吳雙成 王偉 王云鵬 劉建國 胡文龍
2014年10月13日,在江蘇省徐州市豐縣梁寨鎮(zhèn)黃河故道清淤現(xiàn)場,施工人員意外發(fā)現(xiàn)了一艘木質(zhì)沉船,并逐級上報文物部門。在徐州市博物館專家的指導下,梁寨鎮(zhèn)政府的大力協(xié)助下,豐縣博物館于10月14—15日對古船進行了發(fā)掘(圖1)。清理出瓷碗、瓷盤、瓷酒杯、帶釉的殘碎大缸、殘碎紫砂壺等瓷器,油壺、殘碎鐵鍋、鍋鏟子、鐵菜刀、剪子、銅漏勺、煤塊等廚房用具,燭臺、黑油燈、錫香爐、一對銅鎏金手鐲等生活用具,銅鎖、康熙通寶、乾隆通寶、嘉慶通寶等銅器,以及火銃等武器。據(jù)此初步推斷是一艘清代中期內(nèi)河民用船,是徐州歷史上首次發(fā)現(xiàn)的古代沉船。發(fā)掘后將古船拆解,并遷移至豐縣博物館用純水浸泡至今。
圖1 梁寨古船出土現(xiàn)場(部分構(gòu)件已經(jīng)提取)
根據(jù)現(xiàn)殘存船材的外形、釘連方式等保存狀況,推測各個船材功能。初步判斷有艙面建筑頂板(以下簡稱頂板)2組共18塊,縱向承梁2條,錐形木桿1個,滑輪2個,帶加工痕跡構(gòu)件7個,窗欞1個及其他殘缺構(gòu)件。
在艙面建筑頂板2組共18塊船材中,最大單塊船材長236.00—237.5厘米、寬40.5—27.0厘米,最小單塊船材長180.5—186.5厘米、寬20.0—32.5厘米,厚4.0—4.8厘米(圖2、表1)。參照發(fā)掘圖片和釘孔、釘距對殘存船板進行試拼裝,板與板間采用平口搭接,并輔以釘連。
圖2 梁寨古船部分頂板(內(nèi)頂面)
表1 頂板信息統(tǒng)計表
艙面建筑頂板上有兩方形孔,其一位于編號2—9、2—10板材間,邊長為11.0厘米,孔外四邊有高3.0厘米、寬4.0厘米的木塊壘砌的邊框。其二位于編號2—3、2—4號位置,2—3號板為兩塊板材組成,中間留29.0厘米的間隔,在2—4號上對應位置挖出“凹”槽,與2—3號板形成邊長為29.0厘米方孔(圖3、圖10)。
大方孔(內(nèi)) 小方孔(內(nèi)) 小方孔(外)
除頂板構(gòu)件外,還發(fā)現(xiàn)承梁2條、錐形木桿1個、滑輪2個、帶加工痕跡構(gòu)件7個、窗欞1個及其他殘缺構(gòu)件(表2)。
表2 承梁、滑輪、帆桿等構(gòu)件信息統(tǒng)計表
1.承梁
共發(fā)現(xiàn)承梁2條,應為增強艙面建筑頂板強度而設,與頂板釘連,其兩端應落在艙面建筑橫面豎柱上。左承梁長620.0厘米、寬14.0厘米、厚7.0厘米。右承梁殘為兩段,殘長385.0厘米、寬12.0厘米、厚4.0厘米(圖4、表2)。
圖4 梁寨古船左承梁
2.錐形木桿與滑輪
發(fā)現(xiàn)一根殘長145.0厘米、直徑13.0厘米的木桿,頂端加工成錐形,且?guī)в谢《?。上部有鐵質(zhì)附件6個,鐵箍以增強整體強度(圖5、表2)。鐵構(gòu)件掛有兩個滑輪,一個保存較好,做工精致(1號),另外一個殘缺嚴重(2號),應為桅桿頂端。1號滑輪木質(zhì)部分直徑約9.5厘米,高度約32.5厘米。整體呈紡錘形,輪、軸均為木質(zhì)。在滑輪頂部中心位置垂直插入鐵鉤,橫向鐵銷貫穿固定。既可用作定滑輪,也可用作動滑輪(圖6、圖7、表2),應屬帆升降所用之索具。
圖5 梁寨古船錐形構(gòu)件與滑輪出土狀況
圖6 1號滑輪 圖7 梁寨古船1號滑輪剖面圖
3.窗欞
