黃詠馨 羅啟文
(1.湖南工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院,湖南 益陽(yáng) 413000;2.長(zhǎng)沙市規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,湖南 長(zhǎng)沙 410000)
我國(guó)作為歷史悠久的文明大國(guó),在歷史長(zhǎng)河的不同時(shí)期修建了無(wú)數(shù)的優(yōu)秀建筑,留存至今已經(jīng)成為無(wú)比珍貴的古建筑為數(shù)不多,需要保護(hù)。由于受到多方面因素的影響,不少古建筑都遭遇或面臨著各種損壞問(wèn)題,嚴(yán)重的已經(jīng)到了可能被損毀的地步。因此做好古建筑修復(fù)加固工作,自然成為了古建筑保護(hù)與利用的重要任務(wù)。本文就古建筑修復(fù)加固施工技術(shù)進(jìn)行探討,希望能為古建筑保護(hù)與利用提供一定支持。
古建筑作為具有歷史價(jià)值和意義的建筑,涵蓋了從遠(yuǎn)古到民國(guó)時(shí)期的所有建筑。古建筑作為歷史文化的載體,是激發(fā)群眾愛(ài)國(guó)熱情與民族自豪感的實(shí)體,是歷史研究的對(duì)象,是旅游業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是新建筑設(shè)計(jì)以及藝術(shù)創(chuàng)作的靈感來(lái)源,具有多重價(jià)值,在現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域均發(fā)揮至關(guān)重要的作用。不過(guò)古建筑由于修建年代久遠(yuǎn),在經(jīng)歷了材料老化、腐蝕、蟲蛀、自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等因素的影響后,往往會(huì)出現(xiàn)各種損壞,如基礎(chǔ)沉降與破碎、臺(tái)基石松動(dòng)和位移、墻體傾斜與裂縫、株根腐爛、柱體分裂、木構(gòu)件損壞、屋頂滲漏、油漆裂紋和剝落等[1]。古建筑的損壞會(huì)對(duì)其價(jià)值造成嚴(yán)重影響。古建筑一旦受到損壞,其作為歷史文化的載體作用將會(huì)受到一定影響。損壞的古建筑固然更能體現(xiàn)歷史發(fā)展留下的痕跡,但卻會(huì)影響人們通過(guò)其對(duì)歷史原貌進(jìn)行復(fù)原,也會(huì)導(dǎo)致其社會(huì)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等受到影響,不利于地方形象的塑造、精神文化的建設(shè)以及旅游業(yè)的發(fā)展。對(duì)古建筑的管理而言,加強(qiáng)古建筑的保護(hù)、修復(fù)與加固十分有必要,是減輕和避免古建筑損害,維持古建筑原貌,全面發(fā)揮古建筑價(jià)值的有效手段。
在對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)加固時(shí),一定要遵循尊重傳統(tǒng)原則、可逆性與可再處理原則、最低干預(yù)原則,否則可能出現(xiàn)修復(fù)加固效果和預(yù)期相差甚遠(yuǎn)的情況。
古建筑的核心價(jià)值在于其歷史性,而對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)加固可能會(huì)對(duì)這一核心價(jià)值造成破壞,進(jìn)而嚴(yán)重影響古建筑的綜合價(jià)值。因此在對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)加固時(shí),一定要以尊重傳統(tǒng)、保護(hù)歷史價(jià)值為基本前提,盡可能強(qiáng)化歷史價(jià)值的保留與傳承[2]。
