美岱召位于内蒙古自治区包头市土默特右旗,是内蒙古现存较为完整的明代城寺结合、汉藏结合式古建筑群之一,始建于明代,见证了阿勒坦汗崛起、土默特部领域向外扩张、蒙汉融合、藏传佛教由此传入蒙古等诸多历史事件,对研究中华民族历史文化、民族融合、藏传佛教传入具有重要价值。
美岱召古建筑群由城墙围合,四角设角台、角楼,南城墙中部设有典型的明代砖券洞城门,上建三檐歇山式门楼。城内现存明代建筑7座,大雄宝殿与琉璃殿为主体建筑,大雄宝殿位于中轴线前端,规模最大。
大雄宝殿由门阁—经堂—佛殿三座歇山式建筑勾连而成,从前到后依次升高。佛殿开间、进深均为五间,三重檐歇山顶。室内梁架构造灵活,柱网采用室内通柱(重檐金柱)—墙内柱—室外上下两层木围廊廊柱相互穿插连接,墙体为厚重土坯墙,内墙面满绘巨制壁画。外檐斗栱为单栱交麻叶斗栱。
修缮历程
2016年8月,包头市文物管理处(现与包头博物馆合并)和土默特右旗文物管理所(现为土默特右旗博物馆)委托资质单位完成现状勘察并制定修缮设计方案,获国家文物局批准。工程于2018年4月启动,2019年11月竣工。
对大雄宝殿佛殿木构架整修的原设计方案主要为现状修整,后檐上部檐檩、平板枋糟朽处据实修补;局部梁架开裂处用铁箍加固。
2018年9月7日,施工中发现前期未预见的新病害:佛殿室内通柱(重檐金柱)及柱头连接枋类构件、柱身连接梁类构件整体向东南方向偏移,连锁导致佛殿三层后檐挑檐檩内滚、斗栱内翻、拽枋内翻、平板枋内翻、额枋内翻,后檐墙内柱柱头劈裂,且偏移趋势持续。
更为棘手的是,佛殿内墙均绘有精美的明代壁画,保存完好。若按照常规“打牮拨正”等归位处理,势必牵动墙内柱,对壁画造成不可逆的损伤。因此,在壁画保护的刚性约束下,佛殿木构架无法按常规做法进行归位处理,业主单位及时决策:临时性支护后暂停作业,并联络国内专家组织论证。
病害现状与诊断
病害表现形式。大雄宝殿佛殿的木构架病害形式主要表现在三个方面:一是室内4根通柱(重檐金柱)与柱头连接枋均向东南方向不同程度偏移;二是柱身处连接梁类构件(4根后坡三步梁、4根后坡双步梁)也向东南方向偏移;三是佛殿三层后檐斗栱内翻、挑檐檩内滚、平板枋内翻、额枋内翻,后檐墙内柱柱头劈裂。
成因初步分析。经现场勘察与分析,大雄宝殿佛殿木构架整体向东南方向偏移的原因主要有以下几点:
其一,建筑体量较大,基础荷载集中。佛殿面阔23.15米,进深21.12米,高12.97米,体量较大,建筑基础承受的竖向荷载较为集中,地基长期处于高应力状态。佛殿室内的4根通柱(重檐金柱)高达11米,柱头与柱脚柱径最大值仅为350毫米,比例失调,且该建筑为三层重檐歇山建筑,前后檐面的荷载在整个屋面荷载中占主要部分,屋顶的荷载顺举架曲线向下前方传递至通柱(重檐金柱),导致高大的柱构件不是出现偏移就是出现挠度。其二,绿化灌溉导致地基土体松软。紧邻台基的绿化日常浇灌使水分长期渗入,且建筑群依山而建形成北高南低的地形,日积月累,佛殿东南侧地基土体含水率增高,承载力下降,为基础不均匀沉降及木构架偏移提供了客观条件。其三,墙体的水平推力与主导风向的作用。该建筑体量高大,墙体自重较大,加之常年以西北风为主,长期侧向荷载促使木构架向东南偏移。其四,木构件自身老化与损伤。该建筑墙体厚1325毫米,土坯砌筑,外为青砖淌白墙砌筑,表面喷刷白色灰浆,内墙面层上又满绘壁画,墙内柱长期处于潮湿不通风的环境,导致柱根糟朽尤为严重。柱类构件不同程度的糟朽,降低了柱脚的承载能力与稳定性,从而进一步削弱了木构架抵抗侧向形变的能力。
上述四因素相互叠加,长期耦合作用最终导致整体明显偏移。
壁画保护约束下的技术困境。佛殿为抬梁式建筑,横向柱网采用室内通柱(重檐金柱)—墙内柱—室外上、下两层木围廊廊柱相互穿插连接,纵向柱网为室内通柱(重檐金柱)柱身上部与前后坡三步梁、双步梁结构,梁头又与前后檐挑檐檩、斗栱、拽枋、平板枋、额枋、前后檐墙内柱柱头相连。不论是檐面方向还是山面方向,用常规的“打牮拨正”等木构架归位的方法都会牵一发动全身。顶升、拨正任何一个木构件都会牵动墙内柱,从而对壁画造成不可逆的损伤。
在壁画保护的刚性约束下,现场也考虑过“摆尾法”,即在木构架柱上半身及柱头尽量固定不动的情况下,通过位移柱脚达到木构架扶正的目的。此法虽可在小范围调整,但需同时位移柱顶石、磉墩,会改变文物本体建筑轴线,灭失历史营建信息,扰乱台基原生构造关系,不符合文物保护真实性原则,故亦不可取。