方窗欞1個,邊長74.5厘米、欞框?qū)?.5厘米、厚4.0厘米,四角卯榫相接。殘存9根欞條,均長69.5厘米、寬2.3厘米、厚3.5厘米。欞條兩端各有2.5厘米榫頭,與欞框深2.5厘米的卯口相連。從欞框卯口來看為九欞七穿,交叉位置開槽口相扣而成(圖8、圖9、表2)。
圖8 梁寨古船窗欞及細部 圖9 梁寨古船窗欞結(jié)構(gòu)圖
4.帶有加工痕跡構(gòu)件
共發(fā)現(xiàn)有明顯加工痕跡木構(gòu)件7個,殘為14塊。長度在103.0—406.0厘米、寬度在4.5—32.0厘米、厚度在3.0—7.0厘米。加工痕跡多為榫卯,或帶有鐵釘或帶有鐵質(zhì)附件(圖10、表2)。
圖10 梁寨古船構(gòu)件
依據(jù)出土時狀況,以及其拼裝后的梯形角度和其下承梁長度合理延伸,推算頂板整體長約623.6厘米、前寬275.3厘米、后寬207.5厘米。共發(fā)現(xiàn)18塊板,根據(jù)板平均寬度,推測應不少于23塊板。板與板間釘連,入釘口多在內(nèi)頂面,部分入釘口在頂面,俯視看板上使用了不少兩腳卡釘。板下為“井”字形承梁結(jié)構(gòu),縱橫承梁板寬均為7.0厘米、高14.0厘米。板兩端落在其下縱桁上,縱桁均寬4.5厘米、高14.0厘米。故此在頂板上有四道縱向直釘連,中間兩道與縱承梁相接,兩邊兩道與側(cè)面橫桁相連。板與承梁、縱桁入釘口均在頂面(圖11)。
圖11 頂板俯視(中)、內(nèi)頂視(右)、中剖圖(左)及釘痕(單位:厘米)
在距頂板后端91.1厘米處和235.8厘米處,有邊長分別為11.0厘米和29.0厘米的方形孔。從該位置的橫向剖面圖來看(圖12),艙面建筑兩側(cè)設有類似“屋檐”的構(gòu)件。推測一是防雨,二是可以增加艙內(nèi)面積。其下設置的“凹”槽,可能為“板窗”所用。頂板前端護板是隨橫剖面形狀,由一塊整板加工而成(圖13)。有效遮擋承梁、頂板、橫桁端部,不僅起到較好的裝飾作用,且對承梁、頂板、縱桁的端部起到良好的保護作用,類似于屋檐椽頭的“連檐”。其下加工有“凹”槽(圖11、圖14),可能是為“板門或板窗”所留。為深入研究艙面建筑頂板的結(jié)構(gòu),制作了頂板的三維復原效果圖(圖14、圖15、圖16)。
圖12 頂板橫向剖面圖(單位:厘米)
圖13 頂板前端正視圖(單位:厘米)
圖14 頂板前內(nèi)頂側(cè)視效果圖
圖15 艙面建筑頂板前左上側(cè)視效果圖 圖16 艙面建筑頂板前左下內(nèi)頂視效果
1.樹種鑒定
飽水木質(zhì)文物的樹種種屬的確定是選擇脫水方法的關鍵。選取無修復價值、且有一定代表性的殘木塊作為樣品,在中國林業(yè)科學院木材工業(yè)研究所進行樹種鑒定。經(jīng)樹脂包埋,切片顯微觀察,鑒定樣品為榆木類(圖17)。
橫切面 徑切面 弦切面
2.含水率測試
樣品:無法修復價值一塊殘塊,所屬位置不詳。
設備:電熱恒溫鼓風干燥箱:型號DHG—9146A;溫度范圍:室溫+10-300℃;溫度波動:±1℃;控溫精度:0.1℃。電子天平:Mettler toledo XS205。
步驟:將燒杯洗凈,烘干,稱重,編號,待用。將飽水殘塊清洗干凈,去除表面敷著泥土及污物,用濾紙洗凈表面的附著水,置入燒杯中稱重。將樣品放入電熱恒溫鼓風干燥箱內(nèi),溫度設定在103℃,烘干24小時。取出放入干燥器中冷卻至室溫稱重。
