大修還是小治,應縣木塔修繕困局
當趙玉山決定搭建模型時,村民疑惑的眼光像匕首一樣投向他。
這個住在山西省朔州市應縣義井鄉三門城村的木匠,十年前曾在自家院子裡蓋了間面積不算寬敞的鐵皮房。房內地上堆著他用木料製成的梁、枋、柱,橡膠錘和小鋸子放在邊角料的一旁。有好奇的村民走進來,要繞著房子轉一圈。他們打量完屋子中央的那副空架子後,與埋頭苦幹的趙玉山隨口寒暄幾句,便轉身走開。
外人背手離去的地方,卻是趙玉山的「造夢」之地。他今年64歲,鐵皮房中1:8的應縣木塔模型已經做完了三層。要是中途不再外出務工的話,他預估在自己70歲左右的時候,這個模型就會完工。那時,他的夢想也就實現了。
不單是趙玉山,在所有應縣人心中,那座木塔都是個極其特殊的存在。
不過,一些應縣人的心,此刻都在懸著。他們害怕有一天應縣木塔會坍塌一地。應縣木塔坐落於應縣老城西北角的佛宮寺院內,作為世界上現存最高大、最古老純木結構樓閣式建築,它已存活968年。而現在整個木塔已向東北方歪斜,木塔二層的一根頂樑柱傾斜了580多毫米。
木塔的病苦早已被揭開,趙玉山也試圖用手中的模型為修繕木塔提供療救之法。但實際上,木塔還未得到對症下藥的方子。歪了的木塔要扶正嗎?要是扶正又該怎麼扶?這些都是棘手問題。
11月13日,在山西召開的應縣木塔保護工作領導小組會議上,國家文物局局長李群表示,應縣木塔保護是我國文物建築領域最重要、最複雜、最困難的歷史性保護任務。問題擺在眼前了。專家們都在思考,這座近千年屹立不倒的木塔,如何再保它下一個千年不倒?
2024年7月1日,航拍應縣木塔。圖/IC photo
「龐然大物」
應縣木塔在應縣顯得很「突出」。上世紀60年代,應縣城內大多數是一層的平房,人們從匍匐在地的房子裡出來,仰頭一抬眼就能看見木塔這個「龐然大物」。它高67.31米,相當於一幢20多層的現代高樓。
當地的老一輩不知道這木塔從何而來、由誰而建。他們聽比自己還年長的人說,應縣木塔是魯班爺建造的,或是神仙建造的,因為一般人很難造出來。
趙玉山也聽過類似的說法。他們家裡五代都是木匠,爺爺是當地有名望的木匠師傅,帶了四五十個徒弟。每年過年,這些徒弟要來家裡聚聚。在他8歲那年,趙玉山問爺爺的大徒弟,「你們都說是神仙建的木塔,為什麼神仙不給農民種地,不給我們多變些糧食出來?」一屋子人望著趙玉山,被他逗得哄堂大笑。
應縣木塔又名佛宮寺釋迦塔,建於公元1056年(遼清寧二年,即北桑治至和三年),總重量約為7400多噸。木塔由塔基、塔身、塔刹三部分組成。木塔內部共九層,包括四個暗層和五個主樓層。全塔上下有59種不同形式、成百上千朵斗栱。「遠看擎天柱,近似百尺蓮」形容的就是它。
趙玉山第一次看見木塔,是在1973年。當時他生了場大病,父親從生產隊借來毛驢車,把他從村里送到應縣人民醫院。看完病一出醫院大門,趙玉山就看見了應縣木塔。他回憶說,他像是被某種力量給牽引住,跑到木塔跟前,發了好一陣子呆。
那段偶遇點燃了趙玉山的興趣,家裡的木料被他偷偷拿來做木塔斗栱。零散的小斗栱在1974年的春節被父親發現,隨後被付之一炬。趙玉山背著家人哭了兩天。一年後,他再次來到木塔前,花了2毛錢,爬了上去。
塔內的一層有座大佛像,佛像頂上是個八角形的藻井。塔內光線較暗,內槽兩邊門上的壁畫褪去了原本的色彩。通過外槽的樓梯再往上,木塔的地板又窄又薄,腳踩上去吱吱作響,還有些顫。趙玉山細細看完木塔所有的明層和暗層,備受震撼。回去後,他告訴父親,要放棄學業做木工。
父親拗不過他,15歲的趙玉山成為爺爺徒弟們的學徒,想像著自己以後「敲敲打打」的一生。他跟著木匠們學了三年手藝,後面又幫別人打傢俱、蓋房子。「直到父親去世後,我還是不甘心,1988年,我又開始集中精力研究應縣木塔,去做模型。」趙玉山說。