對(duì)古建筑進(jìn)行修繕,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持貫徹可逆性原則,確保修繕后能再次處理,即實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)使用和古建筑原結(jié)構(gòu)相同、相近或兼容的材料以及傳統(tǒng)工藝技法,以免對(duì)古建筑的歷史價(jià)值造成破壞,同時(shí)為后人研究、識(shí)別及修繕等提供可靠信息。
為了降低對(duì)古建筑歷史價(jià)值的破壞,相應(yīng)的修復(fù)加固應(yīng)當(dāng)做到最低干預(yù),即非必要情況下不應(yīng)過(guò)度修復(fù)而是做好預(yù)防性保護(hù),而古建筑損壞已經(jīng)十分嚴(yán)重和危險(xiǎn)時(shí)則需及時(shí)排除結(jié)構(gòu)險(xiǎn)情以及排除潛在威脅。
木柱是古建筑的重要部分,是整個(gè)建筑的支撐,其一旦發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞會(huì)威脅古建筑的安全,故而必須對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)修復(fù)和加固。木柱的損壞類型主要包括裂縫、蟲蛀以及腐朽等,針對(duì)不同損壞需要采取合適的修復(fù)加固技術(shù)進(jìn)行處理。
3.1.1 裂縫的修復(fù)加固
導(dǎo)致古建筑木柱開(kāi)裂的原因較多,包括木材抗剪性能差、使用的木材尚未完全干燥、外力破壞、榫卯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向載荷過(guò)大等。發(fā)現(xiàn)古建筑木柱開(kāi)裂后,需要對(duì)開(kāi)裂嚴(yán)重程度及其原因進(jìn)行綜合分析,并對(duì)相應(yīng)的修復(fù)加固方案加以規(guī)劃,應(yīng)用合適的修復(fù)加固工藝進(jìn)行處理[3]。通常木柱裂縫寬度不超過(guò)3mm時(shí),可選用填充縫補(bǔ)法,即向裂縫中填充膩?zhàn)踊颦h(huán)氧樹(shù)脂后刷平;木柱裂縫超過(guò)3mm但不超過(guò)30mm的情況下,可選用嵌補(bǔ)法,即向木柱裂縫中嵌入木條或嵌縫料,再使用膠粘劑進(jìn)行固定;木柱裂縫超過(guò)30mm的情況下,則需在應(yīng)用嵌補(bǔ)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行碳纖維加固。進(jìn)行碳纖維加固施工應(yīng)當(dāng)先對(duì)木柱表面加以清潔,均勻涂抹一層環(huán)氧樹(shù)脂,于室溫環(huán)境下養(yǎng)護(hù)6h左右,然后從裂縫上下兩端沿著木柱圓周方向布置單向碳纖維布,而且纖維布內(nèi)表面也需要均勻涂抹一層環(huán)氧樹(shù)脂。由于碳纖維布具有重量輕、厚度薄、牢固的特點(diǎn),將其作為修復(fù)加固木柱裂縫材料具有對(duì)古建筑木柱外觀以及受力情況影響小的優(yōu)勢(shì)。碳纖維加固法與傳統(tǒng)的鐵箍或玻璃鋼箍相比,無(wú)疑更能維持古建筑原貌,故而其在近年來(lái)逐漸取替后者并在古建筑木柱裂縫修復(fù)加固工程中被廣泛應(yīng)用[4]。
3.1.2 蟲蛀損壞的修復(fù)與防治
針對(duì)遭遇蟲蛀損壞的古建筑木柱,不僅要采取合理的修復(fù)加固技術(shù)進(jìn)行處理,還要做好配套的蟲害防治工作,以免之后再次發(fā)生嚴(yán)重蟲害。發(fā)現(xiàn)木柱出現(xiàn)蟲蛀損壞后,一般可采取化學(xué)方法進(jìn)行處理,即配制化學(xué)加固材料來(lái)強(qiáng)化木柱抗蟲害能力?;瘜W(xué)加固材料的配制需要使用石英粉、304號(hào)不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)烷酸鉆苯乙酸液、過(guò)氧化環(huán)乙酮苯等材料,依次按照100∶100(:2~3):4的比例進(jìn)行混合。將化學(xué)加固材料涂抹于木柱上,不僅能增強(qiáng)木柱抗蟲害能力,還能在一定程度上強(qiáng)化木柱的強(qiáng)度、防腐能力以及尺寸穩(wěn)定性。針對(duì)古建筑木材的蟲害問(wèn)題,還需要平常做好相應(yīng)防治措施,如木構(gòu)件覆蓋防腐防蟲涂層、定期噴灑藥劑、帳幕熏蒸、局部熏蒸、設(shè)置阻隔網(wǎng)、人工捕捉、土壤消殺、維持通風(fēng)和干燥環(huán)境等。