技术方案论证与实施
专家组经现场勘察与讨论,商定原位加固方案:对歪闪通柱(重檐金柱)进行包镶处理以增大直径、增强承载力,对后坡三步梁、双步梁进行拉伸复位并在三步梁梁尾辅以钢件加固,对斗栱、檩、枋等构件进行归位处理,同时对后檐墙内柱劈裂的柱头进行整修并加设铁箍。
通柱(重檐金柱)包镶处理。佛殿室内4根通柱(重檐金柱)柱头柱身偏移,呈弯曲折腰状,需采用包镶式刹墩接取直支撑法,即柱外皮箍桶法、内为刹靠法,按实际制作包镶料包在柱心外围,使之平整浑圆。具体做法:原始柱身弹中线,依据柱身从下至上每1.5米至2米为一阶段,不同规则形状制作不同厚度的包镶料;包镶料要按照柱身弧度制作横向拼接接口,纵向则是工字缝拼接,接缝处需涂刷乳胶,每一阶段包镶时应包裹紧凑,严丝合缝;边包镶边由柱身从下而上每间隔50厘米下木钉,增强包镶体与旧柱体的连接性;包镶完成后的柱身再进行净面处理,使之外径一致,平整浑圆。柱身铁箍加固则在新柱体每80厘米处弹出铁箍位置,并根据铁箍厚度剔凿出箍位,准备箍宽70毫米、板厚3毫米的熟铁在箍位处围合柱身,搭接处用螺栓紧固并涂刷防锈漆。
梁架拉伸复位与钢件加固。大雄宝殿佛殿后坡三步梁、双步梁走闪严重,走闪为大木架整体向东南方向偏移导致,但又因其为较长时间的稳定体系,故只针对佛殿后坡三步梁、双步梁进行拉伸复位与钢件加固处理。加固前佛殿三层后坡局部落架,将4根三步梁向北侧拔出,对其梁尾进行钢件加固,三步梁上皮角背做反向位移处理,再抬升上部双步梁使其归位。
局部卸荷:拆卸三层后坡双步梁上中金檩、中金替檩、枋;按实际荷载情况对部分构件指定提升,使双步梁无负重;室内搭建落地辅助脚手架支顶双步梁,依次拆除角背。每一构件拆卸前对后坡通柱(重檐金柱)进行临时横、纵向拉结,并搭设落地井口脚手架,将通柱(重檐金柱)锁牢连成一体。在后坡梁架稳定的情况下,对后檐挑檐檩、檐垫板、斗栱、垫栱板、平板枋、额枋进行编号落架,暴露后檐墙内柱劈裂柱头。
三步梁拉伸复位:测量每根三步梁向东南方向走闪数据,放线定位,确定拉伸尺寸。依靠落地辅助脚手架,悬挂吊链、千斤顶,依次将各三步梁拉伸复位到柱头指定位置,待梁头稳放到柱头后,再进行水平调整。各三步梁尾加铁件,三角钢板支撑三步梁与通柱(重檐金柱)直角处,并铁箍抱三步梁尾以及通柱(重檐金柱)。待三步梁调整加固后,将后檐檐垫板、挑檐檩归安,局部糟朽处剔除挖补。
双步梁加固维修:由于佛殿柱网不做扰动,三步梁抽拉加长加固后,将原始位置的角背沿三步梁上皮反向移动到适当位置,双步梁归安。
斗栱、挑檐檩、枋类构件归位处理。由于后坡4根三步梁均需不同程度向柱头抽拉,各间额枋、平板枋均需进行内加木垫板,贴额枋、平板枋旧外皮的做法,在最小干预前提下,解决额枋、平板枋的承重能力问题,最大程度保留木构件原始信息,使原来里走外闪的额枋、平板枋取直归位。对额枋、平板枋局部糟朽部位剔补处理,修补完成后归安,再依次归安斗栱各部件(破损严重者按原制补配),最后归安挑檐檩。
柱头劈裂的整修与铁箍加固。勘查各柱头劈裂情况,确定各柱头包镶厚度,使各柱头外皮以及柱头馒头榫取直线于后檐通面阔。放线定位后,剔除柱头劈裂、断裂部位,依据情况对劈裂柱头进行半墩接或包镶,完成后进行铁箍加固,补配糟朽缺失的柱头馒头榫。
修缮效果评估
施工完成后,对关键构件进行了为期5个月的跟踪监测,监测期为每月1次。由于后坡双步梁、三步梁与通柱(重檐金柱)相互结构、相互联动,因此本次监测只针对双步梁、三步梁榫卯节点处变形量。实测结果表明:加固后各构件变形量显著减小,后坡双步梁、三步梁加固后5个月平均水平方向累计位移仅11.3毫米,垂直方向仅4.9毫米;三层后檐斗栱及后檐檩、垫栱板、平板枋归位后也未见明显反弹。监测数据表明加固措施有效,既抑制了木构架进一步偏移,又达到了整体稳定的目标。
施工期间及之后对佛殿内壁画的持续观察表明,壁画表面未见新增裂纹、起甲或剥落现象,施工未对壁画造成影响。
美岱召大雄宝殿佛殿木构架偏移病害的修缮经验表明,在壁画不可扰动的刚性约束下,分析各类型构件病害特征并分别实施对应加固措施,采用“分而合、合亦分”的组合技术手段是可行的。对同类突发情况,动态发现与快速响应是必要前提,而明确“绝对不能扰动的”与“可以干预的”界限,是筛选可行技术手段的关键。
[作者单位:内蒙古启原文物古建筑修缮工程有限责任公司 敕勒川博物馆(土默特右旗文保中心)](图片均为王任湦摄)




