麥積山石窟空鼓壁畫的修復(fù)

岳永強(qiáng)　王通玲　付文偉

摘要：空鼓病害是麥積山石窟壁畫最為普遍且最為嚴(yán)重的病害之一。麥積山石窟現(xiàn)存洞窟編號(hào)221個(gè)，保存有壁畫的洞窟僅120個(gè)，其中70%的洞窟存在壁畫空鼓病害，且部分洞窟壁畫空鼓病害較為嚴(yán)重。文章總結(jié)了麥積山石窟壁畫的制作材料、結(jié)構(gòu)及工藝方面的特點(diǎn)，對(duì)造成石窟壁畫空鼓的環(huán)境因素和人為因素進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了空鼓壁畫的修復(fù)方法和工藝。關(guān)鍵詞：麥積山石窟壁畫；空鼓病害；制作工藝；保護(hù)修復(fù)

在麥積山石窟現(xiàn)存221個(gè)洞窟中，目前保存有壁畫的洞窟僅120個(gè)。其中較為重要的北朝晚期部分洞窟中，一些經(jīng)變畫和本生故事畫保存相對(duì)完整，尤其是第26、27、127、135等窟的大型經(jīng)變畫，如西方凈土變、維摩變、涅槃變、法華變等是國(guó)內(nèi)石窟現(xiàn)存最早最為完整的大型經(jīng)變畫，對(duì)研究中國(guó)經(jīng)變畫的發(fā)展演變具有十分重要的價(jià)值。但是由于壁畫本身的脆弱性及所處環(huán)境的特殊性，70%的洞窟存在壁畫空鼓病害且病害較為嚴(yán)重，部分壁畫有脫落的危險(xiǎn)，因此對(duì)這些壁畫的保護(hù)修復(fù)刻不容緩。

一、麥積山石窟壁畫制作材料、結(jié)構(gòu)及工藝

根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，麥積山石窟壁畫的地仗一般為三層，即粗泥層、細(xì)泥層和白粉層。粗泥層的厚度不是很均勻，有的壁畫只有0.5厘米，而有的可以達(dá)到5厘米，這是因?yàn)殚_鑿洞窟的崖面不平整，需要找平而造成的。粗泥是用較粗的粉沙土摻加麥草做成，也有摻加麥衣的。細(xì)泥層厚度一般在0.3～0.5厘米，是用較細(xì)的粉沙土摻加麻或棉做成。白粉層就是在細(xì)泥層上涂刷一層石灰、石膏，便于繪畫，一般厚0.01～0.02厘米。也有部分洞窟的壁畫沒有做粗泥層，如第3窟壁畫。地仗含沙量較高，基本上都在70%左右。

在土中加麥草、麻、棉的這種做法叫土中加筋法，主要用于改善土層的性能，廣泛流行于中國(guó)歷史上北方的生土建筑中。麥積山石窟壁畫的制作工藝就是借鑒了這種方法。制作粗泥層時(shí)，土中加麥草是為了提高地仗與洞窟巖體之間的黏結(jié)力及泥層自身的強(qiáng)度。制作細(xì)泥層時(shí)，土中加麻、棉是為了改善土體的水理性質(zhì)，防止泥層成型后快速風(fēng)干失水而干裂。

麥積山石窟的壁畫全部繪制于洞窟崖面之上，其制作工序一般為：先整平已開鑿好的洞窟崖面，根據(jù)崖面的平整度上粗泥，等粗泥稍干，再在粗泥層之上敷細(xì)泥，在細(xì)泥層上涂刷一層石灰、石膏等作為白粉層，最后繪制壁畫。因壁畫制作年代不同，選用材料和制作工藝也有所差異。如第74窟、78窟、127窟的壁畫，采用的是崖體表面鑿小孔插木橛子掛粗泥的制作方法，更有利于壁畫的長(zhǎng)久保存。第74窟壁畫的制作，首先在洞窟崖面鑿出一定數(shù)量的小孔，彼此間的距離大約在20～30厘米之間。小孔口大里小，均斜向下開鑿，與壁面成20～30度角，小孔口徑最大5×6厘米，最小3×4厘米，深約4～6厘米，小孔插木橛子。有的木橛子明顯是用鈍器砸入，因外露的木橛子尾部呈分散狀；有的木橛子是方形木塊直接插入，然后使用木契固定。木橛子使用的木質(zhì)密度大，當(dāng)?shù)厝朔Q為硬雜木。最后上粗泥、細(xì)泥制作地仗層，地仗層完全覆蓋木橛子，在壁畫完好的部位并不能發(fā)現(xiàn)這種工藝的痕跡，但在空鼓壁畫處此工藝顯而易見。第74窟壁畫地仗中還夾雜有斜45度角的竹木片，竹木片的兩頭各用麻繩綁在木橛子上。木橛子和竹木片都是包裹在壁畫地仗中的，木橛子露出崖體的長(zhǎng)度不超過2厘米。針對(duì)空鼓壁畫嚴(yán)重的洞窟采用的錨桿掛麻技術(shù)就是脫胎于這種制作工藝。

