天津張灣2號(hào)古船保護(hù)修復(fù)

吳昌雄

摘 要：天津張灣古船是天津考古歷史上首次科學(xué)考古發(fā)掘與發(fā)現(xiàn)的大運(yùn)河沉船，對(duì)于研究中國古代漕運(yùn)史、水利史、交通史、船舶發(fā)展史都有非常重要的價(jià)值。天津張灣古船的保護(hù)修復(fù)以考古資料為依據(jù)，嚴(yán)格遵循了古船修復(fù)的原則，按照古船營造方式較好地復(fù)原了古船的原始型線，完成了古船的整體修復(fù)。經(jīng)修復(fù)復(fù)原后能體現(xiàn)出該古船的原始風(fēng)貌。

關(guān)鍵詞：張灣；古船；保護(hù)修復(fù)

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.07.006

0 引言

2012年4月北運(yùn)河清淤整治過程中，在天津市北辰區(qū)雙街鎮(zhèn)張灣村東南、北運(yùn)河河道轉(zhuǎn)彎處發(fā)現(xiàn)了3艘古沉船。天津市文化遺產(chǎn)保護(hù)中心現(xiàn)場調(diào)查并進(jìn)行搶救性考古發(fā)掘（圖1），其中木質(zhì)保存最好、結(jié)構(gòu)保存最完整的是2號(hào)古船，其船體連同船艙內(nèi)的包含物被整體提取并運(yùn)回臨時(shí)展廳進(jìn)行二次考古發(fā)掘。2013年2月，天津市文化遺產(chǎn)保護(hù)中心委托荊州文物保護(hù)中心編制了《天津張灣出土古船保護(hù)修復(fù)方案》。荊州文物保護(hù)中心和天津市文化遺產(chǎn)保護(hù)中心共同開展了對(duì)該古船的保護(hù)修復(fù)工作。

天津張灣沉船，是天津考古歷史上首次科學(xué)考古發(fā)掘與發(fā)現(xiàn)的大運(yùn)河沉船。新世紀(jì)以來，在我國黃河以北地區(qū)正式考古發(fā)掘與發(fā)現(xiàn)的運(yùn)河沉船數(shù)量也寥寥可數(shù)，此次3艘古沉船的發(fā)掘是非常重要的考古發(fā)現(xiàn)。根據(jù)新發(fā)現(xiàn)張灣沉船的尺寸、形制和船上所載物資推斷，該船可能為明代內(nèi)河漕運(yùn)中淺船的一種，它對(duì)于研究中國古代漕運(yùn)史、水利史、交通史、船舶發(fā)展史都有非常重要的價(jià)值。

1 古船現(xiàn)狀分析

1.1 古船船材鑒定及分析檢測

為了解天津張灣2號(hào)古船船材種屬，對(duì)所選取木材樣品進(jìn)行了鑒定（圖2～圖7、表1）。根據(jù)材質(zhì)鑒定結(jié)果，天津張灣2號(hào)船底板為杉木質(zhì)地、隔艙板為紅椎質(zhì)地，符合古船用材特點(diǎn)。通過對(duì)天津張灣2號(hào)古船上所取樣品進(jìn)行含水率、干縮率測試，檢測結(jié)果顯示古船隔艙板絕對(duì)含水率為148.75%，底板絕對(duì)含水率為210.09%。隔艙板徑向收縮率為4.46%，弦向收縮率為13.62%，順紋收縮率為0。底板徑向收縮率為0，弦向收縮率為0，順紋收縮率為0。

1.2 船底板及外板保存現(xiàn)狀

天津張灣2號(hào)古船（圖8）正底9列船板保存得十分完好。底板總長度11.15米，最寬1.40米，最窄0.96米，均厚0.045米。縱向板縫平口對(duì)接，板端企口搭接截口深度約二分之一厚，長約0.05米。大部分底板船材均由兩段以上板材拼接而成。接口處均在隔艙板附近，單列最長底板總長10.05米。以主龍骨板為中心，左右各4列底板依次由鏟釘釘連。釘坑呈三角形，間距均在0.17米左右，用艌料填補(bǔ)釘坑及板縫。船尾后設(shè)有3塊橫板構(gòu)件，總長1.45米、寬0.51米，前與船底板相連，后與艉封板相連。與艉封板相連板材兩端各有長0.18米、寬0.02米、深0.018米的槽口，應(yīng)是船尾外板插找痕跡，由此推斷，插找寬度0.18米、厚0.04米。外板僅殘存左右各2列，其中幫底1列，拖泥1列，板殘寬0.26～0.28米、厚0.04米。外板與隔艙板由直釘釘連。

