一塊配得上故宮的青磚

張靜

再固若金湯的城墻，也禁不住歲月的蠶食消磨。近日種種“老年病”纏身的故宮城墻，終于迎來了自新中國成立以來的最徹底大修。

當年明太祖朱元璋打天下的時候，有一條著名政策：廣積糧、筑高墻、緩稱王。

其中“筑高墻”這條，被其第四子、大明第三位皇帝朱棣，完美地在自己的皇宮執(zhí)行了。

故宮周長3公里的城墻異常敦實，高近10米，底寬8.6米，頂寬6.7米，據(jù)說至少可容四馬并馳，成百上千的衛(wèi)兵四面奔走。其外還挖了一條寬52米、深6米的護城河環(huán)繞拱衛(wèi)。

城墻內部也是下足了功夫。地基用石灰與黃土按比例攪拌成混合土夯實，中間再用黏合力非常強的灰漿潑澆三次。墻體中為夯土，內外側均為“橫七豎八”15層特制城磚結構，外墻面磨磚對縫，整齊光滑。

由于地基基礎做法好，灰漿黏合力強等原因，故宮的城墻經(jīng)歷了600余年、多次地震，都沒有出現(xiàn)大面積坍塌，仍能巍然屹立。

然而，再固若金湯的城墻，也禁不住歲月的蠶食消磨。近日種種“老年病”纏身的故宮城墻，終于迎來了自新中國成立以來的最徹底大修。

九大隱患

如今故宮西河沿一線，自西華門北側“第一歷史檔案館”以北的233米城墻，被維修部門稱之為“K0+330_K0+563段”，已經(jīng)搭建了腳手架和裹上紅色防護網(wǎng)，戴著黃色安全帽的工程人員正忙著測量磚石尺寸。

“目前還沒有大規(guī)模的施工工地。因為城墻大修有很多泥水活，一上凍容易影響工程質量，只能等到開春以后才開展。”故宮博物院宣傳科楊勍女士告訴《新民周刊》記者。

在11月26日召開的“城墻第一期修繕工程正式啟動”新聞發(fā)布會上，故宮博物院院長單霽翔介紹了前期勘查的情況。他們發(fā)現(xiàn)城墻存在九大隱患，嚴重影響了城墻安全，其中最主要的有：面層磚的酥堿、風化、離鼓，且離鼓區(qū)域存在相對鼓脹情況，最大鼓脹量可達20厘米；側墻上存在多條垂直裂縫，側墻上部多處砌體因灰漿流失而松散、缺失；城墻地面沿中線發(fā)育有貫穿裂縫；城墻地面塌陷、夯土流失，城墻地面和側面有草木或藤本植物。

這次啟動維修的233米城墻正屬于“老年病”最嚴重的區(qū)域，單霽翔認為如遇暴雨將有局部坍塌的可能，修繕工作刻不容緩。

該怎么修繕？故宮古建部的專家趙鵬給出了一份現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)工藝相結合的框架：“在為城墻‘診療時，會以探地雷達手段為主，輔以多種手段驗證城墻內部的情況。例如使用地震波層析成像測試，能夠對城墻磚、夯土、灰漿進行物理力學性質、礦物成分、水理性質、抗風化性能的調查。之后進行人力釬探，可以驗證探測結果。

“‘治病時也會對癥下藥，針對城墻地面，會全面勘察、測量、回填地面凹陷處的夯土空洞，并對地面整體揭墁，全面重做防水，更換破損嚴重的地面、墊層磚。

“城墻內側的墻面，也會先全面勘察，采用攝影測量和網(wǎng)格化表達方式記錄磚材尺寸。拆砌面層磚斷裂鼓閃嚴重部分，按原尺寸添配新磚，對七處離鼓最嚴重的位置，采取整體性砌筑方法恢復結構安全；挖補風化殘損嚴重的砌磚，并鏟除植被，殺滅根系。

