应县佛宫寺释迦塔,位于山西省朔州市应县城内西北佛宫寺内,俗称应县木塔,与埃菲尔铁塔、比萨斜塔并称“世界三大奇塔”。
▲ 应县木塔周身,蓝天白云,花团锦簇
建于辽清宁二年(公元1056年),全塔自地面至塔尖总高67.31米,这是保存至今的唯一一座全木结构八角形楼阁式塔,是我国现存最古老最高大的纯木结构楼阁式建筑,是我国古建筑中的瑰宝,世界木结构建筑的典范。
历史上木塔不易保存,要么毁于火灾,要么塌于地震,要么为人摧毁,应县木塔却在经历40多次地震,200多次炮弹袭击和常年大风后,还稳稳走了966年。梁思成深情地说:“好到令人叫绝,好到半天喘不上气。”全塔用了3000吨木材,每一根柱子承重110吨,且没有用一根钉子建到65多米高,相当于现在二十三层高楼。
▲ 应县木塔正射影像
但是,木塔“病了”,出现的局部严重倾斜现象,一直没有较好的解决方案。
▲ 从外观看,木塔二层西面屋檐明显下沉,柱子向内倾斜
在今年全国两会上,全国政协委员、山西省文化和旅游厅厅长王爱琴提交了相关提案—— 关于设立国家科技创新重点专项 , 协同攻关“应县木塔严重倾斜关键技术” 的建议。
▲ 全国政协委员、山西省文化和旅游厅厅长王爱琴
她建议,针对应县木塔严重倾斜部位修缮关键技术,国家层面应加大对其保护工作的支持力度,开展跨领域、多学科的综合科学研究。
木结构建筑瑰宝
应县木塔是一座八角五层的楼阁式木塔,一层是重檐,带有回廊一周,此后每一层都有屋檐和平坐(也就是阳台),最顶上是一个八角攒尖顶,顶着上部的塔刹。
▲ 木塔塔身,如天宫高耸、万古观瞻
从正面看,木塔为五层六重檐,每层都由柱网层、铺作层、平坐层,叠加组成。柱网层,由额枋及以下的柱子等部件构成,它奠定了这座木塔,两个八角形叠套的形状,相较于方形塔,受力更均匀,在震动中不易损坏。
▲ 木塔一角 ,层层斗栱叠加
斗栱是中国古代木结构建筑中重要而富有特色的结构部件,应县木塔从下到上一共有54种斗栱,按照复杂和简单的程度施于不同的位置,具有不同的功用,可谓是中国斗栱登峰造极的作品。最突出成在于它采用了“筒中筒”式结构,即由外柱一周和内柱一周形成外筒和内筒(北宋《营造法式》称作“外槽”和“内槽”),二者之间以斗栱和梁架相连,形成无比坚固的结构体系。
▲ 俯视木塔可以看到两个八角形叠套(*仅供参考,与实际效果有出入)
木塔为何歪斜
应县木塔面临的问题是整体有一点倾斜,其中二层、三层的柱子自身还在内部倾斜,柱子发生歪斜最严重的地方是在二层,加剧木塔倾斜有很多因素,比如木塔的自重非常大,然后风荷载、不可预计的地震、此前战争引发的破坏等等,都会对它产生影响。
▲ 20世纪60年代的木塔旧照。可见塔身已向东北方向倾斜,二层尤甚
木塔的第二层,实际有1.5层的高度,“明层”上面还有一个完整的结构层,也就是“暗层”,实际上应县木塔一共包含5个明层和4个暗层,外观看起来是5层,内部加上暗层实际共有9层,用现代的术语来说,暗层其实就像“圈梁”一样。过去塔内只有东西南北四个方向各开一扇门,其余现在看着是格子门的地方过去都是墙,里面带有斜撑,外面糊上泥墙,而在20世纪30年代,当地的乡绅们出于想让木塔外观更加玲珑剔透的愿望,于是竟然一层一层地把这些墙全部拆光了。
▲ 每层的木隔扇,曾为内有斜撑的夹泥墙(仅供参考,与实际效果有出入)
木塔修复宜早不宜晚
2007年,中国文化遗产研究院成为木塔保护工程的技术牵头单位,经过十余年监测,该研究院发现,近年来二层明层自西南向东北方向,倾斜持续稳定增加,但倾斜变形过程未出现突变。
“倾斜持续增加,说明木塔未处于稳定状态。对严重倾斜的柱子如果不采取针对性的加固、防护措施,可能会局部失稳,甚至在地质灾害中出现局部或整体垮塌。”专家认为,通过这几年的监测,已经基本摸清木塔的变形形态、变形特点和速率。
▲ 木塔内一处开裂的柱子和端头被压劈的普拍枋
在这种情况下,可以实施有针对性的、较小干预度的局部加固与防护工作,而且宜早不宜晚。
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