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石质文物保护技术的集成—-以杭州虎跑弘一法师塔的修复为例

编辑:人文学院 时间:2020年12月09日 访问次数:791

1 前言

     石窟寺等不可移动石质文物的保护需要特殊专业技术,一直是文物保护中难度较大的工程项目之一。按照国务院国办发[2020]41号文件要求,需要“强化石窟寺保护技术集成和系统解决方案供给能力”。本工作以弘一法师塔的修复为例,集成了主要石质文物保护技术,以期提供系统解决方案。  




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图1 杭州市重点文物保护单位


一法师塔位于杭州虎跑公园内,由火山碎屑岩岩石建造,1988年列为杭州市重点文物保护单位。

由于所在区域高度潮湿,苔藓、地衣等生长茂盛,弘一法师塔病害严重。几乎囊括了南方野外潮湿气候下石质文物的各种常见病害,包括:苔藓等微生物侵蚀,表面色素沉积,锈斑烟熏等污迹、表面层粉化、渗水和水流溶蚀、早期修复材料老化、存在裂隙与空鼓、局部构件脱落缺失、部分位置高度风化触碰即掉等。


图2 弘一法师塔石质文物病害类型和比例

保护方案和技术集成

为避免病害发展威胁石塔整体安全,20195月,杭州西湖风景名胜区钱江管理处委托浙江大学文物保护材料实验室张秉坚教授团队进行了现场勘测、实验室检测、并编制了保护方案,同时提供了成套修复技术和修缮材料。

弘一法师塔保护修复工程的基本指导思想是:

1)最低限度干预,以消除对石塔有明显危害的病害为主。

2)使用比较先进成熟的保护修复技术。

3)化学加固和灌浆修补等只针对高度风化的部位和裂隙。

4)对主要风化因素的生物病害采取防治措施。

20207月,钱江管理处在完成方案审批程序后,通过公开招标,选定山东鸿扬文物保护工程有限公司和杭州云唐古建有限公司实施工程项目。

该工程的保护修复技术和工程内容见下表: 

序号

病害类型

修复技术

工程内容

作用

1

苔藓等微生物病害

物理刷洗

1、使用牙科钢针、手术刀等去除根系;

2、使用软毛刷进行刷洗

去除表面苔藓等生物

蒸汽喷射清洗

使用蒸汽喷射进行生物清洗

预防残留孢子等再繁殖

生物抑制技术

使用浙江大学文物保护材料实验室生物抑制材料进行全塔预防性保护

抑制微生物复苏与生长

2

表面色素沉积等各种污染

表面清洗技术

使用离子水、酒精、丙酮和挥发性还原剂等无害材料进行清洗,不引入其它化学制剂

去除表面色素沉积和金属氧化物色斑

3

修补材料老化和构件缺损

失效材料剔除

使用手术刀等剔除失效材料

替代原不当修复材料与失效材料,补全缺损构件

缺失部位可逆性修补

选用同种石材补配,使用同种石材粉和浙大黏结材料配制修复砂浆进行修补

4

裂隙、空鼓

裂隙灌浆

使用修复砂浆进行裂隙灌浆,使裂隙和空鼓闭合牢固

填补裂隙,防止水流渗入缝隙,侵蚀文物本体

嵌缝修饰

使用修复砂浆填补裂缝,表面做旧,使颜色与文物本体相近

5

表层局部高度风化

渗透加固

使用浙江大学文物保护材料实验室防风化加固材料进行渗透加固

使酥松表层稳固、阻止高度风化部位劣化脱落

  

部分工程技术措施见下图:  

图3 部分工程技术: a 蒸汽喷射清洗;b 表层渗透加固;c 剔除植物根系;d 裂隙注浆 


   部分工程实施效果对比:

图4 塔顶部位生物清洗前后

图5 氧化物色斑清洗前后

图6 高度风化部位渗透加固前后

图7老化水泥剔除和修补前后

图8 贯通性微裂隙灌浆填补前后

图9 塔身修复前后

图10 全塔保护修复前后

工程效果评价

20201125日,杭州西湖风景名胜区钱江管理处召开专家验收会,弘一法师塔文保工程得到了项目组织者和专家们的高度认可,验收结论是:

“杭州弘一法师舍利塔保护工程按合同完成了保护修复任务,达到浙江大学文物保护材料实验室的设计要求,采用技术方法符合文物保护规范,验收专家一致认为该工程质量“优秀”,同意竣工验收。“

弘一法师塔保护工程的成功实施是项目建设单位勇于担责、睿智管理,设计团队提供先进实用集成技术和修缮材料,施工队伍技艺精湛并精益求精的共同成果。相关系统解决方案可为类似石质文物保护修复提供借鉴。