摘要:2019年青銅峽市文物管理所對(duì)北岔口長(zhǎng)城1705.05 m的墻體、烽火臺(tái)和敵臺(tái)進(jìn)行了保護(hù)修繕。文章通過(guò)分析此段長(zhǎng)城存在的主要病害現(xiàn)象和病害形成原因,闡述明長(zhǎng)城北岔口段保護(hù)修繕工程采取的技術(shù)措施及長(zhǎng)城修繕工作的意義,以擴(kuò)大長(zhǎng)城保護(hù)工作的影響力,進(jìn)一步提升長(zhǎng)城保護(hù)管理工作水平。
關(guān)鍵詞:寧夏;明長(zhǎng)城;病害;修繕加固
明長(zhǎng)城北岔口段是目前已知寧夏乃至河西走廊地區(qū)遺存黃土夯筑墻體最具代表性的地段,夯層清晰。從構(gòu)筑方式、筑造特點(diǎn)等方面來(lái)看,此段墻體在筑造時(shí)就地取材,使用夾雜小礫石的黃沙土分段版筑而成,在地勢(shì)相對(duì)較低、周圍黃沙土堆積較多的地方使用黃沙土夯筑。墻體總高9.7 m(南側(cè))、8 m(北側(cè)),頂寬3.2 m,夯層厚0.15 m。北岔口長(zhǎng)城保護(hù)修繕工程根據(jù)《長(zhǎng)城保護(hù)維修工作指導(dǎo)意見》,在維修加固過(guò)程中遵守不改變文物原狀和最小干預(yù)原則,保持長(zhǎng)城的原型制、原結(jié)構(gòu)、優(yōu)先使用原材料、原工藝等要求。技術(shù)人員采用土釘錨固技術(shù)、夯筑技術(shù)、裂縫注漿技術(shù)以及黏結(jié)劑等科學(xué)方法,進(jìn)行了長(zhǎng)城頂面保護(hù)、防洪渠工程、排水涵洞毛石砌筑、防風(fēng)化固化處理、土坯襯砌加固、夯筑加固、清理喬灌木,裂縫、孔洞修補(bǔ)等工作,有效保護(hù)了長(zhǎng)城這一歷史文化遺產(chǎn)。
青銅峽市的氣候?qū)儆跍貛Т箨懶詺夂?,這里地處中溫帶干旱氣候區(qū),具有春多風(fēng)沙、夏少酷暑、秋涼較早、冬寒較長(zhǎng)、雪雨稀少、日照充足、蒸發(fā)強(qiáng)烈等特點(diǎn),年平均降水量在260.7 mm左右。長(zhǎng)城所在地區(qū)為黃土高原與沙漠過(guò)渡地帶,西接內(nèi)蒙。干旱少雨,風(fēng)大沙多,而且長(zhǎng)城周邊有采沙場(chǎng)、采石場(chǎng),經(jīng)常有大車經(jīng)過(guò),周邊牧民放牧、生活都對(duì)長(zhǎng)城產(chǎn)生了負(fù)面影響。
(一)主要病害現(xiàn)象
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察,明長(zhǎng)城寧夏青銅峽市北岔口段主要病害有下列幾種:
(1)墻體裂縫:墻體表面許多裂縫縱向貫通裂縫。
(2)墻體坍塌:墻體局部坍塌,以至現(xiàn)存部分穩(wěn)定性難以保證。
(3)墻基掏蝕:墻體根基酥脆剝落,根基上部墻體懸空。
(4)人為破壞:人為開挖道路、踩踏、對(duì)遺址造成破壞。
(5)雨水沖刷及洪水沖垮:一是長(zhǎng)期受降雨及墻體頂面排水的沖刷,墻體表面形成沖溝破壞。二是周邊洪水沖垮墻體。
(二)主要病因
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析,主要病害有自然因素和人為因素兩種。
1.自然因素
自然因素主要包括風(fēng)蝕、雨蝕、凍融、水土流失(水融)、泥石流、生物病害等。
(1)風(fēng)蝕:風(fēng)蝕是造成土遺址毀壞的主要因素之一,它不斷剝蝕遺址的表面,最終造成遺址倒塌。由于墻體處在空曠的荒漠,風(fēng)力強(qiáng)勁,因此風(fēng)蝕在各種病害中占主導(dǎo)地位,除了形成典型風(fēng)蝕地貌外,也加劇了其他病害,而且與其他病害相復(fù)合,對(duì)墻體形成復(fù)合病害。
