而这一点对古罗马时期的基础设施工程来说,并不是什么大不了的问题。
古罗马时期按照这种思想建造的桥梁与同时代其他民族的桥梁相比,还有与后世中世纪至近代建造的桥梁相比,下面的几种特质尤为突出:
然而,根据古罗马的法律,私有财产绝对得到保护,不允许以公共事业为由强行剥夺所有人的权利。因此,只能由国家购买。
根据研究人员的推算,这四类古罗马时期的道路全长为:
因此,古罗马时期桥梁的“活载重”和“静载重”的比例就为1比5,合计载重达到每平方米12吨。
第二个理由,即无法计算工程师和熟练工人的人工费,因为它和军费开支是重合的。
包括罗马帝国的开国皇帝奥古斯都在内,他以后的许多皇帝都未经历过凯旋仪式。胜利归来并举行凯旋仪式的皇帝只有两位,一位是征服不列颠的克劳狄乌斯皇帝,一位是征服达契亚的图拉真皇帝。此时的“罗马统治下的和平”已经根深蒂固。
阅读研究人员的论文,我们便会知道,古罗马时期的桥梁每平方米能够承受2吨的负荷。
在古罗马时期,国家购买人口密集的市中心的土地也不是一件轻而易举的事,这一点从尤里乌斯·恺撒建造恺撒广场时花费了巨资6000万塞斯特斯用于征地就可以得到证明。但是,在确定了要修建道路、水道的时候,这一带的地价是否趁机飞涨,或者土地的所有人是否不肯卖地之类的情况没有留下任何记载。这是因为,修路、架桥、修引水道,首先从中受益的便是住在附近的居民。
50欧元——近代,文艺复兴式风格
尽管如此,提起罗马人建造的桥梁,毕竟首先还是石桥。这是因为,如果说罗马式的石头大道是反映罗马人思想的一个外在表现,那么石桥也同样如此。
其一,是活载重。桥上通过的人、汽车、马车等是活动的重量,在这个意义上称为“活载重”。
有趣的是,军队渡河之所以不是分散地乘船渡河,也不是像汉尼拔那样在罗讷河上造筏渡河,而是造桥渡河,恺撒在他的书中曾写道,是因为他考虑到自己和全体罗马公民的名誉。为了名誉而建,这一点颇耐人寻味。但我想,所谓大事业,也许只是需要是不够的,还要加上荣誉心和自豪感才能称得上大事业。尽管如此,当时的这座桥在罗马人显示了自己几天便能建造出木桥进攻日耳曼人领土之后,便被恺撒下令放火烧掉了。他无意征服莱茵河以东的地区。可见,木桥在罗马人看来,不过是临时的桥梁。
第一,是石桥。
这就需要了解,统称为罗马大道的罗马式道路——也就是全线铺石头的道路——是用来运送什么的。
100欧元——近代,巴洛克式风格
10欧元——中世纪,罗马式风格
道路、桥梁和水道用地的宽度
恺撒征服的统称为高卢的地方,按照现代的国家位置来看,包括法国和挪威的全部、瑞士和德国的西部以及荷兰的南部,疆土十分辽阔。在公元前1世纪,还有许多尚未开垦的土地,尤其在北部,分布着许多森林和沼泽。在行军的时候,遇到森林都尽可能选择绕道而行,但是如果连沼泽地也避开,势必无法行军。因此,在直接踩上去人和马都会陷进去的湿地,就必须想办法让军队走过去。于是,人们想到了在湿地上打上木桩,然后在木桩上铺上木板,再在上面铺上树枝。当地的高卢人就是采取这样的方法。但恺撒并没有单纯地模仿这种做法。他让军队在铺平的树枝上又铺上一层碎石子,而且这种长桥不是修一座,而是并排修建多座。这正如不是单车道,而是四车道、五车道一样。这样,不仅更加安全,而且可以节约军队通过所需的时间。它是通过至今仍然时常从地下挖掘出来的材料复原而成的(见下页图)。木材格外耐水浸泡。在北欧一带,罗马化等于开发,因此随着人们不断地开发,湿地也逐渐消失。长桥在进入罗马帝国时期以后也不再有任何历史记载了。
