頤和園知春橋上的“蝴蝶結”。
（圖片由作者提供）
在頤和園游逛，走過知春橋時，細心的朋友會發現，在橋身和橋墩中，鑲嵌有兩頭寬、中間束腰，形似蝴蝶結的生鐵塊，它是什么呢？
再思考一個問題，中國古人用石頭建造拱形橋梁，無論是橋身還是橋墩，都是用整塊的石料組合而成。一塊塊獨立的大石頭，是怎么連成一個整體的？
把這兩個問題放到一起思考，就能找到答案。
連石成橋 腰鐵發揮重要作用
蝴蝶結的名字叫做腰鐵，因其樣子又像元寶，也被稱為銀錠鎖，“元寶鐵”主要用于石料的聯接。
據考證，腰鐵最早出現在大名鼎鼎的隋朝趙州橋上，別看它個頭小，像蝴蝶結一樣裝飾在橋身上，實際上，趙州橋能夠屹立千年不倒，腰鐵在其中發揮的作用至關重要。
修橋時，先在相鄰的兩塊石頭上分別挖出一個槽，兩槽挨在一起拼成兩頭寬、中間窄的長條“腰”形槽，再把燒熱的鐵嵌進去。這樣，冷卻定型的鐵就成了“腰鐵”。
腰鐵鑲嵌在相鄰的兩塊拱石中，將兩塊拱石緊密連接，鐵冷卻的時候會收縮，這兩塊石頭就連接得更緊密了。這樣兩兩相連，從而構成了一座完整的拱形橋。即使拱橋損壞，只需要修整破損的局部拱石，而不必對整個橋進行調整。
腰鐵不止起到連接作用，還因為它像蝴蝶結一樣的形狀，好比榫卯結構里凸出來的那一頭，使得兩塊拱石形成榫卯結構。從而在多個維度形成拉力，這樣橋梁就更加牢固穩定，既可以承受車水馬龍的橋面壓力，又可以抵抗強大的洪水沖襲。
應用廣泛 腰鐵至今仍被使用
在施工現場將高溫的鐵水灌人榫槽，凝固后就形成了腰鐵。但這種工藝要求現場設置熔鐵爐，且高溫的鐵水灌入榫槽瞬間容易引起石構件局部劇烈升溫變形，導致石構件損壞。
后期，人們改進了制造工藝，直接將提前鑄造出的統一規格的腰鐵嵌入預留的榫槽內，這樣標準化的操作不僅避免了拱石的損壞，還極大提高了我國橋梁施工的效率與質量。
宋代開始，腰鐵被廣泛應用于古代橋梁、水閘及古城墻建造中，在明清時期達到頂峰，金中都水關遺址、上海元代水閘遺址及盧溝橋中都可以看到腰鐵的身影。
時至今日，強度與韌性的平衡依然是建筑學、材料學等領域面臨的難題，而智慧的古人早在1400年前便想到了，將剛性的鐵與韌性的結構結合起來制成腰鐵。這不僅展現了當時先進的技術水平，更蘊藏著剛柔并濟的中國傳統哲學與文化精髓。
經過歲月沉淀，今天腰鐵依然在建筑、家具、文物修復等行業發揮著極為重要的作用。這份歷久彌新的中國傳統文化魅力，必將為我們今后的生活帶來更多新的啟迪。
（作者系頤和園管理處工作人員）
上一篇：“紅色海”上漂來國產蔓越莓
下一篇：返回列表
【免責聲明】本文轉載自網絡，與科技網無關。科技網站對文中陳述、觀點判斷保持中立，不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考，并請自行承擔全部責任。