結(jié)果:燒杯凈重113.6997克,燒杯和樣品重213.1280克,干燥后燒杯和樣品重161.8422克。計算出樣品脫水前重(M1)99.4283克,脫水后樣品重(M0)48.1425克。按照含水率計算公式W=(M1-M0)/M0×100%,計算出梁寨古船船材的含水率為106.53%。
3.顯微分析
樣品:干燥后的木材殘塊一塊,所屬位置不詳。
設備:荷蘭飛納掃描電子顯微鏡phenom XL。分析電壓為15KV及配套電流,電子光學照明為CeB6燈絲,電子放大倍數(shù)100 000倍,分辨率≤15nm。搭配美國EDAX公司Genesis 2000XMS型X-射線能譜儀,能譜探測器能量分辨率<137eV(Mn Kα)。顯微鏡:德國徠卡DMS300體式顯微鏡,萊卡DVM6超景深顯微鏡。
方法:使用環(huán)氧樹脂包裹干燥后的木材樣品,用1000-2500目水砂紙由粗至細磨拋樣品。放入離子濺射儀真空罩內(nèi),抽真空至10~1Pa,噴金50秒,取出樣品,放入掃描電鏡樣品倉觀察。在普通顯微鏡下觀察,直接將樣品放置載物臺上即可。
結(jié)果:可以發(fā)現(xiàn)該樣品腐朽較重,木質(zhì)纖維斷裂較多,形成較大量洞,在孔洞邊緣有析出的結(jié)晶鹽(圖18)。
A、縱截面圖(100×)
B、縱截面(340×)
1.古船時代
古船自身殘缺嚴重,外形不整,單從船體型線和工藝無法考證年代,但從隨船出土的銅錢年號和瓷器來推測該船年代大致為清代中期。
2.古船構(gòu)造技術(shù)
艙面建筑構(gòu)件發(fā)現(xiàn)較多:觀察國內(nèi)出土的內(nèi)河船保存狀況,大多只保留船底、隔艙和船外板,艙面建筑多數(shù)遭到破壞。而梁寨古船保存的頂板、桅桿頂端、滑輪、窗欞等多為艙面建筑,為古船艙面建筑研究提供了豐富的實物資料(圖7、圖9、圖11)。
船釘、修補及釘孔痕跡等造船工藝:掛鋦是船板間常用的連接方式,多用在船體養(yǎng)護過程中。掛鋦的規(guī)格、種類、釘距以及下掛鋦前的開槽與鋦嘴、鋦板、鋦尾的入槽順序、后期密封等工藝,是我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶,其工藝技術(shù)水平在同時期領先于世界,是非常寶貴的文化遺產(chǎn),也是我國船史研究中的重要內(nèi)容。梁寨古船所采用的掛鋦連工藝具有極高的研究價值,為開展相關研究提供了重要實物證據(jù)。在該艘古船的船材上發(fā)現(xiàn)有較多挖補痕跡,以及未使用的船釘三角引導孔,可以推測該艘古船在使用過程中經(jīng)常養(yǎng)護,以延長使用壽命(圖19)。
圖19 梁寨古船掛鋦、修補、釘孔及引導孔
1.評估依據(jù)
國家文物局頒布的《WWT+0060—2014可移動文物病害評估技術(shù)規(guī)程+竹木漆器類文物》、《WWT+0003-2007館藏出土竹木漆器類文物病害分類與圖示》及《GB/T1931-2009木材含水率測定方法》等系列標準。
2.病害分析
經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研、測繪,以及取樣分析測試可以判斷,該船主要存在飽水、殘缺、糟朽、斷裂、裂隙、構(gòu)件缺失等較為嚴重的病害(圖20)。
圖20 梁寨古船頂板2—6、7、8、9板病害圖
3.保存狀況評估