说到这里,历史爱好者,甚至连专门研究历史的学者也同样想知道,当时古罗马到底花了多少费用来建设道路和桥梁呢?然而,遇到这个问题,无论多么大胆的研究人员也只会三缄其口。其原因并非像其他事情一样,在古罗马时期曾经有文献记载,经历了中世纪便遗失了,而是罗马人本身没有相关的记载。至于施工人员之间的联系事项之类,无疑是存在的。但是,无论是维特鲁威的《建筑十书》,还是弗朗提努斯的《关于罗马水道》,或者百科全书式的老普林尼著的《博物志》这样的著作中,都没有谈到建设费用。当然,更不用指望对基础设施并不是特别关心的历史学家的著作。
而且,这也是符合罗马人的名誉观的。不仅如此,继这位奥古斯都之后,建造凯旋门的人并不仅仅限于皇帝这样的公职人员。这是因为,即使是私人,如果他自费兴修了公共工程,同样被允许建造纪念其功绩的凯旋门。皇帝与私人的差异就是:皇帝的凯旋门是行省、地方政府赠送的,而私人的凯旋门则由其本人所建。但两者的工程规模不可同日而语,这种差异也可以说是理所当然的。而且,建设基础设施工程也可以获得凯旋门,由此可以看出罗马帝国公共事业的重要性。这是因为,罗马人认为,它与战胜敌人、保卫国家具有同等的价值。
相当于当时高速公路的罗马大道与现代的高速公路不同,徒步旅行的人也可以使用,而且没有收费站,出口、入口也不是固定的,因此只要建造通到这些罗马大道的私人道路,任何人都可以随时免费使用罗马大道。
那么,桥梁必须承受的另一种重量“静载重”如何呢?按照现代的工程师对古罗马桥梁进行的推算,大约为每平方米10吨。
当时,水道也可以引到附近的土地和居民的家中。当然,这需要得到水道局的批准,因为这会涉及通过地下通道内的水压问题。
但是,据现代实际建造道路和桥梁的技术人员说,桥梁必须承受的重量有两种:
有了这种对基础设施的认识,当然就不会胡乱建设道路和桥梁。在罗马共和国时期,由财务官和执政官明确优先顺序,并予以落实,而在罗马帝国时期,负责这项工作的人则是将这两个官职集于一身的皇帝。值得一提的是,在古罗马时期,罗马人将视为一体的道路和桥梁分成以下几类:
其原因大致有二:
首先,是简单易造、临时架设的舟桥。将船排成一排,为了防止被水流冲走,船与船之间保持一定间隔。将这些船连在一起,再在上面铺上木板,即告完工。据说,如果只铺木板,过桥时会发生晃动,因此他们先在船上绑上木头,再在上面铺上用水泥搅拌的石子,这样就可以使用相当长的时间。
200欧元——现代,钢铁和玻璃
一、确定桥墩所处的位置,然后将其前后左右用木桩和木板围成一堵墙。
这种作业方法除了作业机械化这一技术进步以外,即便到了现代也采用完全一样的方法。虽然多瑙河上的图拉真大桥那样长达1135米的桥梁采用了在石头下面进一步用防水木桩填实的方法,但是台伯河上只需150米左右的桥梁,当时并无这样做的必要。图拉真大桥只有桥墩部分用石头建造,桥墩上面则全部使用木头,而其他桥梁则从上到下都是用石头建造的,而且连桥梁的栏杆部分用的也是石头。
(三)支线:相对于按照国家政治需要铺设的干线道路,支线道路由地方政府根据自己的需要铺设。铺设工程和其后的养护都由地方政府负责。
第三,即使是桥梁,也建在道路的延长线上。
在这一点上,桥梁的雨水处理方法有所不同。桥梁本身呈平缓的弧形。下雨的时候,水会沿着平缓的弧线流到桥梁的两侧。但是这样,你也许会想,如果下暴雨,会不会导致桥梁的两旁突然被淹没,造成无法通行呢?罗马的工程师们对于这个问题,也准备了解决方案。他们在设计的时候,在桥旁积水之前,让雨水顺着两侧人行道下面的暗沟流到桥下的河流中。这是因为,对于土木工程来说,水是第一大敌,对其处理的好坏会决定建筑物的寿命。
