太原市永祚寺東塔糾偏論述

孫芙蓉

摘 要：全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位——太原永祚寺內(nèi)聳立著兩座古塔：東塔在明末清初著名的學(xué)者、思想家、書畫家傅山先生的祖父傅霖先生倡議下，于萬歷二十七年（1599）建成;西塔由明代著名佛教建筑師妙峰大師主持監(jiān)造，于萬歷四十年（1612）建成。兩塔都具有相同的時(shí)代特色，斗拱的結(jié)構(gòu)、造型，檐、椽、柱、枋的砍磨都大同小異，均為樓閣式，平面均為八角形，各13層，南北對(duì)峙，成為磚塔成雙組合中形制最完善、規(guī)模最大、塔身最高的一組建筑，兩塔相距46米，均為磚仿木結(jié)構(gòu)建筑。雙塔建成后，“凌霄雙塔”即成為太原的古八景之一，亦為當(dāng)代太原市的標(biāo)志。

關(guān)鍵詞：永祚寺;東塔;糾偏

由于東塔建造之初，地基處理得不夠均勻結(jié)實(shí)，故東塔自建成后，就發(fā)現(xiàn)塔身略微向西北方向傾斜，當(dāng)時(shí)就貼補(bǔ)磚石進(jìn)行加固，現(xiàn)塔身東南面斗拱上仍有茸補(bǔ)痕跡。歷經(jīng)近四百年的風(fēng)雨滄桑，加之地震、戰(zhàn)爭(zhēng)等損傷，截至1993年7月時(shí)，東塔塔尖偏離塔底中心2.8646米，塔基沉降差最大數(shù)值為0.3361米。塔基沉降造成東塔塔身明顯扭曲，塔體劈裂縫隙逾百，六層以下龜裂嚴(yán)重：1～2層?xùn)|角處裂隙達(dá)10厘米以上，可探深度達(dá)50厘米以上;3～4層3個(gè)塔檐依塔身切削式的墮落，15攢平身科，7攢角科，損害程度較大;1～4層22個(gè)面的塔檐存在裂隙，其裂縫均在塔體和塔檐結(jié)合部。此外，塔剎整體向西北方向傾斜，塔道階梯殘壞，塔道上部疊澀磚垂彎裂隙嚴(yán)重。

為了做好東塔的維修保護(hù)工作，從1980年起，各方積極建言獻(xiàn)策，在大量的基礎(chǔ)檢測(cè)和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，東塔維修加固方案數(shù)易其稿，經(jīng)反復(fù)論證，確定了太原永祚寺東塔的糾偏及維修加固方案，東塔最終于1997年9月26日修繕完畢。東塔修繕工程竣工后，永祚寺東塔仍然保持在穩(wěn)定狀態(tài)。為了及時(shí)總結(jié)永祚寺東塔的糾偏、加固經(jīng)驗(yàn)，文物工作者發(fā)表數(shù)篇研究論文，其中武光文研究員發(fā)表《太原市永祚寺雙塔的保護(hù)維修》[1]，該文對(duì)東塔的糾偏方法有較為詳細(xì)的介紹;郭英副研究員發(fā)表《雙塔寺建筑沿革初探和東塔維修技術(shù)》[2]，該文對(duì)東塔的加固修繕方法有較為詳細(xì)的介紹。由于兩篇論文在材料的取舍方面存在著一定的選擇，故論文較少提及東塔糾偏前的分析檢測(cè)成果，也沒有反映東塔糾偏維修方案形成，特別是對(duì)糾偏方案論證的全過程，筆者在兩位前輩論文的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充完善如下。

1 東塔加固維修方案的前期研討

關(guān)于東塔的維修加固方法，專家們普遍認(rèn)為東塔的維修工作主要是考慮如何解決塔體傾斜度的問題，解決辦法：①維持現(xiàn)狀，使傾斜度不再發(fā)展，在這個(gè)前提下考慮維修的技術(shù)問題;②對(duì)傾斜度用糾偏、撥正的方法進(jìn)行維修，但是此方法難度較大。考慮到東塔傾斜度較大，且塔體扭曲嚴(yán)重，專家建議最好采用方法①，即通過打樁、灌注等辦法加固基礎(chǔ)，使其傾斜度不再發(fā)展，只有控制其不再發(fā)展，維修東塔的諸如塔身破損、裂隙等則容易處理。