梁寨古船船底板、船外板及隔艙板等船主體結(jié)構(gòu)整體缺失,殘留主要是艙面建筑構(gòu)件。頂板保存較為完整,但腐朽嚴重,部分構(gòu)件如窗欞、滑輪、桅桿頂端等保存較為完整,但也存在缺失、腐朽、破損等病害。
1.建立檔案
按照《WWT+0011-2008館藏出土竹木漆器類文物保護修復檔案記錄規(guī)范》建立該艘古船的保護修復檔案。
2.保護工作要點
清洗滅菌:用軟毛刷對古船構(gòu)件進行清理,對于較為頑固的污物,采用酒精和水的混合溶液進行清洗。特別頑固的可采用一些柔和的清洗劑進行初步清洗工作。清洗結(jié)束后使用硼酸、硼砂進行消毒處理。
脫鹽、脫色:可采用浸泡方法脫鹽。浸泡過程中采用ICP的分析手段對浸出液進行測試,觀察浸泡液中離子濃度的變化,來判斷脫鹽效果。可采用草酸進行局部脫色。
脫水定型:梁寨古船可采用比較成熟的乙二醛復合法進行脫水定型工作。
鐵釘?shù)谋Wo:梁寨古船的船板是用鐵釘連接固定的,出土時均腐蝕嚴重??刹捎昧姿徕g化,最后用3%的B72乙酸乙酯溶液進行封護。
封護:完成古船整體脫水保護修復后,可通過表面噴涂紫外線吸收劑等封護藥品,達到封護目的。
3.修復工作要點
單件船材的加固與修復:針對船材的腐朽、殘缺、斷裂、開裂、變形等病害狀態(tài),可采用襯板扶強、鑲嵌、補缺、斷裂、穿銷、矯形等方法進行加固與修復。
構(gòu)件歸位與修復:主要包括頂板、窗欞及其他構(gòu)件的修復。頂板:在前期對艙面建筑頂板及承梁保護修復的基礎上,按照考古發(fā)掘資料進行拼對。拼對后,在有充分依據(jù)的基礎上,對缺失部位,按照船材修補方法使用相近木材進行補配。窗欞等:根據(jù)窗欞、滑輪的結(jié)構(gòu)特征,使用相近樹種木材對窗欞和滑輪缺失部分進行補配。其他構(gòu)件:根據(jù)構(gòu)件的加工痕跡,盡可能分析推斷出其在古船上的位置,在有充分依據(jù)的基礎上歸位、拼合。對于無法歸位的殘存大小構(gòu)件保持原樣進行保存,用于今后研究及展示使用。
釘連:在修復過程中,艙面建筑頂板及承梁等船材間需要釘連。梁寨古船腐朽程度相對較重,古船修復過程中,盡可能使用傳統(tǒng)船釘。在隱蔽、需要強度的部位采用不銹鋼螺絲、或不銹鋼燕尾釘進行強度加固。新材料、新工藝融合入傳統(tǒng)工藝。
做舊:修補所用木材與舊材色澤上差距較大,必須進行做舊。做舊過程中,堅持由淺及深,做到整體協(xié)色。主要使用水溶性粘合劑與礦物顏料。達到“遠看一致,近觀有別”目標。
填充艌料:梁寨古船船板縫隙間的填充艌料,現(xiàn)因腐朽而缺失??墒褂脗鹘y(tǒng)艌料進行填充,這樣不僅可以起到粘結(jié)船板的作用,同時也可起到密封船釘?shù)淖饔谩?/p>
4.展示與利用
在展示過程中,梁寨古船的頂板需要制作鋼木結(jié)構(gòu)的托架。對于滑輪等重要艙面建筑構(gòu)件需要制作純木展示托架。托架的做舊要接近船材本身色澤,但又需有所區(qū)別。
5.保護修復后的保存條件建議
環(huán)境溫度控制在18—25℃,相對濕度在55%—65%,光照采用無紫外線的冷光源。除建立安全保衛(wèi)制度外,還要建立健全全日制檢查養(yǎng)護機制,采取適當?shù)姆烂埂⒎老x、防裂等措施。