二、麥積山石窟壁畫的空鼓

空鼓是指壁畫地仗層與支撐體（墻體、巖體或其他）問由于黏結(jié)性能喪失或減弱，導(dǎo)致地仗層局部脫離支撐體，但脫離部分的周邊仍與支撐體連接的現(xiàn)象。它通常發(fā)生在地仗層與地仗層之間或者地仗層與支撐體之間?？展膰?yán)重時(shí)有外力或震動(dòng)，甚至壁畫自身的重量都有可能造成壁畫大面積的脫落。傳統(tǒng)上僅憑肉眼觀察及富有經(jīng)驗(yàn)的保護(hù)修復(fù)人員用指背輕敲壁面，通過辨別音質(zhì)來判斷此處壁畫是否存在空鼓。

空鼓病害是麥積山石窟壁畫最為普遍且最為嚴(yán)重的病害之一。一般地仗層較厚的壁畫空鼓都較為嚴(yán)重，壁畫離開支撐體最高可達(dá)8厘米，且表面多有小孔}同，存在脫落的危險(xiǎn)。另外，麥積山石窟的洞窟有大規(guī)模的重修、重繪現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有后代重修痕跡的洞窟高達(dá)61個(gè)。因此，重層壁畫空鼓也較為嚴(yán)重，尤以第4窟為代表。

三、麥積山石窟壁畫空鼓的原因分析

1.賦存環(huán)境的影響

麥積山地區(qū)屬溫潤(rùn)山區(qū)氣候，年平均相對(duì)濕度66%，且日變化大，尤其在雨季時(shí)濕度經(jīng)?？蛇_(dá)80%以上。在一定溫度下，濕度增高，壁畫地仗中含水量增大，表現(xiàn)為吸濕；濕度降低，壁畫地仗中含水量減少，表現(xiàn)為解吸。如此產(chǎn)生高濕時(shí)壁畫地仗材料發(fā)生膨脹、低濕時(shí)發(fā)生收縮的反復(fù)機(jī)械作用。因此，濕度的變化直接引起壁畫地仗材料結(jié)構(gòu)的改變并導(dǎo)致其性質(zhì)發(fā)生變化。同時(shí)壁畫中的可溶性鹽隨外界濕度變化總是處在溶解結(jié)晶再溶解再結(jié)晶的不斷反復(fù)過程中，造成壁畫易發(fā)生空鼓、酥堿等病害。還有麥積山石窟壁畫地仗中含沙量較高，一般都在70%左右，起膠結(jié)作用的土較少，在高濕度的環(huán)境條件下，地仗易流失。

2.崖體易風(fēng)化

麥積山石窟的崖體由下第三系紫紅色砂礫巖組成。巖性為礫巖、砂礫巖夾有薄層含礫泥巖等。含礫泥巖在崖體中以透鏡狀和夾層出現(xiàn)，穿過石窟部位的有三層，每層厚0.1～2.1米，泥巖含砂礫量大，黏性小。麥積山石窟砂礫巖主要以泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度差，尤其泥質(zhì)膠結(jié)物中含有較多的蒙脫石，蒙脫石遇水容易膨脹，膨脹后體積比原來增大8～10倍，這是由于蒙脫石和水分以某種特別強(qiáng)的親和力結(jié)合，水分能滲入到蒙脫石的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)層之間，形成層間水，使晶格發(fā)生膨脹，因此麥積山石窟崖體易風(fēng)化。

3.地震的影響

麥積山石窟位于我國(guó)地震活動(dòng)最頻繁的地區(qū)之一天水地震帶內(nèi)。據(jù)史書記載，唐開元二十二年（公元734年），秦州地區(qū)發(fā)生7.0級(jí)地震，麥積山石窟山體受到嚴(yán)重破壞，崖面中部多個(gè)洞窟被震毀，使整個(gè)窟群被分為東西兩個(gè)區(qū)域。從公元前780年以來，麥積山石窟附近先后發(fā)生5級(jí)地震28次，6級(jí)地震8次，7級(jí)地震4次，8級(jí)地震1次。7級(jí)以上地震包括公元143年甘谷7.0級(jí)地震、公元734年天水7.0地震和公元1654年天水南8.0級(jí)地震等。最近一次對(duì)麥積山石窟造成較大影響的地震是2008年5月12日的汶川8.0級(jí)大地震，此次地震對(duì)麥積山石窟山頂合利塔造成了較大的影響，舍利塔多處出現(xiàn)裂縫，局部有坍塌危險(xiǎn)。

