西藏空鼓病害壁画灌浆加固研究

文物保护科学和技术创新奖二等奖西藏空鼓病害壁画灌浆加固研究

主要完成单位?敦煌研究院

推荐单位?中国文物保护技术协会

主要完成人?李最雄  汪万福  王旭东  李树若  马赞峰  赵林毅  付有旭

 

  筛选出以ＰＳ为主剂，粉煤灰掺加适量壁画地仗材料阿嘎土做填料，氟硅酸钠为固化剂，针对西藏寺院空鼓壁画的新型无机灌浆材料，开发了针对西藏空鼓壁画特点的灌浆并辅助于小木质锚杆锚固补强加固工艺。

    西藏壁画、墙体的制作材料和工艺完全不同于石窟寺的壁画和崖体（壁画支撑体），也有别于内地寺院、殿堂的壁画和墙体，壁画的主要病害是大面积空鼓。西藏空鼓壁画的保护和修复研究，国内外尚属空白。在过去的２０年中，灌浆已成为欧美等一些西方国家治理空鼓壁画的主要手段，但在我国起步较晚，发展缓慢。在我国，对空鼓的治理，最早可追溯到１９６５年对莫高窟第１３０窟大面积空鼓壁画的修复，其次是１９７４年对莫高窟第８５窟壁画的修复，当时采用粘贴和拉锚相结合的方法。２０世纪９０年代后期，国家文物局、敦煌研究院与美国盖蒂保护所合作进行保护敦煌莫高窟第８５窟项目，将壁画空鼓病害作为研究的重点内容，并采用壁画灌浆技术进行空鼓病害治理。虽说在过去的２０年中，灌浆已成为治理空鼓壁画的一种主要手段，但因壁画制作材料、工艺及壁画所处环境的不同导致灌浆材料筛选的复杂性，不存在万能的灌浆材料，只能根据具体情况选用不同的灌浆材料。因而，如何科学合理地解决这一问题是长期以来摆在文物保护技术领域的一个难点。为此，敦煌研究院申请承担了国家文物局文物保护科学与技术研究课题“西藏萨迦寺、布达拉宫和罗布林卡壁画修复研究”（合同编号２００１０１）。

    课题以现状调查（病害种类、面积、微环境监测）→壁画制作材料分析（墙体、地仗、颜料及胶结材料）→病害产生成因分析→室内模拟实验（模拟块石墙、夯土墙及笾玛草墙）→初步筛选出灌浆材料及配比、施工工艺→模拟实验专家评估→现场试验（用模拟实验筛选出的灌浆材料及配比、施工工艺，在现场选择有代表性的不同墙体进行试验）→现场试验专家评估→室内补充实验→现场施工为技术研究路线。

    课题组根据西藏壁画病害的种类、病害产生机理、壁画墙体及地仗制作材质、工艺，从２００１年７月到２００４年８月，在室内模拟实验及现场试验研究的基础上，筛选出以ＰＳ为主剂，粉煤灰掺加适量壁画地仗材料（一般粉煤灰?地仗材料为２?１，布达拉宫和罗布林卡掺加的地仗材料为拉萨附近的阿嘎土——分红阿嘎和白阿嘎两种，萨迦寺掺加的地仗材料为萨迦附近的白土）做填料，氟硅酸钠为固化剂的无机灌浆材料，是针对西藏寺院空鼓壁画研制的一种新型的空鼓灌浆加固材料。粉煤灰主要成分是空心球状硅线石，不但容重小，且化学组成与阿嘎土、白土相近。因此，这种灌浆材料与壁画地仗有很好的兼容性，而且浆液结石体容重小，适合用于空鼓壁画的灌浆加固。同时，通过控制ＰＳ浓度和模数，可使浆液结石体的强度相近或略大于壁画地仗的强度，符合文物修复加固原则。选用的伊利石和高岭石等矿物做减缩剂，有明显的减缩效果，并能使浆液较早达到收缩平衡。选用０．５５～０．６５的水灰比，有好的可灌性，初凝速度适中，可获得理想的灌浆效果。

    通过模拟实验、现场试验及研究成果在布达拉宫、罗布林卡等殿堂壁画修复加固中的推广应用，总结出了一套空鼓病害壁画修复加固的科学而系统的施工工艺，即：１）钻注浆孔，２）用内窥镜观察空鼓壁画状况，３）埋设注浆管，４）灌浆，５）支顶，６）锚杆补强，７）封堵裂缝及注浆孔，８?补色。西藏空鼓壁画的灌浆加固在国内尚属首次。灌浆材料是在研究西藏寺院壁画地仗材料、制作工艺和病害特点的基础上专门研制的。为了壁画安全、做到万无一失，空鼓壁画灌浆加固只能常压灌浆，因此，２毫米以下的裂隙灌浆效果较差。这样，课题组开发了一种针对西藏空鼓壁画特点开发的加固工艺——灌浆并辅助于小木质锚杆锚固补强，即在适当部位（大都是选灌浆孔）用自制的长约１５０毫米，直径１５毫米硬木质小锚杆锚固，即可达到有效的补强作用。

    根据《中国文物古迹保护准则》，该项成果所筛选的灌浆材料及修复加固工艺在西藏三大重点文物保护维修工程壁画保护修复项目中得到具体的贯彻和实施，已完成布达拉宫空鼓壁画灌浆加固１０００余平方米，罗布林卡空鼓壁画灌浆加固４００余平方米，并通过西藏三大重点文物保护维修工程领导小组办公室组织的专家验收。