“至于堞墻、宇墻部分，也會拆砌變形嚴重部位，挖補局部面破損嚴重的地方，把宇墻墻帽整體重砌，并按原尺寸添配瓦件。”

“我們這次修的是西城墻。請王鵬來介紹方案，是因為他有東邊城墻的勘查設計經(jīng)驗。具體的工藝用料還不好說，因為這是一個研究性修繕保護項目，要邊開展、邊分析、邊出方案。所以現(xiàn)在只能做一些前期工作，比如勘查發(fā)現(xiàn)墻有空鼓，預先制定一些修繕設計。由古建部來負責工程前期的勘查設計，工程管理處負責具體施工。”楊勍表示。

“紫禁城上有臨清”

故宮城墻修繕，與故宮修文物的宗旨一脈相承，都是“整舊如舊”。其中替代用磚是關鍵之處。

“我們前期探查發(fā)現(xiàn)，城墻上有各個歷史時間的堆疊存在，所以我們也會根據(jù)這些歷史遺存，試驗制作最合適的替代城磚。”王鵬介紹說。

這種城磚就是中國古建中特有的青磚，其中又以“臨清貢磚”名聲最勁。

改革開放以后，山東臨清博物館年輕的館長有一次參觀北京故宮，發(fā)現(xiàn)地面鋪的青磚上似乎有戳印，仔細端詳后發(fā)現(xiàn)，青磚的一側刻著“嘉靖三十三年臨清造”的字樣。他大為驚異，回去以后就向老館長請教，由此揭開了一段塵封的歷史。老館長告訴他：何止故宮，整個北京皇城，從城墻到鐘鼓樓、文廟、天壇、地壇等等，大部分用的都是臨清貢磚。

根據(jù)《天工開物》的記載：“若皇居所用磚，其大者廠在臨清。”

故宮一位知情者告訴記者，故宮所需城磚，多來自京杭大運河兩岸土質較好的地區(qū)。山東臨清一帶，由于水土精良，所制之磚細膩堅硬，便成為了主要的制磚地區(qū)，“朝廷歲征城磚百萬”。磚制好后，一塊塊用黃裱紙封好。按當時的規(guī)定，官船過臨清碼頭到京城，必須捎帶臨清貢磚40塊，民船、商船則捎帶20塊，均為義務攤派。到通州的張家灣碼頭后，再從陸路裝車轉運到京師。至今在坊間還流傳著這樣的古諺：“臨清的貢磚，北京的城，紫禁城上有臨清。”

中國那么大，“臨清貢磚”能獨占鰲頭，有其得天獨厚之處。

臨清的土十分特別。由于地處黃河沖擊平原，每次黃河泛濫時，總會留下一層細沙土，覆蓋在當?shù)氐酿ば酝寥郎希枚弥托纬闪艘环N特有的沙和土層層相疊：一層紅、一層白、一層黃的泥土，像蓮瓣一樣均勻清晰，當?shù)厝朔Q之為“蓮花土”。這種土沙黏適宜，細膩無雜質，燒成的磚“擊之有聲、斷之無孔，堅硬茁實、不堿不蝕”。現(xiàn)在磚的硬度一般是70號，而當時的臨清貢磚基本上都在100號以上。國家文物所曾經(jīng)用回彈儀對臨清舍利寶塔上的臨清古磚進行測試，硬度竟然能達到200號，比一般的石頭還要堅硬。

在那個年代，已經(jīng)講究“責任追查到人”了。青磚燒好后，磚上都刻有生產(chǎn)時間、地點，以及窯戶（相當于窯廠廠長）、作頭和匠人的姓名。一旦貢磚出現(xiàn)問題，就能按“名”索驥。

