石質(zhì)文物修復(fù)鋦釘式錨固技術(shù)

晁劍虹 孫成庭 龔固

錨桿加固技術(shù)是一種應(yīng)用于巖土工程的加固措施，在粘接加固破裂或損壞的器物時則常用鋦釘。鋦釘式錨固技術(shù)結(jié)合了二者的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在館藏石質(zhì)文物的修復(fù)應(yīng)用上，具有操作簡便、粘接強(qiáng)度高、修復(fù)效果好的特點(diǎn)。從舊石器時代開始，人類就已經(jīng)開始使用打制石器，新石器時代的智人開始使用磨制石器，數(shù)量龐大、范圍廣泛的石質(zhì)文物在人類文明發(fā)展歷程中占有十分重要的地位。

以宿遷市博物館藏石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目中的030號石輪為例，修復(fù)前每個石輪皆斷裂為兩半，并有鋦釘修補(bǔ)過的痕跡，用于修補(bǔ)的鋦釘已銹蝕，原有損傷依然存在。在對該文物進(jìn)行錨固方式的選擇上，我們按照前人已經(jīng)使用過的鋦釘式錨固技術(shù)，通過材料性能的驗(yàn)證，選用新型可靠的材料，確保修復(fù)后的效果。

錨固技術(shù)與鋦釘

錨固

錨固技術(shù)是針對構(gòu)筑體（巖土體、建筑體、砌筑體等）因力學(xué)狀態(tài)變化引起的應(yīng)力松弛、開裂、失穩(wěn)等現(xiàn)象而實(shí)施的力學(xué)加固措施和技術(shù)，通過對構(gòu)筑物施加拉應(yīng)力、剪應(yīng)力、壓應(yīng)力來調(diào)整構(gòu)筑物本身的應(yīng)力狀態(tài)，發(fā)揮構(gòu)筑物自身的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，提高構(gòu)筑物的安全穩(wěn)定性。

從錨固方式（機(jī)理）、錨桿作用力形式（范圍）、是否施加預(yù)應(yīng)力等不同角度考慮，錨桿分為多種類型。在這里我們僅從單件斷裂石質(zhì)文物的錨固方式——粘接性錨桿作以說明。

粘接性錨桿是通過粘接劑與桿體一起組成錨固體。粘接劑有合成樹脂、水泥漿、水泥砂漿等，桿體可以選擇鋼筋、木材、主材、玻璃鋼、玻璃纖維，主要分3種錨固方式：埋藏式錨固、貫通式錨固、鋦釘式錨固。

鋦釘

《漢語大字典》對“鋦”字的解釋是：一、鋦子，又叫抓釘，用以加固建筑構(gòu)件或接補(bǔ)有裂縫的器物。唐玄奘《大唐西域記·羯霜那國·鐵門》：“既設(shè)門扉，又以鐵鋦?！倍⒂娩|子接補(bǔ)器物?！队衿そ鸩俊罚骸耙澡F縛物?！薄都崱T謂》：“鋦，鐵束物也?！笨梢娫缙诘摹颁|”是用鐵抓釘加固建筑構(gòu)件，至今遺留著許多歷史見證物。鋦釘最早出現(xiàn)在什么年代尚無確切定論，但至少有上千年的歷史，歷史遺存的鋦補(bǔ)過的各類器物在全國各地并不鮮見。

修復(fù)材料

粘接材料

粘接材料選用瑞士愛牢達(dá)公司生產(chǎn)的進(jìn)口環(huán)氧樹脂XH160A-XH160B系列，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，抗老化和抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，擁有超強(qiáng)的流動性、滲透性，可灌入0.01mm以下的細(xì)微裂縫，即使在致密的花崗巖表面，亦可無需加壓直接滲入石材25mm，一般的樓板裂縫更是可以自行灌穿。因此采用XH160A-XH160B系列進(jìn)口環(huán)氧樹脂可以避免壓力灌漿，從而避免操作過程中對文物本體不必要的傷害。并且在實(shí)驗(yàn)后表明，其與砂巖巖粉按1：3比例調(diào)配成的環(huán)氧膠泥具有更強(qiáng)的粘結(jié)力。

錨桿與封縫材料

為了避免因錨桿性能老化出現(xiàn)銹蝕而引起的二次污染，此次修復(fù)中的錨桿材料選用304不銹鋼。

水硬石灰也被稱作貧石灰，是用粘土含量15%—20%貧瘠石灰?guī)r燒制加工成的。天然水硬石灰粘土在燒制過程中產(chǎn)生硅酸鹽和鈣質(zhì)鋁酸鹽，硅酸鹽和鈣質(zhì)鋁酸鹽使得水硬石灰在見水后凝固，與水泥遇水后凝固的反應(yīng)一樣。反應(yīng)之后，石灰同潮濕空氣接觸，生成的水合物吸收空氣中的二氧化碳，變成碳酸鈣和二氧化硅，這個過程總共維持幾個月的時間，這就是水硬石灰通過空氣硬結(jié)的過程。

較之傳統(tǒng)的填縫材料，水硬石灰具有幾個優(yōu)點(diǎn)：固化時間長，配制后可在一天內(nèi)使用；可在潮濕環(huán)境中使用；易清洗，可直接用濕抹布擦除流淌到別處的填縫劑；作為無機(jī)材料，沒有材料老化的問題。

石輪的保護(hù)修復(fù)

首先對脫落石塊進(jìn)行清理、加固，而后找到其相應(yīng)的脫落位置，在石刻上標(biāo)識出粘接區(qū)域，再在兩相對應(yīng)的斷截面適當(dāng)部位打出兩組相對應(yīng)的孔，采用直徑14mm不銹鋼螺紋鋼筋作錨桿，錨桿采用非預(yù)應(yīng)力錨桿，隨后分別在石構(gòu)件表面和待粘接石構(gòu)件表面均勻涂上環(huán)氧膠泥。將待粘接石構(gòu)件表面貼在另一石構(gòu)件的相應(yīng)位置，外側(cè)依靠支頂裝置固定巖石，確保在環(huán)氧膠泥固化前石構(gòu)件不松動、不移動位置。然后在復(fù)位構(gòu)件的上下各面用兩個“U” 字形鋼釘加固。

等待24 小時以上，環(huán)氧膠泥完全固化后去除支頂裝置，接縫處進(jìn)行嵌縫處理，并留灌漿口灌漿，待灌漿液固化后，將粘接縫作舊處理。

石輪修復(fù)過程中嚴(yán)格遵循最小干預(yù)原則和可識別性原則，在沿用古人鋦釘式錨固的基礎(chǔ)上，通過修復(fù)材料的選擇與驗(yàn)證，恢復(fù)了石輪的歷史原貌。修復(fù)后的文物整體色感協(xié)調(diào)，達(dá)到了預(yù)期效果。

通過鋦釘式錨固技術(shù)在宿遷市博物館館藏石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)例，清晰地闡述了錨桿的作用機(jī)理、灌漿材料的選擇與應(yīng)用，為鋦釘式錨固技術(shù)在館藏石質(zhì)文物加固保護(hù)上的進(jìn)一步應(yīng)用，提供了較好的借鑒。當(dāng)然，在具體應(yīng)用到某件石質(zhì)文物的錨固中，需要我們根據(jù)實(shí)際情況制定修復(fù)技術(shù)路線，合理使用修復(fù)材料，不可生搬硬套。

（作者晁劍虹為宿遷市文物研究所副研究員；孫成庭、龔固為南京大學(xué)文化與自然遺產(chǎn)研究所工作人員）