欧盟纸币上的各种桥梁图案(每张图片中的“specimen”意为“样本”)
公元前7世纪,罗马人的技术水平还不高,台伯河虽然称不上大江大河,但是,也不算狭窄,在这样的河流上架一座桥梁,当然也只有使用木材。不过,这座罗马最早的桥梁,甚至没有用铁钉来加固。当时,罗马的统治还没有到达台伯河的西岸,经常遭到伊特鲁里亚人等民族的进攻。在这种状态下,台伯河对于罗马人来说,也是一种壁垒。每当敌人来进攻的时候,桥梁便会被破坏掉。因此,这座桥在建造的时候,只是将木材组装在一起,以便发生紧急情况时方便切断这条通道。
尽管如此,在台伯河上的11座只使用石头的古罗马时期的桥梁中,有5座至今仍在使用,有300座以上古罗马时期的桥梁在2000年后的今天仍然有人和车在上面通过。不仅如此,2000年后住在欧洲的人每天使用的欧盟货币——欧元上,也采用了古罗马时期的桥梁图案。
第四,桥梁和与其相连的道路多采用同样的铺设方法。如果是石头铺砌的干道,则桥梁上面也用石头铺砌。如果是用石子铺设的支线,上面的桥梁也同样用石子铺设。
既然人类有依水而居的习性,那么无论谁都会想到要修建过河的桥梁。正因如此,有村落的地方必有桥梁。桥梁的种类很多,有独木桥、吊桥,还有在打入河床上的木桩上铺上木板而成的桥。这里,我们要谈的不是这些原始的桥,而仅限于罗马人建造的桥梁。提到古罗马时期的桥梁,谁都会想到高耸入云的石头桥。但是罗马人建造的桥梁并不仅仅是这种石头桥。不要忘记,罗马人是随机应变的高手。另外,与2000年后的现代相比,他们在材料、技术方面也有一定的局限。
古罗马时期各式各样的桥梁
在整个古罗马时期,没有一条道路和一座桥梁经过当时执政官、独裁官或者皇帝的家附近,这一事实也反映了罗马人的一种思想,那就是基础设施必须以公为主,以私为辅,而不能以权谋私。
罗马人将桥梁称为道路的弟弟。“道路”一词是阴性名词,因此是姐姐,而阳性名词的桥梁则是弟弟。他们认为,既然是姐弟,那么必须是相互帮助的关系,正是有了这种关联与和谐的关系,耐久性、功能性和美观才得以成为现实。
率先推行这种做法的奥古斯都在执行其他政策的时候,也以想出各种堂而皇之的理由而著称。他对并非战胜了敌人而仅仅是建设了基础设施就可以获赠凯旋门,做出了这样的解释:在战场上战胜敌人,对保卫祖国做出贡献,理所当然应该建造凯旋门,而为了公共利益铺路修桥也同样对保卫祖国有所贡献。当时,与其他民族作战的是军队,而从事铺路修桥的也是军队,因此,奥古斯都所说的理由毫不费力地就被他们接受了。
第二,古罗马时期的基础设施工程,无法计算工程师、熟练工人的人工费。
而建在所有这些道路上的桥梁,据称总共达到3000座之多。
据说,古罗马时期每平方米2吨的石桥载重应该是指“活载重”。而实际的“活载重”也许只是其十分之一(200kg/m2),乃至二十分之一(100kg/m2)。但当时的工程师们为了加强桥梁的耐久性,选择了大于实际需要的载重能力。桥梁强度的“安全率”也因此高达现代桥梁的三倍。
500欧元——现代,20世纪风格
第六,桥梁的两端多建有凯旋门式的门楼。这些门楼表示桥梁的出入口,同时也是一种装饰。
5欧元——古代,古典式风格
第二,不是拱桥那样上坡然后下坡的桥,而是水平架设的桥。
(四)私人道路:铺设、养护都由土地所有人负责。但所有人以外的人也可以通行,因此应该视为个人私有土地内的道路,而不仅仅是通往居住地的道路。
桥墩施工方法:桥墩建在排干水的围墙中。左下图是在石头下面用木桩填实的方法
20欧元——中世纪,哥特式风格