作者:刘晓倩 杨甜 来源:中国科学报 发布时间:2015/3/3 13:46:57
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科技支撑六百岁嘉峪关“修旧如旧”

 

本报讯(记者刘晓倩 通讯员 杨甜) “长城依旧,但雄风衰减。”用这句话来形容已经六百岁的嘉峪关,一点也不为过。

不过,近两年,游览嘉峪关关城的游客会看到黄土夯筑的城墙上插着针头,挂着管子,就像人生病后在“输液”。原来,这是一种保护维修技术,将“PS材料”(一种高模数的硅酸钾溶液)滴注渗透到墙体表层黄土中,对夯土表层进行加固,提高墙体抗风蚀、雨蚀能力,从而有效保护墙体。

“在嘉峪关长城本体保护维修工程实施过程中,我们严格遵循原材料、原结构、原做法、原工艺的原则开展保护维修,确保修复后能修旧如旧。”近日,嘉峪关关城文物管理所副所长张斌向记者介绍说。

嘉峪关由关城、长城、墩台、壕堑等共同组成,是古代军事防御体系,建成后曾于清乾隆三十一年、乾隆四十年、咸丰三年进行过三次局部重修。新中国成立后,又对关城进行了几次局部维修。但西北地区风沙大、日照强的气候,并未善待这一世界文化遗产。嘉峪关关城的古建筑、城墙和长城墙体及墩台常年受风蚀、雨淋、冻融等自然因素的破坏,出现古建筑油饰地仗开裂脱落,油饰彩画起甲脱落,木构件开裂、糟朽,城墙开裂、夯土表面风化、墙基夯土坍塌等安全隐患。

自2012年11月起,嘉峪关文化遗产保护工程启动。张斌介绍说,此次选用的土质是和原始墙体土质一致的黄土,经过一段时间的焖制熟化后,采用传统夯杵夯打工艺,提高夯实系数和夯土的密实度,保障夯土墙体的坚固性。修复青砖海墁地面时,采用经过熬制的糯米汁加白灰膏拌成的糯米灰进行铺砌。修复古建筑油饰彩绘时,采用面粉、猪血、桐油、砖灰、麻丝等传统材料进行地仗制作。

尽管在勘察设计阶段,针对墙体存在的各种病害采用了现代科技手段进行分析,查找病因,制定科学有效的治理方案,但进行保护维修施工时,新发现的墙体内部结构问题却是没有预料到的。

“当把裂隙较大且向外空鼓严重的墙体打开后,我们发现墙心竟然回填的是砂石土,没有夯筑,土体疏松。当外部空鼓的土坯拆除后,内部砂石土随之向外坍塌。”张斌说,在长城墙体的构筑方式中从来没有见过这种结构,资料中也没有记载。如果目前不进行保护维修,外部土坯墙的裂隙和空鼓病害没有治理,遇到轻微的地震或暴雨天,雨水从裂隙较大且向外空鼓严重的墙体处灌入,后果将不可想象。

为此,嘉峪关关城文物管理所按照文物保护维修工程跟踪动态设计原则,及时将信息反馈给设计单位,设计单位针对这种情况进行细致的勘察,计算墙体顶部的荷载,制定切实有效的深化设计方案。与此同时,邀请国内权威专家进行现场查看,解决相关技术难题,并对深化设计方案进行了论证,确保维修工程质量。

经过三年的保护维修,关城内22座木结构建筑采用传统工艺技术和材料,对屋面瓦件、苫背、望板、木构件进行整修加固,残破严重的柱体重做地仗油饰,并对彩画进行了清洗、加固、补全和重绘。同时,对危及墙体安全的诸多病害问题,通过现代科技“把脉问诊”,量身制定科学合理的维修方案,达到标本兼治效果,重现“磨砖砌就鱼鳞瓦,五彩妆成碧玉楼”的历史风貌。此外,还安装了安全技术防范以及消防、防雷系统设施等,对关城的保护管理水平进行了全面的改善提升。

截至目前,在计划总投资3.7亿元的嘉峪关长城本体保护工程中,关城木结构建筑修缮、油饰彩画重绘、西罗城保护维修、关城安全技术防范工程、长城第一墩文物本体保护防洪等5项已全面完工,防雷、消防等两项工程已接近尾声,墙体保护及防渗排水工程已完成85%,长城第一墩崖锚固二期工程已完成70%,夯土长城保护维修工程分四期已逐步展开。其中,一期、二期工程进入全面实施阶段,三期工程于3月开始实施,四期工程计划于2015年上半年招标实施。

与此同时,为加强对长城长期的监测保护,建立健全嘉峪关世界文化遗产监测体系,嘉峪关文化遗产保护工程利用先进的监测设备数据传输系统,建设了嘉峪关世界文化遗产监测中心,并投入使用。通过气象监测、文物本体及环境监测、安防监控、游客监测、反应性监测等内容,创建“风险监测—综合预报—提前预警—即时处理”的遗产保护管理工作模式,促进“万里长城—嘉峪关”保护管理由抢救性保护转变为预防性保护,最大限度地减小了各种风险因素对文化遗产造成的危害。

《中国科学报》 (2015-03-03 第4版 综合)
 
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