應州木塔建于遼清寧二年(公元1056年),是世界上現存最古老、最高的、一座可登臨的木構樓閣式建筑。應縣木塔全高65.84米(中國文化遺產研究院2011年4月測),外觀八角五層六檐,內部九層,塔底層總面闊30.27米,全塔主體均為木構件搭建而成。遼代之前或同時雖然不乏土木結合或純木質的高層木構,但均早頹毀。唯應縣木塔結構優(yōu)越而堅牢,至今960余年,巋然獨存。
應縣木塔始建至今歷經40余次地震,還有雷火風雨和兵隳,所幸經歷代加固修繕,終未產生致命破壞。但仍存在一定問題。應縣木塔的局部傾斜問題一直是頗受關注的文物保護課題。經過多次研究磋商,國家文物局最終明確了現階段應縣木塔保護“監(jiān)測與研究先行,現狀搶險加固”的原則。中國文化遺產研究院承擔保護研究項目工作至今,其中經驗值得分享。
應縣木塔的維護以其突出的科學價值為起點
應縣木塔挺立近千年的事實足以證明其自身結構的合理與優(yōu)越。簡單地講就是它的分層,把單層的殿堂式建筑分層疊壘起來。其構件之間的榫卯很簡單,是一種積木疊置的做法,上下層柱子之間以及柱子與梁枋之間都是搭接,只能傳遞重力與摩擦力,并非所謂的類似現代筒中筒結構。木塔外觀五層,除一層外,以上四層每層單元包括明層(供瞻禮的佛殿層),擁有空間開敞的梁、柱間架,是結構上的柔性層。其上是斗栱、梁栿組成的鋪作層和滿布斜撐整體性很強的暗層,是結構上的剛性層。在上部重力作用及剛性層協調下,短粗的柔性層柱子具有自復位能力,可以抵抗風或地震等側向力。就像一個磨盤下面墊著兩圈短粗的木柱,一般人推不倒,非常穩(wěn)定。另外,除柱子外,木塔明層外槽柱間還配置了斜撐和夾泥墻,形成第二道抗側力防線,對偶發(fā)的大變形起到限位作用,防止破壞性的局部傾斜發(fā)生。
將應縣木塔與國際結構工程界當前最新抗震理論主要特點進行對照,我們發(fā)現兩者在采用剛、柔混合結構以克服一般現代結構抗震的缺點方面高度一致。木塔突出的結構特點,對當代高層結構設計具有直接借鑒作用,也是對其保護的科學基礎與邏輯起點。
應縣木塔的科學保護始自1933年營造學社的勘察測繪。1933年梁思成等專家調查測繪木塔記錄,當時木塔整體狀況尚可,二層西南側柱雖然“內倚”,但好于三層西側北柱“向內倚甚”。但是,莫宗江等人1950年再赴應縣木塔考察,在報告中記述了戰(zhàn)爭炮擊與拆除外槽斜撐引發(fā)的木塔二層西南面外柱嚴重傾斜。自那時至今,在木塔上層自重長期作用下,二層傾斜日益嚴重,當然,也存在既有傾斜、地震與風荷載常年積累損傷、材性退化導致關鍵構件與節(jié)點的承載能力下降的影響。1953年,有關部門在佛宮寺設置古跡保養(yǎng)所。1957年,原文化部文物事業(yè)管理局同意將應縣木塔修繕列入下一年度修繕計劃。1973年,文物事業(yè)管理局組織多位專家就應縣木塔的局部傾斜加固問題進行研討。1974年至1981年,山西省文物工作委員會組織實施了規(guī)模較大的維修加固工程。
上世紀90年代,新一輪木塔保護修繕進程啟動。1991年、1994年,中國文物研究所等測繪了木塔現狀全套圖紙和殘損現狀圖。90年代中期以后,國家和山西省投入大量研究力量與經費,組織山西省古建筑保護研究所等十余家機構完成大量勘測圖紙、研究報告及設計方案。2002年6月至2006年4月,包括7位院士在內40余位專家參加的應縣木塔修繕保護工程方案評審論證會在太原召開。之后國家文物局明確了現階段應縣木塔保護應以“監(jiān)測與研究先行,現狀搶險加固”的原則。由中國文化遺產研究院承擔項目的技術牽頭工作至今。