(2)雨蝕:沖溝主要發(fā)育在長(zhǎng)城夯土版結(jié)的軟弱地帶以及頂部自然落差低部位置。寧夏地區(qū)雖然干旱少雨,但對(duì)于夯土遺址來(lái)說(shuō),偶遇暴雨或連續(xù)降雨就會(huì)造成表面材料的流失和墻體裂隙,嚴(yán)重的可造成墻體坍塌。
(3)泥石流(山洪沖刷):由于該段長(zhǎng)城位于賀蘭山東側(cè)洪積扇,長(zhǎng)城南北兩端均為洪水沖垮形成的缺口。幸虧墻體中部有三處過(guò)水涵洞,并且保存完好,起到泄洪的作用,否則洪水造成的危害會(huì)更嚴(yán)重。
(4)凍融:長(zhǎng)城遺址所在地區(qū)晝夜溫差較大,土遺址長(zhǎng)年處在急劇變化的氣溫中,墻體結(jié)構(gòu)頻繁地脹縮,再加上風(fēng)蝕、雨浸的作用,容易造成墻體開裂或局部出現(xiàn)坍塌。
(5)水融:在濕度較大的情況下,土質(zhì)遺存表面在水分子作用下融化,干燥后又形成一層脆弱的外殼,遇到強(qiáng)震、觸碰或熱脹冷縮,則出現(xiàn)大面積剝落。
2.人為因素
人為因素相對(duì)較少,主要包括取土、穿行、游人攀爬等。
居民生產(chǎn)生活:居民為了滿足生產(chǎn)生活需求,從長(zhǎng)城墻體底部取土,隨意將長(zhǎng)城墻體挖斷,形成道路。
無(wú)序旅游:早期一些旅游和戶外運(yùn)動(dòng)愛好者經(jīng)常攀爬長(zhǎng)城墻體,隨意刻畫、踩踏墻體造成損壞。
通過(guò)分析北岔口段長(zhǎng)城的病害及發(fā)生的原因,編制維修設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),開展長(zhǎng)城修繕工作。
在實(shí)驗(yàn)階段分別選取兩段長(zhǎng)15 m和10 m的墻體做實(shí)驗(yàn)段,實(shí)驗(yàn)段落墻體采取土坯砌筑施工工藝。但是經(jīng)過(guò)自治區(qū)文物局專家現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估發(fā)現(xiàn),土坯砌筑的試驗(yàn)段墻面耐久性差、易風(fēng)化破損、脫落,專家建議能使用夯筑工藝的部位盡量使用傳統(tǒng)夯筑工藝施工,在不同的試驗(yàn)段多做實(shí)驗(yàn),選擇最接近原址的土質(zhì)作為現(xiàn)場(chǎng)施工配合比,才能使修繕效果更協(xié)調(diào)、自然,更顯出長(zhǎng)城的滄桑。聽取專家建議后改用夯筑工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)加固后墻體強(qiáng)度、耐候性及觀感效果良好。
(一)植被清理
根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況,對(duì)長(zhǎng)城遺址本體頂部及墻面上根系發(fā)達(dá)的植被采用人工化學(xué)藥物除草的方式進(jìn)行清理,城墻四周外的淺根系野草不進(jìn)行干預(yù),一并清除地表上大石塊、枯枝等雜物。
(二)裂縫注漿
對(duì)寬度大于30 mm的墻體裂隙使用灌漿法加固。由長(zhǎng)城周邊黃泥做成的黏土做減水劑,粉煤灰和適量胡麻毛等材料配置的改性黃泥粘接,并將裂縫表面封堵壓實(shí)埋入注漿管,間隔在400~500 mm,由低到高注入漿體。對(duì)寬度小于30 mm的裂隙采用干性硬黃泥填塞封堵的辦法加固。
(三)夯筑加固
