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给古建筑看病

人生病了可以去医院找医生诊治,可是古代建筑要是生病了,谁来帮它们诊治呢? 古建筑还会生病? 那当然啦,本头腐朽、地基沉降、表面风化,这些都是古建筑常犯的病。好在北京古建筑研究所里,有一群专门给古建筑看病的“医生”他们采用新科技来保护古建筑。下面,咱们就来听听这样特殊的“医生”是怎么给古建筑看病的吧。 老木头易得“心脏病” 咱们国家是有着几千年文明史的古国,历朝历代留下的古建筑,大到长城、故宫、天坛、王府花园,小到庙宇、民宅、石桥、凉亭,真是数不胜数。这可都是咱们老祖宗留下的珍贵文物哦。 不知你注意过没有,咱们的古建筑除了那些砖石结构的城墙、石桥,基本上都离不开木头。谁都知道,木头怕雨淋、怕虫蛀、怕腐蚀。哪座古建筑没有上百年的历史?这么多年的风吹日晒雨淋虫咬,再结实的木头也会生病。 木头生病不光表面糟朽,最危险的是出现空洞。2005年,北京香山有一座牌楼突然倒塌;2009年,位于北京东城区的左宗棠(清光绪年间曾任军机大臣)故居也塌了一个角。 我们赶去检查时发现,倒塌的原因都是木柱的“心脏病”闹的——表面好好的,可柱子里面早就朽成空心的了。 我想有双“透视眼” 要是不能及早发现木头的“心脏病”,等到古建筑倒塌了再采取补救措施,那就晚啦。 可是,怎样才能发现木头是否得了“心脏病”呢?总不能把够年头的古建筑木质构件都卸下来检查吧?过去,古建筑行业都是靠有经验的老师傅用锤子敲打,听声音来判断。但这样的方法只能大致了解木头有没有空洞,至于空洞有多大,出现在哪个部位,腐朽程度如何,就不清楚了。就像医生诊断心脏病一样,光靠听诊器怎么能知道究竟心脏哪里出了问题呢? 于是,我们引进了一种新型仪器——微钻阻力仪。靠着它,我们就像长了一双透视眼,可以“看透”木柱的“心脏”啦。 老木头的“心电图” 说起来很有意思,微钻阻力仪原本不是用于古建筑,而是用来检测古树的。后来我们一想:既然可以检测古树,应该也可以检测古建筑中的木头吧? 可古建筑中的木头和活着的古树毕竟有许多不同之处,这就需要我们摸索经验,找出适合木质构件的测量数据。为此,我们可没少做试验。 微钻阻力仪像一个长方形的铁盒子,里面装有一根60厘米长、直径只有1.5毫米的细长钻头,用它打进木头芯里,只在木头表面留下一个不起眼的小眼,对古建筑没有什么损伤。连接在钻头后面的传感器,可以测出钻头在前进过程中受到的阻力。木头越致密,钻头受到的阻力就越大。如果木头内部腐朽了,钻头受到的阻力就会变小。钻头受到的阻力变化,可以显示出木头内部的情况。仪器吐出的纸带上的曲线就像心电图的曲线。瞧,随着微型钻头不断钻进,曲线出现高低不平的变化。突然曲线从一个高峰跌落,经过一段低谷之后又开始上升,根据经验,我们就能判断这根木头出现了空洞,就连空洞的大小都一目了然。 一般在一根木头上打下2到3个孔,就能确定空洞有多大,是整根木头都空了,还是空了一部分。之后就可以确定医治方案了:空洞小的柱子,可以想法修补;空洞大的柱子,就要及时换掉。 长城砖墙也空心 别以为古建筑中只有木头会出问题,其实城墙也一样。就拿长城来说,最早的长城修建于2000多年前的春秋战国时期,而现存的长城主要是建于14世纪的明代长城。 长城城墙看起来很厚,实际上是砖砌的外皮,里面都是夯土。几百年风霜雨雪的侵蚀,长城城墙也会出现空心塌陷的毛病。 对付砖墙,不能用打孔钻探的方法。怎么办?我们联想到医生给病人做透视。能不能给城墙也做做透视呢? 给长城做“透视” 现在修建地铁隧道时普遍使用一种探地雷达,盾构机开进地底后,需要了解前方的地质状况,比如有没有空洞。因为这种地底空洞很可能是地下水存在的标志,一旦挖破,水冲出来,昂贵的盾构机就可能彻底报废。 探地雷达发射的电磁波可以扫描前方20米的地层,拿来扫描长城城墙应该没问题。我们把探地雷达拉到居庸关长城,把它贴到城墙上。在探地雷达的“慧眼”下,城墙里的空洞、塌陷都被照了个清楚。有问题的地方可以提前预警,需要维修时也能有的放矢。 石碑也长斑 在古建筑材料里,比起木头和砖,石头算是最结实的了。可你也许想不到,石头也会生病。不光风吹日晒雨淋会让石头风化,就连地下水也会给石头找麻烦。 北京城中轴线最北端的建筑是钟楼。钟楼最早建于元代,明朝永乐十八年(1420年)重新修建,后来毁于一场大火。清朝乾隆十年(1745年)又一次重建,两年后完工。竣工那年,钟楼南门正中矗立起一块乾隆御制碑,详细记载了当时修建钟楼的情况。 石碑屹立了260多年,没承想碑身的表面竟然逐渐发黄长斑。原来,这是石碑矗立的地面年长日久返潮,地下水里含有的可溶性盐侵蚀石碑造成的。 想让石碑恢复原貌,只用清水擦洗可洗不干净。怎么办呢? 做个“面膜”美美容 爱美的姑娘们常做面膜美容,我们也把这招用到了石碑上。 不过,我们的“面膜”可是特制的。地下水里含有的可溶性盐在石头表面富集、结晶,生成了有害盐。这些有害盐不光让石头发黄长斑,还会导致石碑表面风化。 我们就用专门脱盐的纸加水打成纸浆,然后一点点敷在石碑表面。看,一段时间后,“面膜”上出现了黄颜色,说明有害盐被吸了出来。 等到“面膜”干了一揭开,哇,石碑变得焕然一新! 怎么样,这些古建筑“医生”是不是很牛?

张涛 向阳林

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