4.有害生物造成的影響

麥積山石窟因?yàn)樘幱谇貛X山脈的群山之中，動(dòng)、植物物種較為豐富。目前，仍舊活動(dòng)在石窟上的有害生物有松鼠、燕子、木蜂、椿科（俗稱臭蟲）等。麥積山石窟壁畫空鼓的一個(gè)重要特征就是空鼓壁畫中間有大量的小孔洞存在，這些小孔洞很可能就是生物活動(dòng)造成的。研究表明，土壤中含有種類繁多、極其豐富的真菌類、放線菌類、原生物群，如細(xì)菌類生物及部分藻類等。這些微生物有獨(dú)特本領(lǐng)，就是可用其分泌出來的生物酶，將動(dòng)物食物中所含的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)和維生素，加速水解成易被自身消化吸收的簡(jiǎn)單化合物。因此，洞窟上活動(dòng)的某些生物存在喜好吃土或因身體需要而食土的特點(diǎn)。如鼠類動(dòng)物，因其牙齒持續(xù)處于生長(zhǎng)狀態(tài)，其喜用木材類等材料磨牙。此外，土中還含有多種金屬鹽類，像碳酸鈣、氯化鎂、碳酸鈉、磷酸鹽等。這些鹽類對(duì)動(dòng)物體的生長(zhǎng)發(fā)育，疾病防治有好處。解放前的麥積山石窟曾長(zhǎng)期處于無人看管的狀態(tài)，所有}同窟沒有門窗保護(hù)，有害物種可以在洞窟內(nèi)自由活動(dòng)，造成了麥積山石窟壁畫的多孔洞性空鼓。

四、麥積山石窟空鼓壁畫的修復(fù)

結(jié)合麥積山石窟壁畫空鼓的程度、空鼓的不同表現(xiàn)形式，麥積山石窟空鼓壁畫的修復(fù)，主要采用灌漿回貼加固，同時(shí)輔以錨桿掛麻技術(shù)，對(duì)空鼓特別嚴(yán)重的壁畫還要采用填泥的修復(fù)方法。就是選擇與壁畫制作材料兼容性好的填充材料和主劑（即黏結(jié)材料）作為漿液，然后使壁畫地仗、漿液和支撐體三者很好的結(jié)合，進(jìn)而提高地仗與支撐體（巖體）之間的黏結(jié)力，增強(qiáng)壁畫的整體穩(wěn)定性。

麥積山石窟灌漿材料以麥積山周邊黃土為填充料，以丙烯酸乳液和有機(jī)硅丙烯酸乳液的混合液為主劑。錨桿掛麻用的木質(zhì)錨桿使用直徑15毫米，長(zhǎng)約150毫米的硬雜木，木質(zhì)錨桿、錨桿上掛的麻都經(jīng)過化學(xué)防蟲、防腐處理，確保木質(zhì)錨桿和麻的耐久性。

為了防止灌漿時(shí)壓力過大而損壞壁畫，一般采用人工常壓灌漿的方法。針對(duì)一般的空鼓壁畫，我們時(shí)常采用除塵、鉆注漿孔、埋設(shè)注漿管、支頂壁板、灌漿、回壓支頂、封堵注漿孔等工藝流程，但是對(duì)于空鼓特別嚴(yán)重的壁畫，我們時(shí)常采用如下工藝流程：

①除塵及清理壁畫空鼓部位的雜物

使用吸耳球、鑷子等工具，清理壁畫空鼓部位的雜物，尤其是空鼓壁畫地仗層與支撐體連接部位。盡可能借助圖像儀器觀察壁畫空鼓處的詳細(xì)情況。

②確定錨固孔的位置及數(shù)量

根據(jù)壁畫空鼓程度、范圍及空鼓壁畫上小孔洞的位置確定錨固孔的位置和數(shù)量，多借助壁畫上的小孔}同、裂縫等位置開設(shè)錨固孔及灌漿孔。錨固孔的分布盡量呈三角形。

③開設(shè)錨固孔

使用小型沖擊鉆開設(shè)錨固孔，錨固孔比錨桿的直徑稍大，開設(shè)錨固孔之前對(duì)壁畫先進(jìn)行支護(hù)，防止使用沖擊鉆的震動(dòng)造成壁畫脫落。錨固孔與壁面要稍有一定的角度，不能垂直于壁面。如立面，斜向上與壁面成30度角。