3.1.3 腐朽病害的處置
木質(zhì)結(jié)構(gòu)腐朽是由于木腐菌侵入而使得木材細(xì)胞壁被破壞,最終導(dǎo)致木材力學(xué)性能下降并出現(xiàn)松軟易碎的情況。古建筑木柱腐朽后往往會(huì)產(chǎn)生粉末或篩孔,相應(yīng)的木柱承載能力大幅下降,會(huì)對(duì)整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性造成巨大威脅。發(fā)現(xiàn)古建筑木柱出現(xiàn)腐朽情況后,需要及時(shí)對(duì)腐朽程度進(jìn)行檢查。如果木柱僅是表層腐朽且不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,那么可通過(guò)剔補(bǔ)加固的方式加以處理,即把木柱腐朽部分剔除掉之后進(jìn)行防腐處理,再將干燥木料按照原樣對(duì)木柱進(jìn)行修補(bǔ)與粘貼,如果必要的話應(yīng)當(dāng)使用鐵箍對(duì)木柱進(jìn)一步加固。
檁作為古建筑中用來(lái)支持椽子或屋面板的長(zhǎng)條形構(gòu)件,在整個(gè)古建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著不容忽視的穩(wěn)固作用。一般來(lái)說(shuō),檁條損壞可采取和木柱相似的修復(fù)加固方法,通過(guò)翻轉(zhuǎn)或嵌補(bǔ)加固后繼續(xù)使用即可。不過(guò)部分檁條損壞較為嚴(yán)重,無(wú)法通過(guò)修復(fù)來(lái)保障其使用的安全性與可靠性,應(yīng)重新制作并進(jìn)行更換。
3.2.1 木料選用
選擇相應(yīng)的木材作為古建筑檁條制作原料即可。為了保障檁條更換加固后的可靠性,一定要確保選用的木材質(zhì)量良好,以免更換檁條后短時(shí)間內(nèi)又出現(xiàn)嚴(yán)重的檁條損壞現(xiàn)象。如果古建筑原本的檁條選用的木材具有防潮性弱、易變性、易遭蟲蛀等缺陷,那么可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的其他木材進(jìn)行代替。對(duì)原木料進(jìn)行認(rèn)真檢查,確保其不存在大死節(jié)、蟲蛀、腐朽、木色變化、端頭年輪疏密不合理、木材過(guò)輕過(guò)重等情況,否則不能用于檁條制作[5]。
3.2.2 明確檁條制作要求
制作檁條需要根據(jù)檁條所處位置進(jìn)行適當(dāng)加長(zhǎng)處理,以免更換的檁條長(zhǎng)度不合適。如果檁條位于明間,一般需根據(jù)明間尺寸適當(dāng)加長(zhǎng)20~25cm;如果檁條位于次間,一般需根據(jù)次間長(zhǎng)度適當(dāng)加長(zhǎng)10~15cm;如果檁條位于梢間,一般需根據(jù)梢間開(kāi)間長(zhǎng)度適當(dāng)加長(zhǎng)3~5cm。檁條作為橫向受彎構(gòu)件,應(yīng)對(duì)其拱勢(shì)進(jìn)行合理控制,以免拱勢(shì)過(guò)大而影響屋面坡水或拱勢(shì)過(guò)小而引發(fā)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固隱患。為了保障檁條拱勢(shì)的合理性與有效性,一般應(yīng)根據(jù)木材原料的自然彎曲加工出1/300~1/200的起拱。
3.2.3 檁條砍刨加工
選定檁條木料以及相應(yīng)的加工要求后,可對(duì)木料進(jìn)行砍刨加工。將木料放置于三角木上,利用頭線法與八卦線法將木料加工成八邊形,然后將其進(jìn)一步修砍為十六邊形,再依次進(jìn)行粗刨與光刨,確保其尺寸與規(guī)格符合要求。
3.2.4 檁條安裝
