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趙州橋只用單孔石拱跨越洨河，由於沒有橋墩，既增加了排水功能，又方便舟船往來，石拱的跨度為37．7米，連南北橋堍（橋兩頭靠近平地處），總共長50．82米。採取這樣巨型跨度，在當時是一個空前的創舉。石拱跨度很大，但拱矢（石拱兩腳連線至拱頂的高度）只有7．23米。拱矢和跨度的比例大約是1比5。可見橋高比拱弧的半徑要小得多，整個橋身只是圓弧的一段。這樣的拱，叫做“坦拱”。坦拱降低了橋的坡度，方便往來的車馬行人。而更為高超絕倫的是，在大石拱的兩肩上各砌兩個小石拱，從而改變了過去大拱圈上用沙石料填充的傳統建築型式，創造出世界上第一個“敞肩拱”，的新式橋型。這是一個了不起的科學發明，其優越性在於：第一、減輕橋體的重量，節省填腹的材料。經計算，四個小石拱留下的空洞，可以減少填料180立方米，合700多噸。這不但省工省料，還減輕橋身淨重的15．3％，從而降低了石橋對兩岸地基的壓力，相應增加了橋樑的安全係數11．4％，延長了橋樑使用的期限。另外，充分利用小拱對大拱所產生的“被動壓力”，從而大大增強了橋樑的穩定性。第二、四個小拱留下的四個空洞，增加排水面積％，在洪汛季節。橋下過水麵積增大、減輕了洪水對橋身的衝擊。第三、大拱之上加兩對小拱，均衡、對稱，給人一種輕盈的美感。這個精巧的造型，使得趙州橋更加壯麗多姿。
再其次，趙州橋的施工方案極為科學巧妙。砌築拱洞有兩種砌築法，一是橫向聯式砌築法，另一是縱向並列式砌築法。橫向聯式砌築的拱洞是一個整體，比較結實，但這種砌築法要搭大木架，而且必須整個拱洞竣工才能拆除本架，施工期較長。縱向並列砌築法是把整個大橋沿寬度方向用28道獨立拱券並列組合起來。每道拱券單獨砌築，合龍後自成一體。這樣砌完一道拱後，移動承受拱券重量的木架，再砌相鄰的一道拱，一道一道地砌築。這種砌築法優點是，既節省搭木架的材料，又便於移動木架分別施工，並且以後容易維修。因為每道拱券都能獨立承受重壓，28個拱券拼成一個大拱券，如果某一道拱券損壞了，可以部分施工維修，不影響整個橋身安全。但是，縱向並列砌築法，並列的拱券之間缺乏聯絡，整體結構並不結實。李春建造趙州橋的時候，所以大膽採用縱向並列砌築法是由於他充分考慮到洨河水文情況和施工進度的矛盾。在當時的生產水平條件下，建造這座大石橋不可能短期竣工。而洨河冬枯夏漲，如果採取橫向聯式砌築法，工程進行到一半，遇上洪水，木架和已砌成的部分就要被沖毀，可是採取縱向並列砌築法即使遇上洪水，也不會太受影響，李春為了克服縱向並聯砌築法整體結為不結實的缺點，先用9條兩端帶帽頭的鐵梁橫貫拱背，串連住28道拱券，加強橫向聯絡，再對兩塊毗鄰的拱石，用雙銀錠形的腰鐵卡住，然後在橋的兩側各有長1．8米，外頭向下延伸五厘米的鉤石六塊，勾住主拱券，拱券外還有護拱石，這樣，整個橋身結合在一起。另外，利用拱腳比拱頂寬0．6米的少量“收分”來防止拱券傾斜。經過1350多年的考驗，證明這種施工方案是極其科學，極有成效的。
趙州橋的故事非常感人可是橋身上為什麼會鑿上這些痕跡呢？據現代橋樑專家羅英先生按照工程原理推測，這些痕跡是行車指標和工程指標。由於趙州橋是採取縱向並列砌築法修建的，兩邊如行重車，橋就容易損傷。橋面廠的驢蹄印都在東側1/3的位置。這就是說，過載過橋如果太靠邊，石拱券容易變型外傾發生危險，應當走中間。橋腹上的手掌印應當是一種工程指標，表示萬一橋發生裂痕，可在手掌印處暫時支撐，以免立刻坍圮，可以從容維修。
“萬物莫不尊道而貴德。”趙州橋處處都體現著中國古代工匠們的聰明才智。象趙州橋這樣古老的大
