作者 | 卜 丁
圖片 | 陜西文物考古工程協(xié)會
2025年“文化和自然遺產(chǎn)日”陜西主場活動中,西安城墻(西南區(qū)域)預防性保護工程被公布為“2025年度陜西省優(yōu)秀文物保護項目”。從病害“體檢”到科技賦能監(jiān)測,再到傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代智慧的融合,逐步形成了獨特的“預防性保護模式”,為古老城墻注入了新的生命力。
精微處見真章:織密城墻“防護網(wǎng)”
在2020年12月至2021年1月間,一支由文物保護責任設計師、責任工程師、資深工匠及城墻管理單位人員組成的巡查隊開始了一天的工作,他們分成3個調(diào)查小組,對13.74公里的西安城墻做全面的“體檢”。
最終,200余份調(diào)查表、60余幅病害圖、9400余張照片,共同繪制出一份詳盡的城墻“健康檔案”,整理歸納出清晰的病害類型,形成殘損調(diào)查記錄表,摸清了西安城墻的整體保存狀況。如同經(jīng)驗豐富的醫(yī)生團隊掌握了完整病歷,這次深度“體檢”為后續(xù)精準“施治”奠定了堅實的科學基礎,讓保護工作真正做到了“心中有數(shù),手中有策”。
在該保護項目中,西安城墻管理委員會負責策劃監(jiān)督,陜西省文物保護工程有限公司承擔設計、施工任務,陜西省文化遺產(chǎn)研究院監(jiān)管全過程,由三家單位組成的項目組科學劃定了保護職責范圍,并制定了周密方案。
針對城墻出現(xiàn)的不同“病癥”,項目組開出了多維度的“修復藥方”:對酥堿風化嚴重、松動及破損的城磚,采用舊城磚進行剔補及勾縫修補;對生物病害進行表面清理,祛除侵蝕城墻的“綠斑”;疏通流水槽雨水口,確保這條古老的“血管”暢通無阻,避免積水帶來的次生傷害。每一項措施都力求精準、對癥,確保每一處病害都能得到有效治理。陜西省文物保護工程有限公司工作人員解釋道:“這就像給城墻做‘微創(chuàng)手術’,既要解決問題,又要最大限度保留歷史信息,確保修舊如舊。”
走進施工現(xiàn)場,工匠們正屏息凝神地進行著細致入微的操作。針對監(jiān)測變化速率小、基本趨于穩(wěn)定的裂縫,他們進行局部揭墁處理,小心翼翼地揭開表層;對酥堿風化嚴重及破損的城磚,則按原規(guī)格進行更換,新磚上還做了細小標記以示區(qū)分;對海墁局部積水區(qū)域,則通過揭墁找坡,重新鋪墁城磚,確保雨水能順暢流走;對城墻墻體的裂縫進行專業(yè)封護,對酥堿破損磚進行剔補,并修復灰縫流失的部位。這些看似瑣碎的操作,匯聚起來便是一場針對古老城墻的“精密保養(yǎng)”。
墻面專業(yè)檢修
保護城墻,不僅要守護當下,更要著眼未來,為長久保存探索新路。項目組深知科研是推動保護水平提升的關鍵引擎。結合西安城墻科研課題《西安城墻仿古磚制作標準研究》成果,他們精心選擇了23至24號馬面間的海墁區(qū)域,作為科研成果的“試驗田”,進行仿古城磚的鋪設對比試驗。該舉措旨在推動科研成果從紙面走向?qū)嵺`,實地檢驗仿古城磚的耐磨性、耐久性等關鍵特性,為未來制定更科學、更規(guī)范的城墻用磚標準積累寶貴的實證數(shù)據(jù)。
海墁檢修后
經(jīng)過兩個年度的風雨考驗和嚴密監(jiān)測,試驗磚區(qū)段鋪設的仿古城磚現(xiàn)狀效果良好。這是對科研成果有效性的有力驗證,有評審專家評價道:“選擇23至24 號馬面間海墁區(qū)域進行課題成果墁磚鋪設對比試驗,推動科研成果轉(zhuǎn)化,檢驗課題仿古磚耐磨、耐久等特性,為今后的城墻用磚標準奠定良好的基礎。”
科技眼守文脈:構建智慧“預警盾”
在西安城墻的預防性保護體系中,科技扮演著至關重要的“瞭望者”和“守護者”角色。西安城墻管委會精心構建的 “四色預警”監(jiān)測體系,如同為城墻裝上了全天候的“健康監(jiān)測儀”。這套系統(tǒng)通過對城墻基礎沉降量、海墁沉降量、基礎沉降速率、海墁沉降速率和裂縫寬度等關鍵生命體征的實時監(jiān)控,建立起靈敏的預警機制。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)觸及預設的警戒線,系統(tǒng)便會立即發(fā)出警報。
例如,當某區(qū)域的沉降速率異常加快,預警信號便會閃爍,如同拉響警報,促使保護人員迅速響應,及時采取干預措施,將潛在的風險化解在萌芽狀態(tài)。據(jù)項目組工作人員介紹:“四色預警”的意義在于變被動應對為主動防御,它讓保護工作擁有了預見性,是真正意義上為城墻構筑起的一道智能化“防護盾”,極大增強了其抵御風險的能力。