1.3 隔艙板、艏封板保存現(xiàn)狀

天津張灣2號(hào)古船共有10道隔艙板（含艉封板），自船尾依次編號(hào)F0至F9。隔艙板其中1道缺失，現(xiàn)殘存9道，殘高均不足0.30米，厚度為0.05米左右。多數(shù)隔艙板下邊均開有對(duì)稱流水孔兩個(gè)，孔徑規(guī)格約0.04米×0.04米見方，全部流水孔均沿底板第3板與第4板縫對(duì)瓶處開鑿。艏封板最底部的一塊被保存了下來，殘長0.85米、寬0.25米、厚0.03米。但殘板端部與外板尖結(jié)構(gòu)部位上面開有寬0.10米、深0.01米淺口，應(yīng)該是定位所用，比較清晰地保存了此部分的結(jié)構(gòu)信息，下部處棱角打圓，有利于減小航行阻力。

1.4 桅座保存現(xiàn)狀

第6道艙壁板前設(shè)有一長0.78米、寬0.25米、厚0.09米桅座（圖9），由規(guī)格較大一些的船釘與底板相連。底座上面除對(duì)稱桅梜開孔外，另設(shè)有0.10米見方、高約0.03米的小型構(gòu)件，估計(jì)也是桅桿底部的定位裝置。

1.5 保存狀況評(píng)估

正常船體應(yīng)該是船頭和船尾翹、中部底，船體外側(cè)型線光順。從天津張灣2號(hào)古船船體型線現(xiàn)狀分析，船體扭曲變形嚴(yán)重。船首基本維持原狀，船中部左側(cè)微上翹，右側(cè)則下沉，船尾部分整體下沉，且傾斜，船體中后部扭曲變形較嚴(yán)重。艙上部分全部缺失，隔艙板缺失嚴(yán)重，多數(shù)只保留底部一個(gè)隔艙板。船外板只保留一兩塊，多數(shù)缺失。因船體扭曲變形，外力造成了隔艙板與船底板、船外板脫離。船板材開裂、扭曲、缺失。船釘松動(dòng)，艌料缺失（圖10）。

1.6 對(duì)古船初步認(rèn)識(shí)

天津張灣2號(hào)古船殘存外板共13列，其中底板9列，船幫底拖泥板左右各一列，出水棧以上部分缺失。古沉船船底部分保存尚好，沿底線上30厘米以下部分有復(fù)原依據(jù)。隔艙板共10道，殘高0.30米，以上部分缺失。天津張灣2號(hào)古船造船工藝規(guī)范工整，保留了宋元時(shí)期內(nèi)河板式結(jié)構(gòu)木船的制造風(fēng)格。船板接口、釘連、密封主要工藝成熟、可靠，既墨守成規(guī)又靈活大膽，是我國船史研究中重要的實(shí)物資料。殘存的船材有多處寬窄不一，多為拼接搭配而成，連接用的船釘鍛打得也不夠豐滿，應(yīng)為古船營造期間物料匱乏所致。從古船的材質(zhì)、含水率、收縮率、顯微結(jié)構(gòu)、纖維素結(jié)晶度分析，古船的底板和隔艙板保存狀況較好，可采取自然脫水方法對(duì)該船進(jìn)行脫水保護(hù)。

2 保護(hù)修復(fù)過程

對(duì)天津張灣2號(hào)古船的保護(hù)修復(fù)應(yīng)以考古資料為依據(jù)，確保修復(fù)、復(fù)原后能體現(xiàn)該古船的原始風(fēng)貌。盡可能保留原有結(jié)構(gòu)，不刻意去修補(bǔ)殘缺，除非已經(jīng)影響到古船力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)性能的構(gòu)件。無論是處理的方法還是修復(fù)用選材，都應(yīng)充分考慮到可重復(fù)操作性，即修補(bǔ)部位應(yīng)易于拆除，且不影響和損壞古船的原始材料。古船制作技術(shù)屬于我國傳統(tǒng)工藝，在古船保護(hù)修復(fù)過程中，要注重采用傳統(tǒng)工藝及傳統(tǒng)材料，并結(jié)合現(xiàn)代新材料和新工藝綜合考慮，所選用的修復(fù)材料在物理、化學(xué)等性能上必須是相同或接近古船原制作材料。修補(bǔ)后的古船，修復(fù)部分應(yīng)比較容易識(shí)別，即“遠(yuǎn)看一致、近觀有別”。同時(shí)也不能因?yàn)檫@種識(shí)別而破壞古船整體的觀賞性和完整性。修復(fù)部分還應(yīng)保存記錄資料。