2 東塔傾斜原因的分析檢測(cè)

要做好東塔的加固維修工作，首先要找到致使塔身傾斜的主要因素，只有經(jīng)過實(shí)地測(cè)量、觀察，得出塔體傾斜度變化、塔身結(jié)構(gòu)、塔體區(qū)域地形、地質(zhì)、地下隱患等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，才能為編制東塔加固修繕方案提供科學(xué)依據(jù)。為此，從1980年成立維修雙塔領(lǐng)導(dǎo)組至1995年正式啟動(dòng)?xùn)|塔加固維修工程，我們先后完成西塔所用萬歷時(shí)期磚及白灰漿的分析檢測(cè)、東塔區(qū)域巖土工程勘察、東塔變形檢測(cè)、東塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)探查、東塔塔底靜壓力測(cè)試、塔體材料抗壓強(qiáng)度檢測(cè)等一系列理化檢測(cè)工作。其中，東塔區(qū)域巖土工程勘察、東塔變形檢測(cè)等數(shù)據(jù)和結(jié)論對(duì)東塔加固方案的最終形成起到了推動(dòng)作用。

2.1 東塔區(qū)域巖土工程勘察

根據(jù)項(xiàng)目方提交的《太原永祚寺東塔傾斜變形巖土工程勘察報(bào)告》的結(jié)論，塔體兩側(cè)濕陷性很接近，均為Ⅱ級(jí)非自重濕陷性場(chǎng)地，且塔體所處位置較高，浸水濕陷的可能性較小，塔體地基的不均勻變形不大可能是由濕陷性引起的;塔體兩側(cè)地基的壓縮性差異較大，可認(rèn)為塔體的初始偏心是由于地基不均勻壓縮變形所致;塔體產(chǎn)生初始傾斜后由于地基不均勻沉降的逐步增大與偏心距增大的相互影響以及塔體力學(xué)剛度、強(qiáng)度逐步降低等因素的互相影響，惡性循環(huán)，進(jìn)一步加劇了塔體的傾斜?？梢源_定，東塔傾斜與塔體沉降側(cè)土壤浸水濕陷無關(guān)，引起東塔塔體傾斜的最主要原因就是建塔之初地基處理不均勻。

2.2 東塔傾斜度檢測(cè)

關(guān)于東塔傾斜度的記錄，目前可見最早的資料為1982年4月手寫的《雙塔維修建議》，該文中介紹了東塔、西塔傾斜程度的測(cè)量方法和結(jié)果，文中有“西塔塔尖總偏移52.9厘米;東塔塔尖總偏移273厘米”等內(nèi)容，根據(jù)“雙塔維修經(jīng)費(fèi)于1980年7月下?lián)堋钡挠涗?，推測(cè)關(guān)于東塔傾斜度最早的記錄時(shí)間在1980年7月左右。

1989年11月，我們?cè)俅挝袑I(yè)檢測(cè)部門對(duì)東塔傾斜度進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明當(dāng)時(shí)東塔塔尖（高程57.0637米）相對(duì)塔基的位移量已達(dá)到2.8215米。據(jù)華北測(cè)繪職工大學(xué)提交的《太原雙塔寺東塔變形觀測(cè)報(bào)告》“塔基不均勻沉降引起塔身傾斜，塔基最大沉降量差為0.3361米，引起的最大塔基傾角為1°49′56″，由此銅盤處（高程52.2097米）相對(duì)于塔基的位移量應(yīng)為1.582米，而銅盤相對(duì)塔基位移量實(shí)為2.4975米，故可以斷定銅盤處尚有0.9155米的位移量是由其他因素引起的”，可知塔基沉降是東塔傾斜的主要原因。

該報(bào)告在分析了東塔各層中心相對(duì)于塔基中心位移量及高程后，得出“塔身各層高差增值引起塔心的位移，即塔基不均勻沉降的同時(shí)，塔身各部位由于受力不均而產(chǎn)生不均勻擠壓龜裂，類似于在各層次繼續(xù)產(chǎn)生不均勻沉降，各層次產(chǎn)生的不均勻沉降使得塔身傾斜隨著塔高而增大”的結(jié)論。