“最小干預”是理性選擇
應縣木塔目前最主要的病害是二層局部傾斜嚴重。今年8月測量的最嚴重部位,二層西南側靠北的平柱,柱頭相比柱腳中心點向東北方向偏移576毫米,偏移量達到柱高的1/5,接近柱徑。所賴其后側輔柱及周邊梁柱扶持尚保持斜立而未倒,但其反作用力施及內、外槽周邊梁架。西南側及其附近內傾柱,因其上重力所產生的水平推力,導致二層柱框總體上形成自西南向東北方向傾斜的態(tài)勢,北側和東北側部分柱子已略外傾。
應縣木塔的價值涉及建筑、結構、歷史、宗教、藝術等廣大領域,紛繁而多元,凝聚960余年的各類信息,已認識的與未認識的,原則上都有保存的合理性,今人所見到的應縣木塔正是全部價值與信息的載體。文物的價值認知隨時代而變遷。我們今天認識不到的價值及其載體,幾十年后很有可能變?yōu)橥ㄗR。因此,在保證安全的前提下,“維持現狀”,能不修就不修,能不動就不動,實施“最小干預”,是一種歷史的態(tài)度與理性的選擇。
“最小干預”不是不干預。木塔結構體系是保證其自身安全的重要基礎,目前仍然具備這一功能,未因局部變形與構件破壞改變。其獨具特色的剛、柔相間的木塔結構仍然可作為其自身安全的依托,可以通過構件層次的補強一定程度恢復性能。另外,應縣木塔造型敦實,各層整體形心均在安全范圍之內。在現階段,對二層傾斜嚴重部位柱子采取相應的局部性的加固與防護措施,成功遏止或減緩二層傾斜繼續(xù)發(fā)展,不出現局部倒塌,正常使用情況下,應縣木塔整體的結構安全就可以得到保證,能夠較長時期內維持木塔現狀,最大限度保護附麗于其上的文物價值與海量信息。
近期最為緊要的工作,是對傾斜嚴重部位實施局部防護措施,密切監(jiān)測,以“減緩或遏止傾斜發(fā)展”為目標,力爭3年內落實并初見成效。同時盡快完成木塔現狀結構安全性初步評估,完成木塔精細化測繪及全面信息留存工作,優(yōu)化完善木塔結構監(jiān)測并長期實施。下一階段要完善現狀加固措施及構件修繕,消除較長時期內木塔局部或整體坍塌風險,隨時監(jiān)控木塔結構的安全性并及時干預。另外,與近期工作平行,要有序組織開展針對應縣木塔各領域的基礎研究,包括結構性能、保護修繕方式綜合研究、建造技藝及傳承研究、各類調查檢測項目、其他考古、宗教、藝術史方面的研究等,在多學科協同基礎上為科學編制木塔保護方案提供支持。
由于木塔結構與現狀異常復雜,以及相關認識與研究的不足,圍繞木塔修繕提出的,無論是落架大修、上部抬升、鋼架支撐,還是現狀加固方案,都是從不同方向前行的階段性探索,對于木塔的相關監(jiān)測、研究與加固措施一直在持續(xù)開展,而對于木塔的保護干預則慎終如始,堅持科學判斷與專業(yè)共識。對應縣木塔這座重要文物,在現階段以“減緩或遏止傾斜發(fā)展”為目標的“治標”策略較急于徹底解決問題的“治本”策略,更為合理、穩(wěn)妥、可行。在應縣木塔保護中,理想情況是積極創(chuàng)造條件,讓完備妥善的“全面修繕”方案盡早提出,但能夠始終“備而不用”。