淺析石質文物保護中的錨固問題及其修復

龔固 許紅莉

摘要：館藏石質文物在考古發現、發掘以及入藏的過程中，存在的各種病害問題隨之顯現，斷裂問題則是所有病害中最為直觀的，需要采取相應措施加以解決。若處理不當，會對石質文物造成二次破壞，嚴重損壞文物史學與審美價值。文章主要以泗洪縣博物館館藏石質文物的錨固粘接為例，就操作過程中的技術要求以及材料選擇進行說明，做到因“物”而異。在確保整個操作流程嚴格按照保護規范實施的前提下，根據斷裂石質文物的材質以及溫度變化，適當調整錨固粘接時間與修復材料的使用，預設錨固粘接過程中可能遇到的問題，為接下來的錨固粘接工作提供幫助與指導。

關鍵詞：館藏石質文物；修復；錨固

對泗洪縣博物館館藏38件石質文物進行保護修復，結合前期病害調研及綜合評估結果顯示，本次待修復的石質文物的主要病害為層狀剝落、低等植物損害、斷裂、酥堿與泛鹽、裂隙、局部缺失、粉化等。對于同一件石刻文物來說，一般不會只有單一的一種病害，而是多種病害共生。這批石質文物來源于考古發掘和征集，在搬運和搶救性發掘過程中，受天氣、道路制約以及石質文物體量大、自身較重、裂隙暗傷較多等因素影響，導致受力不均勻，易對石質文物造成斷裂傷害，此次修復就有9件石質文物本體發生貫穿性且有明顯斷開與錯位的現象。本文以漢代畫像石西側墓板修復為例，對該件文物斷裂采用錨桿粘接加固修復。目前較為困難的就是石質文物不規則斷裂，錨桿加固的難度相應提高。

一、錨固技術介紹

20世紀80年代初，我國就在麥積山石窟加固保護上首先采用了錨固技術。通過這種技術的運用，基本達到“修舊如舊”的目標，肉眼觀察與周圍環境基本協調，并且憑借錨固技術結構的靈巧性，在磚石類文物保護工程中得到廣泛應用，至今已應用于麥積山石窟、云岡石窟、大足石刻、交河故城等大型石窟遺址等的加固保護，并取得了良好的效果。

對于斷裂石質文物而言，除了使用常見的環氧樹脂進行粘接外，另一種就是使用錨桿加固技術。錨固技術主要是針對大塊開裂、斷裂的石質文物進行粘接修復，粘接時把錨桿埋藏于斷裂的兩塊石刻中，可大大提高石質文物錨固的牢固性和結構穩定性。

二、基本情況及斷裂分析

（一）基本情況

漢代畫像石西側墓板為泗洪縣博物館館藏石質文物，現存放于該館展廳里展示。其通長283、通寬79、厚度13厘米，重量約為756千克。此件為漢代的石棺西側板構件，中間有根腰線，分上下兩個圖案，上圖為“十字穿環圖”，下圖石質表面溶蝕嚴重，圖案難以識別。

（二）斷裂分析

漢代畫像石西側墓板來源于考古發掘，斷裂情況產生在兩個方面：

1.此件墓板經檢測，判定屬于石灰巖，其主要成分是碳酸鈣，按成因屬于沉積巖類。石材在形成或后期使用過程中會出現裂隙暗傷。

2.此件石刻長寬厚比例屬性特殊，可能在考古發掘、運輸、展陳等過程中，由于受力不均勻造成斷裂傷害，發生石刻本體貫穿性且有明顯斷開與錯位的現象。這件石刻共出現了兩條貫穿性斷裂病害。

三、修復過程

（一）錨固材料的選擇

根據江蘇省文物局審批通過的《泗洪縣博物館館藏石質文物保護修復方案》（2020年12月）要求，針對這批館藏石質文物的實際病害狀況，開展修復前期的研究工作。通過現場試驗與檢測、實驗室試驗與檢測，對修復方案擬使用的保護修復材料和技術措施進行論證，論證擬采用材料及方法的可行性、有效性。在此基礎上，堅持“最小干預”原則，以保護石刻安全穩定為指導思想，尊重石質文物的真實性與完整性。本次錨固修復材料選用XH160A/B系列環氧樹脂，該系列環氧樹脂具有優異的力學及抗老化性能，灌漿時的滲透性和流動性比較強，可對1mm以下的細微裂縫進行灌漿。

（二）試驗依據及標準

此次修復中遇到石刻斷裂的情況較為普遍，有小塊碎裂，也有大塊碎裂。因此在修復前，我們進行了一系列的試驗。通過模擬石刻文物的斷裂情況，研究不同溫度變化對粘接材料固化時間的影響，評估粘接后的抗拉強度。