對(duì)墻體坍塌、掏蝕、孔洞進(jìn)行原材料夯補(bǔ),補(bǔ)砌,培基護(hù)腳,提高穩(wěn)定性。剔除坍塌后壁面上裂開或松散的土塊,清理落下的土層,補(bǔ)夯垮塌部分。夯筑的層厚,夯窩的大小與原墻體一致。在夯筑過(guò)程中,原墻體與新夯筑墻體間用毛竹連接,拉結(jié)錨桿使用毛竹長(zhǎng)度60 cm,(原墻體中30 cm,夯筑的墻體中30 cm,間距30 cm)新老夯土之間不準(zhǔn)有風(fēng)化軟土夾層,以防止新筑墻體沉降,與原始?jí)w出現(xiàn)裂縫。夯補(bǔ)后夯筑區(qū)域經(jīng)保濕養(yǎng)護(hù)期后自然風(fēng)干收縮變形小,強(qiáng)度適中,耐水性好,外觀與土體兼容,完全符合文物保護(hù)理念與準(zhǔn)則,色調(diào)、整體觀感,光滑程度及反光程度與原狀土夯實(shí)效果基本協(xié)調(diào),與原土體墻體協(xié)調(diào)。
對(duì)于洪水造成的危害,采用的方法是在平行于長(zhǎng)城方向砌筑防洪渠,疏導(dǎo)洪水從現(xiàn)存的長(zhǎng)城豁口處泄出,避免貫通的孔洞發(fā)展成新的豁口,同時(shí),在泄洪豁口端,修筑導(dǎo)流墻,防止洪水外泄沖刷墻體斷面,擴(kuò)大豁口,在洪水形成的貫通和未貫通的空洞處,采用土坯砌筑或夯筑加固措施防止坍塌。對(duì)過(guò)水涵洞水溝進(jìn)行整治維修,清理排水渠周邊雜草,疏通排水口,加固和補(bǔ)配排水口周圍石構(gòu)件,繼續(xù)發(fā)揮排洪作用。
(四)土坯襯砌加固
對(duì)根部掏蝕剝落高度不大于1 m的墻體空洞,清理墻基根部浮土,砌筑土坯支護(hù)。剔出坍塌后壁面上裂開或松散的土塊,清理落下的土層,補(bǔ)砌垮塌部分。制作土坯的材料就地取材,選擇與原遺址墻體夯土質(zhì)地、顏色相同的土料。粘結(jié)材料使用當(dāng)?shù)攸S土和硅丙乳液調(diào)和的改性黃土泥漿。新砌土坯與原址間的縫隙用改性黃土泥漿灌實(shí)。為防止新砌部位與原址分離,新砌土坯與原址之間用錨桿做連結(jié),拉結(jié)錨桿使用毛竹。
(五)土柱封堵
對(duì)墻體上因動(dòng)物侵占筑巢形成的柱洞,在施工前對(duì)動(dòng)物進(jìn)行驅(qū)趕,并清理動(dòng)物遺留的痕跡,采用土柱封堵的方式。選用改性料礓石土制成土柱,封堵柱洞,然后對(duì)周邊縫隙進(jìn)行灌漿加固。
(六)錨桿錨固
對(duì)裂縫形成的不穩(wěn)定墻體,根據(jù)深度采用不同材質(zhì)的錨桿加固。加固深度在1.5 m以內(nèi)的使用白蠟桿錨桿,大于1.5 m的采用玻璃鋼錨桿。
長(zhǎng)城是中華民族的象征,已經(jīng)成為舉世公認(rèn)的杰出建筑和文化景觀。長(zhǎng)城蘊(yùn)含的文化精神內(nèi)涵豐富,意義突出,對(duì)增強(qiáng)中華民族文化自信和文化軟實(shí)力有重要而深遠(yuǎn)的意義。青銅峽明長(zhǎng)城北岔口段,是研究明長(zhǎng)城和明代邊疆軍事防御體系的重要實(shí)例,反映了明朝時(shí)期黃土地區(qū)長(zhǎng)城的建筑技術(shù),共同體現(xiàn)了明長(zhǎng)城的價(jià)值作用。
