被马可·波罗誉为“在世界上恐怕无与伦比”的卢沟桥，体现了高超的建桥工艺，设计精妙，坚固无比，仿若神桥。
Design exquisite and firm，Marco Polo Bridge is an architectural masterpiece.It is known as “incomparable in the world I’m afraid”by Marco Polo，just like a God bridge.
桥基：铁柱穿石更穿心
随《马可·波罗行纪》闻名世界的卢沟桥，在国外被人称为“马可·波罗桥”。
正如马可·波罗所说，这确实是一座无与伦比的桥——连桥堍全长266.5米，宽9.3米，共有桥拱11个，栏板279块，望柱281根。800多年过去了，它仍巍然屹立，坚固如初。
桥的基础，关乎桥的寿命。选择桥基所在，首先要考察河床地质。卢沟桥下面的河床，是鹅卵石和黄沙等的堆积层，相当坚固。
卢沟桥桥基的构造，多少年来，人们一直以为是采用的“插柏为基”之法。“插柏为基”是在河床桥墩下打入许多柏木桩做基础，再在桩基上面砌石为墩。墩下打桩是为了增加松软的泥沙河床的抗压力，减少桥基的沉陷。古人建桥大多采用这种做法。在北京地区，京南的珊瑚桥和修京石高速公路时发现的古桥都是“插柏为基”。1935年北平市政府编辑出版的《旧都文物略》里也记述，金人建卢沟桥时“插柏为基”。
1991年，有关部门在对卢沟桥桥墩进行整修时，惊奇地发现，金人并未采用“插柏为基”法，而是将数根粗大铁柱打入河底的卵石层中，上端穿入打着圆孔的巨石，将它们连成一体，围以巨大石板，防止水流冲击。这种新的“铁柱穿石”法比“插柏为基”法更先进，筑成的桥基更加坚固，有效地防止了桥墩下沉。经专家实地测量，800多年来，卢沟桥的10个桥墩中沉陷幅度最大的也没有超过12厘米。
“铁柱穿石”法被桥梁专家孔庆普赞誉为“今世人们从未见过”之创举。面对这一发现，众多来到现场勘察的文物考古专家非常兴奋。国家文物局古建筑专家组组长罗哲文把带来的相机放到石头堆上，设好延迟拍摄时间，和同来的侯仁之、单士元、杜先洲、王玉伟等人一起站在穿柱石上，自拍了一张照片。
照片里的几位专家，眼神里透出欣慰和自豪。侯仁之见到这张照片后，激动地说：“这次发现太重要了，卢沟桥的意义太大了。”不过，今天在卢沟桥一带，老百姓口口相传的并非“铁柱穿石”，而是“铁柱穿心”。据说，当年建桥时，领头的工匠姓鲁，是鲁班后代。他率众人用“铁柱穿石”法立起桥墩后，虽然河水一浪高过一浪，桥墩却岿然不动。大家都以为大功告成了，谁知到了夜间，骤风起，河水更加汹涌，恶浪发疯般扑向桥墩。鲁工匠不放心，跨上桥墩。一上去，他就觉出不妙：脚下的桥墩在摇晃。他趴下察看，才发现由于灌入穿柱石圆孔中的灰浆被河水浸泡多时，已经有些松动了，铁柱和桥墩石之间有了缝隙。幸好大铁柱已深深插入河底，桥墩石才没被大水冲走。
鲁工匠正暗暗叫苦，一个巨浪卷着一棵大树撞上桥墩，“轰”一声巨响，桥墩一阵幅度更大的摇晃，把他晃倒了。他双手紧紧抓住桥墩上的铁柱，才没落水。
风浪渐小，桥墩不再摇晃了。鲁工匠定睛一看，又惊又喜：抓铁柱的两只手都破了，鲜血流下，混入灰浆，本已松动的灰浆一遇人血便凝结起来，把铁柱和桥墩石黏结在一起，桥墩又立稳了，更显牢固。
鲁工匠得到启发，决定用铁水浇铸桥墩石中的圆孔，使桥墩从上至下铸为一体。
第二天，鲁工匠指派工匠们开炉炼铁，又叫人把凿好的桥墩石依碴口竖好，准备好盛铁水的大勺，等铁水一放出，就接去浇铸桥墩。
鲁工匠脱掉上衣，手持一把匕首站在炉边，静观炉中的铁水。满炉的铁水开始沸腾。在众人的惊呼声中，鲁工匠猛地将匕首刺进了左臂。鲜红的血液淌入翻滚的铁水中，铁水冒起青烟，变红了。工匠们想起“莫邪投炉铸剑”的故事，明白了鲁工匠要用血和铁水来浇铸桥墩。他们纷纷咬破自己的手指，让血水滴入各自的大勺内，接了铁水，去浇铸桥墩。