臨清磚窯始建于明永樂年間，止于清末，歷時500余年。在其最繁盛的時期，境內磚窯多達萬座，窯工有幾十萬之眾。對于私闖皇窯或尋釁滋事者，某些貢獻突出的大窯場甚至擁有格殺勿論的權力。清朝時候，朝廷還會下賜黃馬褂以示恩寵。康熙時江南文士袁啟旭曾賦詩形容當時的燒磚盛況：“秋槐月落銀河曉，清淵土里飛枯草。劫灰助盡林泉空，官窯萬垛青煙裊。”由于臨清磚的燒制大多以豆秸為燃料，據(jù)《臨清州志》記載，東昌、陽谷、壽張等方圓千里的州縣都爭相往臨清運送豆秸，每年所用豆秸近億斤。或許是燒磚的“副產(chǎn)品”黃豆生產(chǎn)得實在太多，還催生出了一種非常有名的街頭小吃——托板豆腐。

背著青磚去故宮

說到這里，可能很多人會以為，故宮城墻這次大修，肯定依然要用臨清的青磚，但實際情況卻未必如此。

據(jù)記者了解，故宮多次修繕，極少用到臨清磚，供應商反而大多是河北省定興縣固城古建磚瓦廠、任丘市出岸鎮(zhèn)古建磚廠、易縣盛景建筑材料銷售有限公司等。

為什么放著這么有名氣、有歷史積淀的青磚不用，故宮要另辟蹊徑？

這是一個有點沉重的話題：臨清貢磚的傳承斷了。

解放后，臨清青磚停止了燒造，貢磚窯基本廢棄，技藝一度失傳。上世紀七八十年代，北京、天津、西安、南京等地的古建筑進行維修，文物部門前往臨清購買青磚，全都無功而返。直到2007年，這門手藝才逐步恢復。7年后，臨清第一批實驗用磚運抵故宮，又經(jīng)過2年多的風雨侵蝕和各項實驗，這根斷了的線才重新接上。

在故宮尋找青磚的歲月里，是誰敲開了它的供應大門？

一個歷史的巧合出現(xiàn)了。幾乎在同一時期，河北有兩家磚廠的后人，背著自家上百斤的大青磚毛遂自薦去了。一位是任丘市古建磚廠的廠長王立山，另一位就是定興縣固城古建磚瓦廠馮廠長的父親。

“大概是1989年，當時我父親管著磚廠，聽說到故宮在搞維修，需要老磚，就把一塊大青磚捆好了裝在麻袋里，先從鎮(zhèn)上坐火車到北京，再背著一路打聽著去了故宮。那會兒故宮的工程處還叫工程隊。內部有施工，都是自己的工程隊、修繕隊來做，還沒有請外部公司的先例，也沒有專家一說，就是工程隊的技術員來鑒定，驗完跟我們說：‘能用，跟故宮老磚的強度、密實度特別接近。”現(xiàn)年53歲的馮廠長告訴記者，那一次，故宮采購了8000塊他們家的青磚。此后故宮有要維修的地方，就會發(fā)封電報，請馮廠長的父親過去。“主要是看看磚是多大尺寸，什么強度的，回來之后讓我們仿照著做，要做得跟老磚非常接近，也經(jīng)常和我們在一起溝通研究老磚的工藝。”如今馮家每年都往故宮供應大約5萬塊青磚。

跟其他磚廠“文革”結束后才開始重新邊學、邊研究、邊恢復不同，馮家的傳承從未斷過。

“我們是祖?zhèn)鞯募妓嚕纤拇紵啻u，到我這里已經(jīng)是第五代。我們最早給北京的古建和河北直隸總督府都供過磚。那會兒沒有現(xiàn)在這么運輸方便，都得從白洋淀船運過去，再換馬車拉著上北京。解放以后，農(nóng)村實行合作化，就把磚窯給了生產(chǎn)隊。我太爺爺是當時的生產(chǎn)隊長，還是我們家的技術，帶著生產(chǎn)隊的人一起干。古建筑不要青磚維修，我們就燒民居用的小磚，也是青磚，這么多年這門手藝一直沒斷過。”馮廠長回憶說。