2.1 古船的脫水與清理

天津張灣2號(hào)古船的船底板和隔艙板保存狀況較好，含水率較低，基本為杉木質(zhì)地及紅椎質(zhì)地，可采取自然干燥的方法脫水。古船在臨時(shí)展廳已停留數(shù)年，基本完成自然脫水。顯示古船脫水效果良好，木材色澤自然，各向收縮極微。古船清理工作的主要目的是清除船材表面的泥沙和污物。清理方法為掃、吸、吹、剔、洗（圖11），局部采取了干、濕交替的方法進(jìn)行清理，工具有吸塵器、強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)、毛刷、竹簽等，特殊部位采用自制專用清理工具。使用化學(xué)試劑主要有蒸餾水、復(fù)合清洗劑。

2.2 船底板矯正

為方便古船的保護(hù)修復(fù)，需將原有支撐去除，改用鋼木復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐。鋼木復(fù)合支撐結(jié)構(gòu)是以鋼管和十字扣件搭建基本立體框架，再利用吊裝帶、木磚、木楔子、千斤頂（液壓）等，通過頂、壓、抬等方式根據(jù)古船受力點(diǎn)分布的特點(diǎn)進(jìn)行支撐（圖12）。更換支撐的同時(shí)也要考慮船底板的矯正工作。船底板矯正是整個(gè)修復(fù)工作的基礎(chǔ)。船底板矯正工作依據(jù)古船營造方式以及考古繪圖進(jìn)行的，營造工藝是從船底中心龍骨板開始，逐漸釘連兩側(cè)船底板、船外板等，確定船底中心板的中心線尤其重要。利用激光水平儀確定船底中心板的中心線，在船底左右兩側(cè)使用千斤頂、吊裝帶等工具推拉、擺動(dòng)船首或船尾，緩慢使船底中心板的中心線在一個(gè)平面內(nèi)。通過調(diào)整鋼木復(fù)合支撐結(jié)構(gòu)，提升或降低船首、船尾及左右兩側(cè)，使船底橫向水平、弧線近似古船原始狀態(tài)。

2.3 隔艙板修復(fù)

張灣古船隔艙板保存狀況較差，殘留部分較少，甚至完全缺失（隔艙板F7），給修復(fù)、復(fù)原帶來了困難。但每個(gè)隔艙板在船外板上均有殘余的連接痕跡，這為隔艙板的修復(fù)、復(fù)原帶來了一定的有利條件。經(jīng)仔細(xì)分析現(xiàn)狀，參照考古繪制圖紙，依據(jù)船外板與隔艙板緊密結(jié)合的情況以及船板上釘孔殘留的痕跡，可以繪制隔艙板上端缺失部分的型線圖（圖13）。將隔艙板從船底板取下，取下殘余的船釘清理釘孔后對(duì)隔艙板進(jìn)行回潮矯形，使隔艙板逐漸恢復(fù)平整。依據(jù)隔艙板的線型圖及隔艙板殘存情況，對(duì)隔艙板進(jìn)行補(bǔ)配，使補(bǔ)配部分與隔艙板接觸部位完全吻合（圖14）。使用不銹鋼螺桿將隔艙板與補(bǔ)配部分連接固定后，將修補(bǔ)后的隔艙板固定到船底板上。

2.4 船外板修復(fù)

船外板大多發(fā)生了變形、開裂等情況，需進(jìn)行船外板進(jìn)行矯形、加固。對(duì)需矯形的部位進(jìn)行回潮處理后，利用鋼管、木磚、木楔子、G形夾等，用頂、壓等方式將變形的船板矯回原始位置（圖15），最后用不銹鋼螺桿將外板固定。以船外板B6的補(bǔ)配為例，以隔艙板和船外板B5作為依據(jù)，對(duì)補(bǔ)配使用的木板進(jìn)行初步矯形，使船外板B6的補(bǔ)配部分與船外板B5相吻合，通過木磚、G形夾、木楔子等，使補(bǔ)配板完全緊貼隔艙板。船外板B6還有部分殘余，按照殘余B6的位置和形狀在補(bǔ)配板上繪出形狀，用曲線鋸去除多余部分，再用雕刻刀進(jìn)行微調(diào)，使補(bǔ)配板與殘余的B6吻合（圖16）。補(bǔ)配部分與隔艙板、船外板B5、船外板B6殘余部分完全吻合后，用不銹鋼螺桿將其固定到船上。采用同樣的方法對(duì)船左右兩側(cè)的外板進(jìn)行補(bǔ)配，補(bǔ)配后古船整體外形光順，線條流暢。

2.5 桅座修復(fù)

天津張灣2號(hào)古船桅座變形較為嚴(yán)重，需將桅座從船板上拆卸下來單獨(dú)矯形。將桅座清理后放入蒸餾水中浸泡數(shù)天，桅座韌性會(huì)大大提高，將桅座取出放在平整的木塊上，在扭曲點(diǎn)兩側(cè)及各著力點(diǎn)均使用木磚及木質(zhì)墊板支撐，利用G形夾對(duì)扭曲點(diǎn)緩慢施壓，可使桅座恢復(fù)原本的空間形狀（圖17）。將矯形后的桅座自然干燥，最終放回原始位置固定。