為保障生計,他三年一個循環,前兩年外出打工,第三年閉門造塔。這種循環持續了好久,直到2005年下半年,他放棄了。應縣木塔的構造過於複雜,沒有具體翔實的圖紙,趙玉山束手無策。
他告訴記者,1982年,他曾第三次登塔。登完塔後,他在應縣城內買了一本我國傑出建築歷史學家陳明達的《應縣木塔》。書中關於木塔的實測數據和尺寸做法,讓他看得頭暈目眩,「這座木塔設計得太絕妙了。」
近千年屹立不倒
應縣木塔結構的複雜性,是木塔近千年屹立不倒的原因之一。
原山西省古建築維修質量監督站站長李會智,現為山西省古建築與彩塑壁畫保護研究院的研究館員。他向新京報記者分析,應縣木塔這麼多年不倒,主要是因為木塔採用了套筒式結構。內外兩個筒,由乳栿和地栿等拉扯構件連接,形成的這種套筒結構,就能把塔身固定起來。
仔細觀察,可發現木塔平面設內、外柱各一週。內柱八根組成一個內套筒,內槽放置佛像,外柱二十四根組成一個外套筒,外槽是供人禮佛的活動區域。這內外槽之間,有地栿、欄額、普柏枋和梁、枋等縱向橫向相連接,環節相扣,錯綜複雜。
兩個套筒把塔身固定起來,再加上榫卯之間的柔性,讓這個木塔具有較好的抗震性能。同時,各層的三十二根立柱承擔了木塔全部重量,自上而下依次傳遞至地基,也增強了木塔的抗倒伏性能。
陳明達在《應縣木塔》中提到,木塔外觀有一個非常引人注目的特點,就是從底層到頂層,由明層到暗層。二層以上均用斗栱挑出平座,並圍以欄杆。從近年發表的學術論文來看,研究者把明層稱為結構上的柔性層,把暗層稱為結構上的剛性層。
暗層夾在各明層之間,構成一個中空的雙層環狀。暗層內柱子之間和內、外角柱之間架設不同方向的斜撐,形成桁架結構,有如一層剛性加強層,也有效地增強了木塔整體結構的強度。
有專家分析,在這種結構形式下,當木塔受到外部力量作用時,剛性層會產生拉力內收,從而進一步增強木塔的穩定性。趙玉山說,有專家告訴他,那些柔性層里的柱子具有一定的自動複位能力,原因是受到上部重力的作用以及剛性層的協調作用。這樣一來,木塔也可以抵抗風或地震等側向力,保證了塔身的整體穩定性。
應縣木塔管護中心公開資料顯示,木塔主體使用材料為華北落葉鬆,斗栱使用榆木。這些斗栱既可以替立柱分擔重量,又能對外來的力量起到緩衝、分散的作用。故宮博物院故宮學研究所高級工程師王南曾提到,在受到地震、炮擊後,這些斗栱成為一種阻尼裝置,通過斗栱榫卯間的摩擦、錯位,可以消耗掉外來的巨大能量。
此外,有研究者把木塔未倒歸功於由黏土和夯石組成的地基、寄居在木塔上吃病蟲的飛鳥,還有乾燥少雨的當地氣候。
遊客站在塔下,能看見塔身上懸掛了不少匾額。塔身內外共懸掛52塊牌匾和6副楹聯,其中「峻極神工」為明成祖朱棣親筆所書,「天下奇觀」為明武宗朱厚照所書。塔內還發現極為珍貴的遼代文物,其中以經卷較多,有手抄本,有遼代木版印刷本,有的經卷長達30多米。尤其是遼刻彩印,填補了中國印刷史上的空白。
更為絕妙的是,這座塔上下沒有用一顆鐵釘,全靠木構件互相卯榫咬合而成。梁思成先生第一次站在木塔前,也半天喘不出一口氣。他形容這木塔「好到令人叫絕」,把它稱作「獨一無二的偉大作品」。
1933年,梁思成與中國營造學社成員來到應縣,給木塔測繪。這是該木塔第一次在現代科學方法下進行的測繪記錄與研究。此後,人們對應縣木塔有了更為準確的認識。也知道,這座歷經嚴峻考驗的木塔早已一身傷病。
「生病」許久
據陳明達梳理,自建塔至1949年以前,應縣木塔共經歷五次大修理。到上世紀90年代後,國家有關部門開始對木塔進行相關監測,應縣木塔修繕也成為古建築保護的一項重要任務。2001年,國家文物局正式向全國公開徵集木塔維修方案。