在故宮修繕工程青磚采購項目的成交公告里，評審專家對“馮家磚廠”的推薦意見和評價是：“擁有優(yōu)質的黏土資源，很強的年生產(chǎn)能力，并且使用傳統(tǒng)工藝進行仿古磚的生產(chǎn)。其生產(chǎn)的磚在強度、密實度、吸水率、泛霜抗折等技術指標上均能達到業(yè)內領先水平。”如今故宮、頤和園南湖島、香山清涼亭、火神廟大修，太廟三萬平方米地面大修都用他們的磚。日本拍攝“長城”紀錄片的時候，發(fā)現(xiàn)青磚上刻有馮家磚廠的戳，還特意派劇組來廠拍攝青磚制作，占整部長城紀錄片的三分之一以上。

3年，18道工序

一塊配得上故宮的青磚，是怎么燒制出來的？

可能對很多人來說，燒磚是個簡單的事情，不就是把水和土混合起來放窯里燒？但青磚卻令人驚訝地至少需要歷時3年的復雜制作。

“先從選土開始。僅一個地方的土，出不來那么好的磚，要去外地采購，然后進行配比、碎土、上垛、過篩、澄泥，把土放進池子里用水浸泡，瀝出最上面的一層細泥。再把瀝出來的泥，讓人或牲畜去踩得比較密實以后做坯，這叫熟泥。后面還有制坯、脫坯、陰干、上架、燒窯、洇窯等等，一共有18道工序。每一道工序都要精益求精，溫度、濕度、火候、氣味等都要嚴格把握，才能做出相應的強度密度。這么燒一窯需要45天，七八個工人，僅能出5000塊青磚。”

至于青磚那獨有的青藍色，馮廠長告訴記者，是通過“洇窯”這一步來實現(xiàn)的。由于黏土中含有鐵，燒制過程中如果完全氧化，就會生成三氧化二鐵，呈現(xiàn)紅色。如果在燒制過程中加水冷卻，使黏土中的鐵不能完全氧化，這時候磚就會呈現(xiàn)青色。燒制這種磚，倒不僅僅是為了追求那種返璞歸真的味道，更多是因為足夠堅硬，透氣性強，吸水性好。很多人都奇怪，為什么無論下多大的雨，故宮的地面都沒有較大的積水？除了排水系統(tǒng)做得好，青磚良好的滲水性也立了大功。

對青磚的燒制來說，一個老大難是返堿問題（又稱泛霜）。

當年故宮修繕一新后，就出現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象，大量的磚墻表面析出了白色的粉末狀或者絮狀物。故宮博物院的曲亮、王時偉兩位研究員表示，這就是返堿。“影響游客的視覺觀感還是小事，時間長了，會造成墻體磚材表面的酥粉甚至脫落。另外也有研究表明，返堿現(xiàn)象對墻體磚材本身的抗壓、抗折強度也有一定的影響。”

其實不僅是故宮，古建筑維修工程中，墻體的返堿現(xiàn)象非常普遍，對于病害的形成原因眾說紛紜。

故宮的工作小組經(jīng)過分析測試，又跑到磚材生產(chǎn)廠家取回了制磚所用的黏土、水、燃料的樣品進行檢測，最終發(fā)現(xiàn)，返堿的主要原因，應該是出在青磚的原料和燒制工藝上，其中河北某廠青磚的返堿現(xiàn)象最為嚴重。

馮廠長坦言，他們家的磚也不能完全杜絕返堿，哪怕是故宮的老磚也都會有輕微泛霜。那他是怎么控制返堿程度的？這是磚廠的商業(yè)機密，但馮廠長還是透露了一二：“需要多種工藝控制，不斷改進。比如泥料，當年取的土配比完之后不能直接用，要實行反復的凍融、風吹日曬，每年都得翻多少遍，把土性散發(fā)出去，三年后才能用。如果功夫下得不夠，肯定要泛霜。”

據(jù)記者了解，故宮西城墻（K0+330_K0+563段）的修繕工程已經(jīng)有了中標結果，供應商為“北京市文物古建工程公司”，成交金額約為943.5萬元，工期為283日。那么西城墻的青磚會采用哪家的？馮廠長告訴記者，現(xiàn)在還未定下來。“故宮這次需要8萬塊青磚，還在招標中。要等他們測量分析完，確定需要哪種青磚，給出具體要求，我們再打好樣品，之后才能評審用哪家。”