融入工匠们鲜血的铁水注入桥墩石的圆孔中，使巨大的桥墩上下连成一体，扎根于河床，在汹涌的河水中稳如中流砥柱。
卢沟桥一带的老百姓都说，桥底的铁柱，表面看穿的是石，其实穿的是心呀。
桥墩：“斩龙剑”神话
“铁柱穿心”的故事到这儿还没完。鲁工匠率众人浇铸完桥墩后，铁水还没用完。他想起头天夜里一棵大树被巨浪裹挟而来撞击桥墩的情景，就用铁水铸成一批三棱形铁柱，安放在桥墩的分水尖上，夏秋季用来斩断随山洪而来的树木，春季用来斩断上游冲下来的大块冰凌，以保护桥墩的安全。这就是卢沟桥有名的“斩龙剑”。
当然，这是传说。不过谁敢说，传说不是事实的一种民间智慧式表达？
事实是，卢沟桥的桥墩设计极具特色，既实用，又美观。
卢沟桥除两侧的金刚墙外，共有10座桥墩，每座都是肩挑两拱，拱拱相连，共同承担桥体的负荷。桥墩间的距离不等，从两端向桥的中心逐渐增大。一切从建筑实际出发的设计思路之下，墩距不拘一格，桥墩及各拱与桥体紧密连接为一个整体，极为牢固。
桥墩的平面形状，俯视呈船形，硕大宽阔，北端的迎水面砌成楔形分水尖，长4.5米~5.2米不等，约占桥墩的卢沟桥南侧面，从西往东看船形桥墩，远处是宛平城西城楼卢沟桥北侧，从西往东看桥墩的“斩龙剑”
十分之四，用以迎击上游冲来的洪水。经过券洞后，桥墩作流线型内收，状如船尾，使水流可以迅速分散，减轻了水流券洞内的压力，保护了桥体。
俗称“斩龙剑”的三棱形铁柱边长约26厘米，加装在每个分水尖上，使其更能抗御各种冲击。尤其是每当初春时节，大地转暖，冰雪消融，永定河水携带大量泥沙冰凌，自河北怀来沿山谷而下，水流湍急，咆哮着撞击桥墩。拥有“斩龙剑”的分水尖如破冰船，将狂浪浮冰劈得粉碎，使其乖乖顺着桥洞流走，确保了桥体的安然无恙。
“斩龙剑”这一独具匠心的设计，因“龙”而入神话：永定河里有一条性格狂暴、喜怒无常的恶龙，常兴风作浪，祸害百姓。为对付恶龙，一位高超的匠人在卢沟桥的桥墩上安上了一把石制铁裹的巨剑。恶龙起初不知此剑的厉害，掀波卷澜，欲将剑砸碎。不过，它刚腾身跃起，就碰上了剑头，被一剑刺翻。几经较量，恶龙吃尽苦头，终被驯服。
“斩龙”为象征，一把“斩龙剑”，寄寓民间多少辛酸事，多少美好愿望。
由于“斩龙剑”所在的北端分水尖占整个桥墩的十分之四，另外十分之六部分的桥墩南面就得承受桥体的压力。为解决整个桥墩的平衡问题，建桥者们又在分水尖的凤凰台上加砌了六层厚达1.83米的压面石，以压住分水尖。这六层压面石，第一、二层挑出于分水尖之外，其余四层逐渐向上内收，至顶层，石面微微隆起，呈琴面状。这六层压面石，不仅层次分明，排列匀称，富有美感，而且保证了分水尖的坚实稳固以及桥的整体平衡，使整座桥浑然一体，坚不可摧。
今天，卢沟桥下水面如镜，不复昔日澎湃，而“斩龙剑”守护石桥、平息水患的美名仍被人们口口相传。“斩龙剑”赋予了这座桥一种神话色彩。
拱券和桥面：兼具美观实用
神奇的“斩龙剑”，是卢沟桥兼具美观和实用建筑特征的鲜活体现。这一特征，在作为石桥整体结构关键部位的拱券上，同样表露无遗。
卢沟桥11个拱券的跨径与桥墩的距离一致，是由两端逐渐向桥中心增大的。桥拱为弧形，矢跨比（用于表征拱的坦陡程度）为1∶3.5强，与中国古代其他石拱桥都不一样。其他石拱桥多为半圆形拱，或高于半圆形拱，如颐和园的十七孔桥、苏州的宝带桥、安徽定远的太平桥等，其拱券矢跨比都在1∶2左右，矢跨比在1∶3以上的古代连拱石桥极为鲜见。卢沟桥采用的矢跨比使得桥面较为平缓，桥孔不像十七孔桥那样高，既保证了桥孔有足够的流水量，又不至于因桥面坡度过大而影响人车通行，作为交通要道，这无疑是更适宜的设计。当然，从力学角度来说，建桥的难度也更大。