④插入纏繞有長(zhǎng)麻的錨桿

把纏繞有長(zhǎng)麻的錨桿釘入錨固孔內(nèi)，錨桿外露部分稍低于壁畫地仗層，長(zhǎng)麻長(zhǎng)度約20～30厘米，然后把長(zhǎng)麻均勻分散到空鼓壁畫內(nèi)，長(zhǎng)麻最好呈扇形分布。實(shí)踐證明，錨桿掛麻控制的壁畫空鼓面積為錨桿向下半徑為20～30厘米的區(qū)域。

⑤借助空鼓壁畫上小孔洞進(jìn)行灌漿

灌漿時(shí)從下向上進(jìn)行，根據(jù)空鼓壁畫的范圍借助小孔洞進(jìn)行灌漿，灌漿前對(duì)部分小孔洞、裂縫進(jìn)行填泥封堵，以防灌漿時(shí)小孔洞、裂縫等部位漏漿、流漿，造成壁畫畫面的污染。同時(shí)灌漿時(shí)做好空鼓壁畫的防護(hù)工作，因?yàn)榭展谋诋嫻酀{時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的向外壓力，因此注漿之前必須先用壁板支頂壁畫，支頂?shù)姆秶韧趯⒁酀{的空鼓壁畫的面積。漿液為已脫鹽的細(xì)黏土加3%的丙烯酸乳液和有機(jī)硅丙烯酸乳液的混合液調(diào)制而成，水灰比控制在0.55：1～0.65：1。灌漿時(shí)分幾次逐漸灌注，其原則是待前次灌注的漿液初凝后，間隔一定時(shí)間之后方可進(jìn)行下次灌漿。漿液凝固時(shí)，錨桿上掛的長(zhǎng)麻就會(huì)凝固在漿液里面，對(duì)灌漿部位就會(huì)起到很好的拉固作用，且隨著灌漿的進(jìn)行，用支護(hù)板對(duì)壁畫進(jìn)行輕輕的擠壓就可以使地仗層與漿液之間、漿液與支撐體之間更好的結(jié)合，使?jié){液黏結(jié)地仗層與支撐體，從而起到加固空鼓壁畫的作用。

⑥脫鹽

灌漿完成后，要對(duì)灌漿部位進(jìn)行脫鹽。壁畫空鼓嚴(yán)重，灌漿量較大，漿液從初凝到最后完全干燥，漿液里面的水分要通過地仗層揮發(fā)出來，在漿液里面的水分揮發(fā)出來的過程中，壁畫地仗層和支撐體中的可溶鹽可以隨高濕氣態(tài)水遷移富集在壁畫地仗層的表面，因此我們必須對(duì)其進(jìn)行脫鹽。我們借助支頂壁板進(jìn)行脫鹽，壁板上先鋪墊一層厚約1厘米的海綿，海綿上再鋪墊X～60（純木漿與無紡布交織在一起制作成的高吸水性材料），最后再鋪墊棉紙制成脫鹽墊，快速并盡可能多的將水和可溶鹽吸附到脫鹽墊上，脫鹽墊要比灌漿區(qū)域大出約30～40厘米，防止水分向灌漿區(qū)域外圍擴(kuò)散。剛開始時(shí)，需要每隔2個(gè)小時(shí)更換一次脫鹽墊，隨著壁畫的逐漸干燥，更換脫鹽墊的時(shí)間間隔拉長(zhǎng)，直至壁畫完全干燥。

⑦錨固部位、注漿孔、裂隙的修補(bǔ)

使用調(diào)制好的泥漿對(duì)錨固部位、注漿孔、裂隙進(jìn)行填補(bǔ)，填補(bǔ)時(shí)應(yīng)分幾次填補(bǔ)，每次填補(bǔ)應(yīng)有一定的間隔時(shí)間，間隔時(shí)間長(zhǎng)短以前一次填補(bǔ)的泥漿基本凝固后再進(jìn)行下一次填補(bǔ)，最后填補(bǔ)到距離壁畫顏料層1～2毫米處，并做舊，使填補(bǔ)處與壁畫整體統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

需要注意的是，錨桿掛麻工藝使用必須謹(jǐn)慎，因?yàn)槟举|(zhì)、麻遇水易膨脹，所以需使用錨桿掛麻工藝加固的空鼓壁畫所處洞窟必須要干燥。而且根據(jù)“最小干預(yù)”、“不改變文物原狀”、“可再處理”等原則，有的洞窟并沒使用木橛子掛泥的方法制作壁畫，必須使用錨桿掛麻技術(shù)時(shí)要做到用最少的錨桿控制最大面積的空鼓壁畫，最大可能減少錨桿數(shù)量。

（責(zé)任編輯：張雙敏）