2.6 整體脫鹽

通過分析測試，發(fā)現(xiàn)張灣2號(hào)古船船材含鹽較高。為便于后期養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行了脫鹽。使用蒸餾水噴濕船材，纏裹緊潮濕的紗布后覆蓋上塑料薄膜（圖18）。經(jīng)過3～5天時(shí)間，通過毛細(xì)作用，讓船體中鹽分逐漸轉(zhuǎn)移到紗布上。將紗布取樣放入蒸餾水浸泡，通過監(jiān)測浸泡液電導(dǎo)率的變化來確定脫鹽效果。重復(fù)三次后，浸泡液電導(dǎo)率接近蒸餾水電導(dǎo)率，達(dá)到脫鹽目的。

2.7 船釘保護(hù)

船釘保護(hù)主要分除銹、緩蝕、封護(hù)三個(gè)步驟。首先用手術(shù)鋼刀處理鐵釘表面的部分比較酥散的鐵銹，剩余較為堅(jiān)硬的部分鐵銹則采取帶銹保護(hù)的方式進(jìn)行保護(hù)處理。在常溫通風(fēng)的操作房內(nèi)采用1％苯駢三氮唑溶液對(duì)鐵釘進(jìn)行分批對(duì)號(hào)緩蝕浸泡，4小時(shí)后取出陰干。待緩釋的鐵釘干燥后，用軟毛刷蘸取2％苯駢三氮唑丙酮溶液對(duì)干燥后的鐵釘涂刷2～3遍進(jìn)行封護(hù)（圖19）。對(duì)封護(hù)干燥完成后的鐵釘按照原有的編號(hào)進(jìn)行收裝分袋保存。

2.8 填補(bǔ)艌料

艌料是木船營造過程中必不可少的材料，主要起到密封作用。天津張灣2號(hào)古船船板縫隙間是填充艌料的，現(xiàn)因腐朽而丟失，使用艌料進(jìn)行填充，不僅可以起到黏結(jié)船板的作用，同時(shí)也起到密封船釘?shù)淖饔?。通過調(diào)油灰、制麻餅、開縫、抹桐油和油灰、艌船、抹平縫隙等步驟對(duì)古船船板間縫隙、釘孔及船體新做部分釘孔進(jìn)行艌料填補(bǔ)（圖20）。

2.9 新材做舊

天津張灣2號(hào)古船的隔艙板、船外板缺失嚴(yán)重，在有據(jù)可依前提下進(jìn)行修補(bǔ)、補(bǔ)配。新修補(bǔ)木材多使用松木，新鮮木材與舊材色澤上差距較大，必須進(jìn)行做舊。使用水溶性黏合劑與赭石、熟褐等礦物顏料由淺及深進(jìn)行整體協(xié)色，達(dá)到“遠(yuǎn)看一致，近觀有別”的效果（圖21）。

2.10 船體托架制作

完成天津張灣2號(hào)古船整體保護(hù)修復(fù)后，需制作古船托架。以140毫米槽鋼為橫向底座，150毫米*100毫米鋼管為立柱，以120毫米槽鋼為主要構(gòu)件，鋼材壁厚均為6毫米。打磨鋼材表面銹蝕物，刷涂防銹漆，制作完成后再刷上一層紅色面漆。每個(gè)隔艙板天津下均有橫向槽鋼支撐，且槽鋼內(nèi)有墊木，有效地分散了船體重量，增加了船體與托架接觸面積，避免了因槽鋼硬度過大對(duì)木質(zhì)造成的破壞。橫梁托架彎曲伸出，解決了船體左右晃動(dòng)的問題（圖21）。

3 結(jié)語

一是天津張灣2號(hào)古船的保護(hù)修復(fù)嚴(yán)格遵循了古船修復(fù)的原則，以船釘、釘孔位置作為重要依據(jù)，按照古船營造方式，船底板、隔艙板和船外板相互印證，較好地復(fù)原了古船的原始型線，完成了古船的整體修復(fù)。

二是天津張灣2號(hào)古船的修復(fù)，設(shè)計(jì)并采用了鋼木復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，方便了修復(fù)過程中對(duì)古船高度及線型的調(diào)整，減少了木材的使用，有效節(jié)約了修復(fù)成本。

三是古船修復(fù)過程中，松動(dòng)的船釘都被取出，并對(duì)釘孔進(jìn)行清理保護(hù)，改為使用不銹鋼螺桿在原釘孔位置進(jìn)行釘連。不銹鋼螺桿穩(wěn)定性好，更加牢固，不易生銹，避免對(duì)古船造成二次傷害。去除的鐵釘都進(jìn)行了保護(hù)處理，并標(biāo)號(hào)保存。

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