制作好新的檁條后,需要將其安裝至古建筑相應(yīng)部位。先將檁條放置于安放部位,再通過(guò)鐵爪釘將其和木柱進(jìn)行牢固連接,確保二者足夠穩(wěn)固。安裝過(guò)程中應(yīng)當(dāng)確保檁條的栓頭松緊一致且檁條順直自然,如果發(fā)現(xiàn)建筑物屋面坡勢(shì)舉折不流暢或檁條與柱碗的結(jié)合不到位,應(yīng)對(duì)檁條局部進(jìn)行鏟刨處理。
古建筑的屋面多采取鋪瓦形式,如果瓦面損壞,需要拆卸并重新鋪裝。對(duì)古建筑瓦屋面進(jìn)行拆卸,多采取揭頂保脊方式進(jìn)行處理。實(shí)際操作時(shí)應(yīng)將脊下的兩匹老瓦頭以及腦椽保留,并將其余部分拆除掉,等到補(bǔ)配的椽子制作好后再將留下的部分拆除掉。拆卸瓦件時(shí)應(yīng)依照由上到下、由左到右的順序進(jìn)行操作,并且拆除后的瓦件應(yīng)當(dāng)根據(jù)顏色、規(guī)格等進(jìn)行整齊擺放和保存。將屋面瓦件拆除掉之后,需要立馬搭設(shè)相應(yīng)的保護(hù)支架,以免屋脊遭到破壞。對(duì)拆除掉的瓦件進(jìn)行逐塊檢查,通過(guò)認(rèn)真觀察以及敲擊瓦塊的方式確保瓦件不存在扭曲、變形、粘疤、掉釉、“啪啦”聲等情況。在拆除瓦件后的瓦面兩側(cè)進(jìn)行沖壟處理,先在邊壟位置進(jìn)行拴線和鋪灰,然后于正脊、中腰、檐頭等位置分別布好線,將底瓦與蓋瓦移到對(duì)應(yīng)位置。在滴水瓦與勾頭瓦的位置拴好線,一道線需拴在滴水尖處,另一道線需栓在檐口位置,二者分別作為滴水瓦與勾頭瓦鋪裝的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。做好準(zhǔn)備之后便可對(duì)底瓦進(jìn)行鋪裝,按照拴好系于脊上且吊在房檐下的瓦、底瓦鋪裝、磨平底瓦填灰的方式進(jìn)行施工,并且底瓦的鋪裝方式必須與原本的鋪裝方式一致,不得隨意變更[6]。之后再對(duì)蓋瓦進(jìn)行鋪裝,按照“大瓦跟線,小瓦跟中”的方式進(jìn)行處理,從而確保蓋瓦兩側(cè)整齊。最后再進(jìn)行釘瓦釘、捉節(jié)夾壟、清壟擦瓦、安裝釘帽、清潔收尾等工序,施工結(jié)束后進(jìn)行檢查,確保瓦面鋪裝的質(zhì)量符合要求。
油飾彩繪作為古建筑的重要組成部分,通常用于裝飾檁條、墻壁、橋梁等,兼具保護(hù)木材與藝術(shù)裝飾兩大作用。古建筑油飾彩繪一旦遭到損壞,會(huì)導(dǎo)致古建筑的歷史價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值等大受影響,需要加強(qiáng)保護(hù)與修復(fù)。對(duì)壁畫進(jìn)行修復(fù)需要以調(diào)查分析和價(jià)值評(píng)估為基礎(chǔ),做好環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)估工作,再對(duì)壁畫生產(chǎn)資料、壁畫顏色等進(jìn)行研究,落實(shí)色素分析與粘合劑分析工作,弄清楚壁畫問(wèn)題機(jī)理,進(jìn)而針對(duì)性地選用合適技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。目前常用的古建筑壁畫保護(hù)修復(fù)技術(shù)主要包含灌漿修復(fù)技術(shù)、褪色修復(fù)技術(shù)等。
3.4.1 灌漿修復(fù)技術(shù)
該技術(shù)主要用于空心壁畫的修復(fù)。與空心壁畫的錨固法修復(fù)技術(shù)相比,灌漿修復(fù)技術(shù)的安全系數(shù)更高,并不會(huì)對(duì)古建筑的支撐效果造成影響。尤其是部分古建筑的土坯墻在毛細(xì)管水長(zhǎng)期滲透的影響下較為松軟,一旦加錨固定可能會(huì)對(duì)墻壁造成嚴(yán)重?fù)p壞。運(yùn)用灌漿修復(fù)技術(shù)能在保障墻壁安全的情況下進(jìn)行有效修復(fù),盡可能維持壁畫原貌。合理選擇灌漿材料,應(yīng)確保灌漿材料具有不改變壁畫物化性質(zhì)、固結(jié)時(shí)體積變化小、孔隙率以及透氣性等與原墻壁相近、耐久性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗微生物侵襲等特點(diǎn),否則可能會(huì)導(dǎo)致壁畫修復(fù)后出現(xiàn)各種問(wèn)題。