灰漿的秘密

城墻是磚與砌的藝術，但如何“砌”，一度也是謎團重重。

故宮大修的城墻，學名為“干擺墻”。建筑行業(yè)常稱為“磨磚對縫”作法， 一般用于古建筑中重要的墻體上。即在壘砌墻時，每層先把經(jīng)初步砍磨好的青磚磚塊，按位置預先擺放一次，檢查對縫是否嚴密，棱角是否方正平直， 及時磨平修整。確定無誤后壘起并按稀稠次序，從墻體內側加灌白灰漿。這種工藝從外表看磚縫密接不露灰漿，故稱“干擺”。

這種能最大程度保證干擺城墻歷久彌堅的灰漿到底是什么？

在此之前，雖然正史不載，野史無記，明修南京城墻卻流傳著一個“朱元璋用糯米汁筑城”的說法。還有傳說稱，古代修筑西安城墻時，也是以石灰為主要成分，再添加糯米漿汁混合粘連。

2005年，謎團解開。當時西安市文物部門對西安含光門城墻進行改造建設，破拆局部城墻墻體。拆下的城磚灰縫層，比現(xiàn)代水泥混凝灰漿還堅實，斧鑿刀砍都刮削不干凈。為了深入了解這種神秘灰漿到底是什么，掌握古代筑城的工藝技術，他們特意把沒受污染的純凈灰塊，交給了科研部門做鑒定，證實的確含有糯米成分。研究人員認為，糯米含100%的支鏈淀粉，其分支點不容易切斷；石灰的化學成分則是氫氧化鈣，吸收二氧化碳時間長了，就形成了堅硬的碳酸鈣，兩者“強強聯(lián)合”所以很結實。現(xiàn)代研究還表明，古人在石灰中加入糯米漿，還具有類似生物礦化過程中的有機模板作用，有利于強度的提高和黏結力的維持。

雖然灰漿的秘密已經(jīng)揭開，但故宮的研究人員并沒有選擇躺在前人的經(jīng)驗上。

早在2010年之前，為了能有效防治故宮古建墻體返堿、空鼓、風化等病害，故宮博物院古建部、科技部相關工作人員聯(lián)合了北京一工科貿中心、中國科學院化學研究所，針對干擺墻灌裝材料開展了課題研究。

他們依然以古建傳統(tǒng)材料糯米漿、桐油為主料，在其中加入了不同類型的聚合物乳液或聚合物水溶液，通過抗壓強度實驗、耐水性實驗、黏結強度試驗、漿料流動性測試，最終研制出了一種糯米漿加現(xiàn)代高分子材料的“復合灌漿漿料”。

實際施工現(xiàn)場條件肯定比實驗室環(huán)境更為復雜。為了驗證這種漿料到底靠不靠譜，研究人員在故宮午門城墻進行了實地灌漿試驗，發(fā)現(xiàn)磚面會起泡，又針對這一現(xiàn)象，在配方中加了專用消泡劑，終于獲得了理想的效果。故宮當時參與研究的人員稱，這種新型的灌漿料，后來在故宮午門城墻、神武門城臺修繕工程中進行了應用，經(jīng)過幾年來的監(jiān)測，特別是經(jīng)歷了幾次大到暴雨的沖刷，都未出現(xiàn)漿液流失、墻體返堿等病害。

其實從替代用磚到改革灰漿，這才僅僅是治療故宮城墻“九大病癥”的開始。里面的每一步，都要歷經(jīng)反復的測量、分析、實驗、改進，耗費無數(shù)心血。他們想以研究為核心，以項目為實踐，探索一條符合故宮博物院實際的文物建筑保護的科學機制。院長單霽翔因此稱：“與其他修繕項目不同，此次城墻治病被定為研究性保護項目，不設嚴格竣工時間。”