在我國內(nèi)陸古河道及沿海海域常有清代古船考古發(fā)現(xiàn),但梁寨古船不僅是徐州歷史上首次發(fā)現(xiàn)的古代沉船及文物,更是較為罕見的清代中期內(nèi)河民用船。該艘古船保留下來的多是艙面建筑的構(gòu)件,具有唯一性。為清代中期古船艙面建筑研究提供了珍貴的實物資料,彌補了研究資料匱乏狀況。對研究清代中期徐州地區(qū)的漕運、木船營建、船工生產(chǎn)等都有重要價值。
從隨船出土文物的年代推測,梁寨古船的時代為清代中期。從船體規(guī)模、制作工藝細致程度觀察,應是民用船只。該艘古船發(fā)現(xiàn)有兩個滑輪,應為風帆索具構(gòu)件。滑輪的木質(zhì)部分直徑約9.5厘米、高度約33.0厘米,體量較大。所發(fā)現(xiàn)的桅桿上端部有鐵質(zhì)構(gòu)件,應為懸掛帆桿所用,故此確定該艘古船有帆(2)席龍飛:《中國造船通史》,北京,海洋出版社,2013年,第404—412頁。。
頂板保存狀況相對完整,總體呈梯形,長623.6厘米,前寬275.3厘米,后寬207.5厘米,與其下的承梁和縱桁連接結(jié)構(gòu)清楚。艙面建筑兩側(cè)縱桁下為窗欞或窗板,窗欞高度為74.5厘米。依據(jù)艙面建筑頂板外形,以及其下連接構(gòu)件位置,推測艙面建筑應位于船體中后位置,其頂應高于甲板1.50米。
若按殘存頂板尺寸約為船體總長的1/4推算,艙面建筑兩側(cè)面到船舷邊0.5米,可推算古船整體長度在24.5米,寬度在4.0米左右。
根據(jù)梁寨古船保存構(gòu)件及其出土時倒扣狀態(tài),推測該艘古船在航行中,在古河道遇到激流,船體近180°傾覆。頂板等艙面建筑構(gòu)件先嵌入淤泥,激流河水將艙面建筑與船主體分離。艙面建筑構(gòu)件逐件塵封在淤泥中,并得以保存;而船底、隔艙板及船外板等船的主體結(jié)構(gòu)隨水流漂移,掩埋于附近淤泥,或遭受破壞不存。
因保存下來的古船構(gòu)件較少,且受擾亂嚴重,故此存在以下問題有待深入研究:
1.有加工痕跡的構(gòu)件
本次共發(fā)現(xiàn)有加工痕跡船材多塊,在編制脫水保護修復方案前期進行過試拼接,拼對成果均在本文中。有待于脫水保護后,在修復過程中,再仔細研判各個構(gòu)件的功能,確定相互關系,最大限度歸位,盡可能恢復古船原貌。
2.艙面建筑頂板上雙方孔的作用
該艘古船保留最大、最為完整的構(gòu)件為頂板。其上有一大一小方孔存在的功能?為何是方形?這些都是有待深入研究的內(nèi)容。大方孔是借助2—3板材的自然間距,而小方孔則是在2—9、2—10整板上鋸斷加工而成,且外側(cè)輔以木條加固。所留孔洞初步推測或為采光、通風而設。
3.錐形木桿
前文所發(fā)現(xiàn)的錐形木桿的具體名稱有待確定。從保留在頂部的滑輪、鐵圈、連接件等配置及相互連接關系觀察應是掛帆或升降帆所用。且從滑輪直徑比較大,推測風帆也比較大,故此本文認為應是掛風帆的桅桿。但從其帶有彎度,也可能為帆桿。
梁寨古船所保留下來的頂板、窗欞及滑輪等為研究清代中期古船艙面建筑制作工藝提供了難得的實物資料,但保存下來的船構(gòu)件保存狀況不佳,受擾亂嚴重,同時存在對構(gòu)件功能認識不足等困惑或疑問。故此應當及時采取國內(nèi)成熟的飽水木器脫水方法進行脫水保護,然后根據(jù)每塊船材的外形進行拼對,以盡最大可能還原頂板等構(gòu)件的位置,從而進一步開展價值認知等相關研究,深入發(fā)掘梁寨古船的文物價值,釋讀上述疑問。
(致謝:論文寫作過程中,得到中國船級社武漢規(guī)范研究所教授級高工何國衛(wèi)先生悉心指導,在此表示感謝!)