我們?cè)?993年測(cè)得東塔塔尖位移量為2.8646米，東塔的傾斜度逐年加大，且傾斜速度逐漸加快。

3 東塔糾偏方案的最終確定

永祚寺東塔的加固已到了刻不容緩的地步，但是對(duì)東塔是“加固補(bǔ)強(qiáng)”還是“復(fù)位糾偏”，專家們?nèi)匀辉诩ち覡?zhēng)辯。根據(jù)國(guó)家文物局的建議，我們邀請(qǐng)杭州曹氏建筑物糾偏研究所曹時(shí)中先生考察雙塔，曹先生在考察后指出，“古塔的‘加固補(bǔ)強(qiáng)是指在地基沉降的一側(cè)，采用‘壓力注漿等措施使其地基強(qiáng)度提高、模量值增大，從而減少或終止不均勻沉降，達(dá)到使建筑物安全的目的;‘加固補(bǔ)強(qiáng)的技術(shù)簡(jiǎn)單地說就是人為地在古塔沉降一側(cè)地基中墊了一個(gè)‘水泥塊，保證古塔不再傾斜”。曹先生還介紹“保持古塔不再傾斜的方法還可以是在古塔沉降一側(cè)打入灰土樁、靜壓樁、樹根樁等‘硬樁，以承托古塔重量，保證古塔不繼續(xù)傾斜;也可以類似意大利比薩塔一樣在未沉降一側(cè)加壓鉛塊以保證古塔不再繼續(xù)傾斜”。

曹先生同時(shí)指出：“‘補(bǔ)強(qiáng)地基的方法雖然可以保證永祚寺東塔不繼續(xù)傾斜，但是，傾斜已達(dá)2.86米的東塔，塔體剛度、強(qiáng)度已發(fā)生較大變化，而太原地區(qū)又處于地震較活躍地帶--僅在雙塔建成后的400年間，震中在太原的4.75級(jí)以上地震就有十余次。如果不糾偏，傾斜度如此之大、塔體剛度、強(qiáng)度已降低很多的東塔很難應(yīng)對(duì)地震的考驗(yàn)?！?/p>

古塔的“復(fù)位糾偏”通常是采用“迫降糾偏法”，即在古塔未沉降的一側(cè)，采用直接掏土、鉆孔取土、地基應(yīng)力解除、深井深層沖水掏土等方法，人為地調(diào)整古塔基礎(chǔ)不均勻沉降而達(dá)到糾偏的目的。針對(duì)糾偏過程中可能造成已扭曲、龜裂嚴(yán)重塔體“崩塌”的疑惑，糾偏前可以在查明結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度基礎(chǔ)上，先對(duì)塔體采用鋼箍加固、輔以錨桿捆住塔身的方法，以加強(qiáng)塔體在糾偏過程中整體性;針對(duì)糾偏有可能“矯枉過正”的疑惑，曹先生提出“掏土?xí)r要根據(jù)傾斜程度、方向以及安全糾偏率等分階段掏土，迫使沉降較少的塔基東南側(cè)部位下沉;沉降不能一蹴而就，需待前一次沉降穩(wěn)定后，再進(jìn)行下一次掏土;為了防止‘矯枉過正糾偏不能百分之百糾正，達(dá)到國(guó)家文物局規(guī)定的古塔類文物傾斜度控制在1%范圍內(nèi)的要求即可”。

經(jīng)過審慎研究，我們委托曹時(shí)中先生承擔(dān)了永祚寺東塔的糾偏工作，曹先生采用“直接掏土糾偏法”，開始時(shí)每天糾偏1厘米，最快每天糾偏11厘米，平均每天糾偏5～6厘米，經(jīng)過40余天的緊張工作，1995年8月22日，永祚寺東塔在一片質(zhì)疑聲中扶正到位。此后多年，我們不間斷地對(duì)東塔進(jìn)行沉降、傾斜、裂隙觀測(cè)，確定永祚寺東塔處于穩(wěn)定狀態(tài)，東塔的糾偏成果最終得到了時(shí)間的檢驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]武光文.太原市永祚寺雙塔的保護(hù)維修[J].五臺(tái)山研究，2003（2）.

[2]郭英.雙塔寺建筑沿革初探和東塔維修技術(shù)[J].古建園林技術(shù)，2002（1）.