應縣木塔的「病因」到底有哪些?除了地震、風雨這種天災外,木塔還在1926年遭受了軍閥的炮火,塔身至今多處留存機槍彈孔。不過,讓專家們痛心的是,當地鄉紳對被炮襲擊的木塔進行了一次維修。這次維修他們拆除了主樓層用以支撐塔身的夾泥牆及斜撐,換上了新的格子門。大多熟悉應縣木塔的專家認為,這可能是致命傷。
在李會智看來,應縣木塔的營建也存在自身缺陷。他認為,現存插柱和纏柱柱腳的榫卯之間空隙較大,結合不嚴。「多數插柱柱腳也沒有完全落到櫨鬥上。好比一個人的胳膊被架了起來,但腳沒有完全落地。」
現階段,木塔局部傾斜可能是最為突出的病害表觀。福州大學建築與城鄉規劃學院建築歷史研究所副教授李澤輝分析,木塔的局部傾斜可能因木塔自身荷載因素而逐步加重,也可能會受到強風等影響而進一步加劇。
長年累月之後,木塔結構發生蠕變和劣化。李澤輝告訴記者,這就像老年人因自身機體衰老而產生的慢性病,其危害過程是緩慢釋放和逐漸疊加的。另一方面是由潛在的天氣、地震等意外因素導致的損害,這種威脅類似於發生在老人身上的急性病。一個老人,飽受慢性病的疊加傷害,又面臨急性病的意外威脅,處境之艱難,可想而知。
2006年4月,國家文物局在朔州召開「應縣木塔抬升修繕方案專家評審會」,此前專家投票佔優的「上部抬升」方案被否。同年9月5日,應縣木塔迎來950歲「生日」。當時慶典以「木塔屬於世界」為主題,吸引上萬人參加。
那個時候的趙玉山成了轎伕,在城內抬遊客賺錢。慶典舉行之後的第三天,他又去了木塔。夢想突然再次被點燃。趙玉山找來照相館的師傅,帶著他進了木塔,拍了不少斗栱和其他細節的照片。隨後,他花一千多元把照片洗了出來。根據這些畫面,他開始做1:25的木塔模型。
趙玉山回憶,2008年8月26日上午,一些專家在應縣開會,決定封閉應縣木塔二層以上的區域,不再對遊客開放。當天下午,專家一行乘坐大巴來到他家,仔細觀察他正在做的雙筒結構木塔模型。有人當場指出,這個模型比例不太協調。接著,專家從包里拿出35張梁思成測繪木塔的效果圖送給了他。趙玉山接過圖紙,如獲至寶。
歷經5年8個月,在2014年他完成了1:25的木塔模型。這場來之不易的成功給了趙玉山勇氣。為更精準地研究木塔拆卸、組裝、搭建的可行性,在2014年7月,趙玉山決定要把1:8的木塔模型搭出來。「木塔‘病’得厲害,我想盡份力。希望它再千年不倒。」
「議而不決」的修繕保護方案
應縣木塔的修繕保護工作從未中斷。多年來,各方耗費了不少心血與精力。
2002年,經國家文物局和山西省政府同意,應縣木塔修繕保護工程管理委員會在太原召開方案評審論證會。這場會議上,聚集了7位院士和34位專家。他們討論激烈,提出了幾種維修加固的方案,但在木塔結構存在的危險性認識上存在分歧,這也導致方案難以落地。
2005年,李會智擔任應縣木塔維修辦公室主任。在2007年離任前,他組織召開了木塔維修方案第四次論證會,會議討論的核心是「木塔抬升修繕方案」。論證中有專家擔心,木塔抬升修繕後,其歸位安裝時會出現榫卯嚴重損壞,或根本就歸不了位。該方案以需進一步深化研究為結論被暫緩實施。
中國文化遺產研究院應縣木塔項目組表示,2007年以前應縣木塔維修加固方案的反復,除保護理念的差異外,主因還是應縣木塔異常複雜,保護修繕難度極大,受限於學科發展水平,基礎研究不足。
因有研究不足而導致保護不當的前車之鑒,中國文化遺產研究院的專家也提到,對於保護應縣木塔,要認識到「堅持監測與研究先行,不輕易干預本體」的可貴。
測繪是瞭解古代建築最為基礎、有效的研究方法之一。自上世紀30年代中國營造學社對應縣木塔進行第一次踏勘實測開始,系統性實測便接連開展多次。相關的測繪成果也成為應縣木塔保護研究的重要數據基礎。
通過這些數據,專家們實證了木塔出現的歪閃形變。例如自2008年開始,相關單位經過對木塔傾斜嚴重柱3年多的局部監測,明確了其傾斜在持續發展。李澤輝參與過木塔實測的調研項目。他認為,測繪工作是為了儘可能明確木塔結構的原始設計,是查明木塔病害「病理」、進一步探討干預方法等一系列後續保護工作的基礎。