長(zhǎng)城修繕只是長(zhǎng)城保護(hù)的一個(gè)手段。通過(guò)科學(xué)的維修加固,能有效緩解長(zhǎng)城逐年消失的現(xiàn)狀。但是長(zhǎng)城遺址分布范圍廣,所在之地自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境復(fù)雜,風(fēng)險(xiǎn)影響因素眾多,長(zhǎng)城本體修繕這一手段存在許多不足。首先,需要修繕的長(zhǎng)城體量大、病害多,維修資金需求大,除了爭(zhēng)取國(guó)家專項(xiàng)維修資金支撐以外,幾乎沒有其他的資金來(lái)源。其次,對(duì)文物保護(hù)工程施工方的資質(zhì)和專業(yè)性要求高,需要專業(yè)人才及技術(shù)指導(dǎo),國(guó)內(nèi)符合要求的企業(yè)不多。最后就是長(zhǎng)城維修工程驗(yàn)收,不能單方面只依靠專家評(píng)估來(lái)確認(rèn)工程是否合格,修繕成果的好壞在短期內(nèi)無(wú)法得到檢驗(yàn),在未來(lái)還要經(jīng)歷時(shí)間和自然環(huán)境的考驗(yàn)。
隨著長(zhǎng)城保護(hù)管理工作水平的不斷提升,長(zhǎng)城保護(hù)管理工作的理念也從“維修”這種事后補(bǔ)救措施,向“監(jiān)測(cè)”這種預(yù)防性保護(hù)措施轉(zhuǎn)變。近年國(guó)家文物局委托中國(guó)文化遺產(chǎn)研究院開展長(zhǎng)城監(jiān)測(cè)體系建設(shè)預(yù)研究課題,摸清長(zhǎng)城管理實(shí)際需求,對(duì)未來(lái)長(zhǎng)城監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)提出建設(shè)性意見。充分利用攝像頭、位移監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)、便攜式終端和遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),開展長(zhǎng)城監(jiān)測(cè)工作。長(zhǎng)城資源大省甘肅省保護(hù)長(zhǎng)城工作成果位居全國(guó)前列,尤其是長(zhǎng)城監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)工作卓有成效。嘉峪關(guān)建立了以夯土長(zhǎng)城為特色的世界文化遺產(chǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,大大提升了長(zhǎng)城保護(hù)的科技能力。要積極向鄰省學(xué)習(xí)長(zhǎng)城保護(hù)經(jīng)驗(yàn),尤其是在長(zhǎng)城保護(hù)科技創(chuàng)新方面,逐步建立長(zhǎng)城監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,為青銅峽長(zhǎng)城保護(hù)管理工作插上科技的翅膀,使長(zhǎng)城這項(xiàng)偉大的歷史遺產(chǎn)延綿百代,惠及后世子孫。青銅峽北岔口段明長(zhǎng)城作為第一批國(guó)家級(jí)長(zhǎng)城重要點(diǎn)段,保護(hù)修繕工作只是貫徹“保護(hù)第一,加強(qiáng)管理,合理利用,挖掘價(jià)值,讓文物活起來(lái)”新時(shí)代文物工作方針過(guò)程中最基本的一環(huán),如何逐步推進(jìn)國(guó)家級(jí)長(zhǎng)城重要點(diǎn)段保護(hù)展示工作向縱深發(fā)展,還需要更加積極地探索和創(chuàng)新。
作者簡(jiǎn)介
李嘉穎,女,寧夏中衛(wèi)人,助理館員,研究方向?yàn)椴豢梢苿?dòng)文物保護(hù)管理。
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