壁畫灌漿修復(fù)技術(shù)的工藝流程為鉆注漿孔、探視空鼓部位狀況、插入注漿管、灌漿、封孔、補(bǔ)色等。鉆注漿孔需要合理確定注漿孔位置,如果壁畫表面開(kāi)裂,則可直接在壁畫破損、缺失位置等進(jìn)行鉆孔。對(duì)孔徑與孔深進(jìn)行合理確定,通??讖綖?.0~1.5cm,孔深則需根據(jù)壁畫表面到空鼓部位的距離加以確定。同一壁畫上,注漿孔最好設(shè)置為不規(guī)則三角形,從而兼顧灌漿操作以及確保壁畫和墻體粘結(jié)牢固。使用內(nèi)窺鏡對(duì)空鼓部位進(jìn)行觀察與探視,如果發(fā)現(xiàn)其中存在較大碎塊或大量沙土,應(yīng)小心取出。根據(jù)注漿孔大小,選擇尺寸合適的透明塑膠管作為注漿管,確保注漿管固定穩(wěn)固,以免注漿時(shí)掉落。正式進(jìn)行注漿前可通過(guò)注射器向注漿管中注入少量PS溶液,該溶液的模數(shù)為3.8、濃度為5%~10%,能起到良好的加固作用,從而為后續(xù)灌漿創(chuàng)造有利條件。灌漿時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)注漿孔位置,按照由下及上的方式進(jìn)行注漿,以免漿液從下方的注漿孔涌出。注漿過(guò)程中可通過(guò)手指輕敲、按壓注射器的壓力反饋等判斷漿液是否注滿,注滿后應(yīng)及時(shí)停止注射。注漿過(guò)程中需要使用鋪有多層吸水紙的壁板對(duì)壁畫進(jìn)行支頂處理,以免漿液影響而導(dǎo)致壁畫損壞脫落。注漿后2~3d,需開(kāi)始按照每天更換2次吸水紙的方式加強(qiáng)保養(yǎng),促進(jìn)漿液更快的干燥與凝固。待漿液干燥凝固后,需使用3%丙烯酸乳液滲透加固孔沿,再使用配制好的泥漿進(jìn)行封孔處理,等待注漿孔處半干燥后再將其表面壓平。待封孔泥漿干燥后,需要選用和壁畫相同的礦物顏料進(jìn)行調(diào)配以及補(bǔ)色處理,并且只能對(duì)注漿孔以及裂縫處進(jìn)行補(bǔ)色,不得對(duì)壁畫其他部分進(jìn)行補(bǔ)色處理[7]。
3.4.2 褪色修復(fù)技術(shù)
褪色修復(fù)技術(shù)是針對(duì)褪色壁畫的修復(fù)手段,褪色修復(fù)技術(shù)在古建筑壁畫修復(fù)中的應(yīng)用較為有限,這是因?yàn)楸诋嬐噬旧砭褪亲匀晦D(zhuǎn)化的結(jié)果,從本質(zhì)上而言并不能完全視作損壞。濫用褪色修復(fù)技術(shù),必然會(huì)破壞古建筑原本的歷史價(jià)值與藝術(shù)價(jià)值。實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)以最小干預(yù)原則、尊重傳統(tǒng)原則為基礎(chǔ),根據(jù)實(shí)際情況合理運(yùn)用褪色修復(fù)技術(shù)。如果需要對(duì)壁畫進(jìn)行重涂,只能對(duì)可重復(fù)疊加基礎(chǔ)的顏色進(jìn)行重涂,否則會(huì)對(duì)壁畫本身造成不可逆的影響與破壞。古建筑壁畫重繪需維持和原畫一致,不得破壞原畫以及壁畫整體效果,實(shí)踐中可根據(jù)實(shí)際情況靈活選用影線法或原畫法進(jìn)行重畫。褪色的壁畫大多已經(jīng)風(fēng)化干燥,為了確保重繪操作的有效性,應(yīng)在重繪前將宣紙覆在壁畫上,然后使用噴霧器將需重繪的部分噴濕,等待20min后檢查宣紙表面是否剝離且附有白色鹽晶體,待宣紙表面剝離后進(jìn)行重繪能確保重繪效果符合預(yù)期。
綜上,采取適合技術(shù)對(duì)古建筑進(jìn)行科學(xué)修復(fù)加固十分必要,是維持古建筑價(jià)值的有效手段。新時(shí)期背景下,古建筑修復(fù)加工技術(shù)隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展得以不斷更新和完善,能夠?yàn)楣沤ㄖ峁└鼮榭煽康谋U希嚓P(guān)部門與人員應(yīng)當(dāng)以現(xiàn)有的技術(shù)規(guī)范為基礎(chǔ),不斷探索和嘗試新的先進(jìn)技術(shù),優(yōu)化施工工藝,提高古建筑修復(fù)加固施工質(zhì)量。