與單層木構建築相比,應縣木塔複雜的結構設計為數據採集帶來挑戰。木塔構件類型五花八門,一般在測繪前,李澤輝也要充分做好構件定位、編號、命名等工作。有些木塔內部遮擋情況比較複雜,在設置掃瞄測繪的點位後,會被特殊關注。
「暗層、平坐層以及屋架的數據採集更為困難。我們需要攜帶測繪設備,攀爬梁架才能完成。同時還需有計劃地設計測繪點位,並且不能損壞塔尼雲物,規避可能的安全風險。」李澤輝說,注意的細節還包括高樓層風速、設備晃動等。
應縣木塔的保護是一個巨大的科學問題,也是一個複雜的系統工程,任何干預都需經過充分的科學論證。針對應縣木塔具體的維修加固方案,早在20多年前,專家們就提出了整體落架大修、上部抬升、鋼架支撐與現狀加固四類方案,但都受製技術可行性,影響了方案落地。
2014年,國家文物局原則同意中國文化遺產研究院給出的《應縣木塔嚴重傾斜部位及嚴重殘損構件加固方案》。此後在實施過程中,方案也在進一步優化。2023年,「應縣木塔結構穩定性評估與保護研究」獲批國家重點研發計劃項目。
該項目涵蓋對木塔原始設計形製、用材、主要節點連接界面耦合性能等研究,涉及構件劣化和損傷累積效應的評估、木塔結構穩定性的分析預測模型、木塔結構抗震承載能力評估和倒塌模式模擬,以及提升木塔結構穩定性的保護措施等多項內容。
爭議不斷的小治與大修
不少專家更期待,「生病」的應縣木塔應該早點來個「大手術」。
李會智說,一個過度疲勞的木塔構件,失去了它原本的功能與作用。接著,它會把承受的壓力轉給周圍的構件。在這種影響下,原本還可以挺住幾年的構件也提前「退休」了。久而久之,整個木塔抗風險能力下降,越來越脆弱。
他建議,應縣木塔應儘早落架大修。「落架時,把因疲勞嚴重殘損不能延續使用的構件篩選出來,對於那些通過加固能延續使用的殘損構件加固後延續使用,所更換的構件須使用與原構件材質一致的華北落葉鬆。榫卯結構之間本來就存在一定的間隙,對接沒有多大問題。」以他來看,問題的關鍵並不在於落架技術。
文物保護修繕工程有「最小干預」原則。李會智認為,早發現問題、早解決問題,就能達到最小干預的目的。「要意識到,越往後拖,時間越長,損壞空間越大,干預也就越大。」而隨著文物保護工程逐漸市場化,他也擔心在古建維修的這個小眾領域,建築工匠的人才也沒那麼多了。
做了多年木塔模型的趙玉山,也讚成落架大修。「我不成熟的想法是,把它重裝。把新木料通過機器壓縮,讓其密度與現在塔內舊料的密度一致,再換上去。二層一些長的舊木料,可以把它們卸成短的,根據需要再裝上去。」趙玉山說。
幾個月前,2024建築可持續發展國際大會(第四屆)在上海舉行。中國工程院院士江歡成以《應縣木塔維護加固研討》為題,在會上作院士報告。這位多次參加應縣木塔「會診」的老專家,依舊心繫木塔。
江歡成不讚成扶正應縣木塔。就目前木塔的現狀,他給出的「搶險方案」是加撐與減負。根據解釋,加撐是用交叉鋼支撐,代替原有夾泥牆,維持原有結構剛度,但不增加柱子壓力,既減輕重量,又有可識別性;減負是對橫紋壓縮壓碎、豎紋開裂等情況,旁邊加鋼輔柱,適當施加預應力,以頂緊為度,碎裂部分可保護,但不要更換。
他指出,要繼續維修加固應縣木塔,保下一個千年不倒。此外,也可以仿造一個新塔,1:1全新木構,用於學習科研和登塔觀光。
2056年,應縣木塔將迎來募建1000年。記者注意到,此前中國文化遺產研究院發佈的遠期目標顯示,在2056年前,要明確整體修繕思路,適當調正傾斜柱框,全面修繕殘損構件,木塔結構整體上恢復相對較為健康狀態,得以長期保存、傳承。
新京報記者 張建林
編輯 白爽 校對 盧茜