石質文物修復鋦釘式錨固技術

晁劍虹 孫成庭 龔固

錨桿加固技術是一種應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。鋦釘式錨固技術結合了二者的技術優(yōu)點，在館藏石質文物的修復應用上，具有操作簡便、粘接強度高、修復效果好的特點。從舊石器時代開始，人類就已經開始使用打制石器，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文物保護修復項目中的030號石輪為例，修復前每個石輪皆斷裂為兩半，并有鋦釘修補過的痕跡，用于修補的鋦釘已銹蝕，原有損傷依然存在。在對該文物進行錨固方式的選擇上，我們按照前人已經使用過的鋦釘式錨固技術，通過材料性能的驗證，選用新型可靠的材料，確保修復后的效果。

錨固技術與鋦釘

錨固

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

從錨固方式（機理）、錨桿作用力形式（范圍）、是否施加預應力等不同角度考慮，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，用以加固建筑構件或接補有裂縫的器物。唐玄奘《大唐西域記·羯霜那國·鐵門》：“既設門扉，又以鐵鋦。”二、用鋦子接補器物。《玉篇·金部》：“以鐵縛物。”《集韻·燭謂》：“鋦，鐵束物也。”可見早期的“鋦”是用鐵抓釘加固建筑構件，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，歷史遺存的鋦補過的各類器物在全國各地并不鮮見。

修復材料

粘接材料

粘接材料選用瑞士愛牢達公司生產的進口環(huán)氧樹脂XH160A-XH160B系列，具有優(yōu)異的力學性能，抗老化和抗化學腐蝕能力強，擁有超強的流動性、滲透性，可灌入0.01mm以下的細微裂縫，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。并且在實驗后表明，其與砂巖巖粉按1：3比例調配成的環(huán)氧膠泥具有更強的粘結力。

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生硅酸鹽和鈣質鋁酸鹽，硅酸鹽和鈣質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一樣。反應之后，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的過程。

較之傳統(tǒng)的填縫材料，水硬石灰具有幾個優(yōu)點：固化時間長，配制后可在一天內使用；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；作為無機材料，沒有材料老化的問題。

石輪的保護修復

首先對脫落石塊進行清理、加固，而后找到其相應的脫落位置，在石刻上標識出粘接區(qū)域，再在兩相對應的斷截面適當部位打出兩組相對應的孔，采用直徑14mm不銹鋼螺紋鋼筋作錨桿，錨桿采用非預應力錨桿，隨后分別在石構件表面和待粘接石構件表面均勻涂上環(huán)氧膠泥。將待粘接石構件表面貼在另一石構件的相應位置，外側依靠支頂裝置固定巖石，確保在環(huán)氧膠泥固化前石構件不松動、不移動位置。然后在復位構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。

石輪修復過程中嚴格遵循最小干預原則和可識別性原則，在沿用古人鋦釘式錨固的基礎上，通過修復材料的選擇與驗證，恢復了石輪的歷史原貌。修復后的文物整體色感協(xié)調，達到了預期效果。

通過鋦釘式錨固技術在宿遷市博物館館藏石質文物保護修復項目中的應用實例，清晰地闡述了錨桿的作用機理、灌漿材料的選擇與應用，為鋦釘式錨固技術在館藏石質文物加固保護上的進一步應用，提供了較好的借鑒。當然，在具體應用到某件石質文物的錨固中，需要我們根據(jù)實際情況制定修復技術路線，合理使用修復材料，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、龔固為南京大學文化與自然遺產研究所工作人員）