西南角臺裂縫修補前
西南角臺裂縫修補后
為了更精確地掌握城墻的“健康狀況”,項目組運用先進的三維激光掃描技術,對南門甕城、西南角臺等重點部位進行了高精度的數(shù)字掃描。順著掃描儀發(fā)出的光束,可以看到它捕捉著墻體外立面的每一個細節(jié),詳盡的現(xiàn)狀點云圖呈現(xiàn)在PC端,城磚的面積等量化信息也呈現(xiàn)在眼前。據(jù)此,項目組可明確檢修的標準、精確估算工作量,從而制定出更具針對性、更高效的保護方案。據(jù)現(xiàn)場操作設備的工作人員介紹:“三維掃描讓我們‘看’得更清、‘算’得更準,大幅提升了保護工作的科學性和效率,讓每一分保護力量都用在刀刃上。”
無論科技如何進步,人眼的細致觀察與經(jīng)驗判斷始終不可或缺。項目組將日常巡查、定期巡查與專項巡查有機結合,編織成一張嚴密的防護網(wǎng)。項目組手持無人機、三維掃描儀、攝像機、數(shù)碼相機、水分檢測儀、游標卡尺等眾多先進“器具”,如同古城的“保健醫(yī)生”,風雨無阻地對城墻進行著全面、細致地“體檢”和“把脈”。
此外,項目組在中后期創(chuàng)新性地引入了高空作業(yè)登高車。這種設備靈活便捷且可靠,顯著降低了運營成本和對景區(qū)開放的影響。
老技藝煥新生:熔鑄守護“匠心魂”
在科技日新月異的今天,那些歷經(jīng)歲月淬煉的傳統(tǒng)工藝與工匠智慧仍然發(fā)揮著重要作用。項目組精心從“絲綢之路文化遺產(chǎn)保護工匠”名錄中挑選出優(yōu)秀的傳統(tǒng)工匠,請他們參與專業(yè)檢修工作并進行現(xiàn)場指導。這不僅確保了保護效果的可靠性和有效性,更使得磚作、灰漿修補等珍貴的技術手段得以延續(xù)。
永寧門甕城東墻東立面城磚剔補前
永寧門甕城東墻東立面城磚剔補后
當然,傳統(tǒng)技藝的運用,離不開現(xiàn)代科技的支撐與驗證。項目組堅持使用傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)材料的原則,但絕非盲目照搬,為確保修復效果的最佳化和與原環(huán)境的和諧統(tǒng)一,他們邀請西北大學等專業(yè)機構,對需要修補的城墻磚體、原有灰漿進行了嚴謹?shù)默F(xiàn)場取樣分析。
實驗室里,科研人員對數(shù)據(jù)反復比對;工地上,則搭建起現(xiàn)場配比試驗區(qū),工匠們根據(jù)分析結果,對擬使用的灰漿進行多次配比試驗。經(jīng)過反復摸索和比對,最終選擇出性能最優(yōu)、與原物最協(xié)調(diào)、與周邊環(huán)境最融合的配比方案。
負責監(jiān)理工程的工作人員在現(xiàn)場檢查配比時說:“科技幫我們找到了傳統(tǒng)材料的最佳狀態(tài),讓古老的灰漿在現(xiàn)代依然能發(fā)揮最強的粘結力和耐久性,同時保證了修復后視覺上的和諧統(tǒng)一,守住了城墻那份獨特的歷史文化韻味。”
面對保護實踐中的具體挑戰(zhàn),項目組展現(xiàn)了務實創(chuàng)新的智慧。針對永寧門甕城原有水舌較短,導致雨水經(jīng)常淋濕墻面,引發(fā)潮濕、泛堿、灰縫流失等嚴重病害的問題,項目組創(chuàng)造性地采用了玻璃鋼制模套裝的方式。在嚴格遵循最小干預原則的前提下,精心保留原水舌,并按照其原有形制、尺寸、質(zhì)感和顏色,精準復制并加長了水舌長度。這一巧妙的設計,如同為城墻安裝了一個隱形的“導流槽”,有效解決了排水沖刷墻面的老大難問題。
永寧門甕城水舌套模
從精密的“體檢”到智慧的“預警”,從科技的“透視”到匠心的“修復”,西安城墻(西南區(qū)域)預防性保護項目,以其系統(tǒng)性的探索與實踐,生動詮釋了“防患于未然”的深刻內(nèi)涵。它不僅僅修復了磚石的裂痕,更在探索一條讓文化遺產(chǎn)“延年益壽”、永續(xù)傳承的科學之路。這份凝結著科技智慧與工匠精神的“陜西經(jīng)驗”,正從古城西安出發(fā),為全國乃至世界同類文化遺產(chǎn)的預防性保護,點亮一盞引航之燈。
作者| 卜 丁
圖片 | 陜西文物考古工程協(xié)會
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