1.XH160A/B不同溫度與質量下的固化時間實驗

根據《泗洪縣博物館館藏石質文物保護修復方案》試驗結果可知，在質量、體積以及比例相同的情況下，溫度對環氧樹脂固化時間有非常大的影響，溫度提高，固化時間迅速縮短。由于溫度對固化時間影響很大，因此分別測定了漿液在5℃、25℃、30℃、40℃和50℃的固化時間，樣品量均為10克，容器為250ml一次性塑料杯。XH160A/B在 5℃時仍能固化，初凝時間為20h，終凝時間與初凝時間間隔為25h。初凝時間表示從加入固化劑開始至表面或某局部出現干燥固化的時間，此時表面已干燥，用玻棒可攪起皺紋或一層皮，而內部還沒有干燥；終凝時間表示內部和表面均完全固結的時間，此時用玻棒輕壓表面應無壓痕，或雖有壓痕，但移走玻棒后可恢復原狀（彈性體）。

在室溫25℃時，則分別為0.8h和1.3h。而在40℃時則會發生爆聚，此時終凝時間與初凝時間間隔接近0h。因此在施工過程中，需注意通過控制溫度來調節環氧樹脂灌漿液的固化時間，避免出現爆聚現象。結合泗洪氣候環境現狀，建議灌漿溫度控制在5℃—30℃之間，預先關注施工期間的天氣狀況，確保環氧樹脂固化期間的夜間溫度不低于0℃，并制定必要的防寒、防凍、防雨等應急措施。

實驗中還發現，在室溫25℃下，當樣品量超過一定量時，XH160A/B漿液也會發生爆聚現象，具體表現為：前期固化溫度正常，但到一定時間時樣品突然迅速升溫，溫度高達100℃以上，并有青煙冒出，漿液生成多孔固結體或泡沫狀疏松的彈性體。爆聚在灌漿加固時十分有害。因此，實驗測定了不同樣品量對固化時間的影響。實驗條件：室溫25℃，容器為250ml一次性塑料杯。

2.抗拉實驗

主要使用萬能試驗機進行抗拉實驗，首先取4塊2×2×2cm砂巖方塊樣品，分別模擬1mm（該組樣品編號為D）、5mm（該組樣品編號為C）的間隙。其余2塊4×2×2cm砂巖長方體樣品，分別編號為A、B，作為測試參照。

樣品C：對于5mm間隙的樣品C，用XH160A/B系列環氧樹脂與砂巖巖粉調和成環氧膠泥進行粘結。環氧膠泥的漿料配比為環氧樹脂：砂巖巖粉=1：3，該配比下的環氧膠泥經測試后，發現其強度達到最佳效果，粘結后未見明顯收縮。

樣品D：對于1mm間隙的樣品D，先在間隙底部、左側、右側用環氧膠泥涂刷薄薄的一層，然后用進口XH160A-XH160B環氧樹脂從裂隙上口進行灌注，灌注口預留2mm，再用水硬性石灰封縫。

5天后，用萬能試驗機測試樣品A、B、C、D的抗拉強度，以未經處理的樣品A、B的抗拉測試結果作為對比參照。

抗拉試驗中，發現樣品A、B斷裂處基本為中部，即完整樣品均是從中部斷裂；樣品C粘結處并未斷裂，斷裂發生在粘結處一側，即樣品C的粘接處抗拉強度明顯高于樣品C的完整處；樣品D斷裂發在粘結處，即樣品D所使用的環氧樹脂粘接強度低于樣品C的環氧膠泥抗拉強度。

通過樣品測試數據及斷裂情況可知，樣品C的5mm間隙處的粘結強度比正常巖石強度大，樣品D的1mm間隙處的粘結強度比正常巖石強度小，即XH160A/B系列環氧樹脂具有較強的粘結力，其與砂巖巖粉按1：3比例調配成的環氧膠泥的粘結力則具有更強的粘結性。

（三）保護操作基本規范

為了更加直觀地展現保護修復效果，現以漢代畫像石西側墓板為例，就保護流程進行闡述，對類似石質文物的修復作一探討。此件石質文物在出土時已經發生斷裂，但該文物整體結構與紋飾相對完整，因此問題主要集中在采取何種保護方式，粘接后能否與原貌相差無幾、裂隙處是否肉眼能看到裂紋、是否存在明顯色差、紋飾細節處能否處理到位等。因此，在采取保護措施前，需要考證該石質文物的時代背景與審美情趣，錨固粘接后要做到整體統一協調。

考慮到文物呈斜坡式斷裂，且修復后有展陳需求，需要多次搬運轉移，因此決定采取錨桿加固技術。在錨固前，先用棕毛刷清除石刻表面浮塵，通過噴水壺向石刻表面噴淋去離子水，用熱蒸汽對石刻表面作進一步吹洗。對于難以清除的污染物，用脫脂棉球蘸取酒精、丙酮等有機溶劑進行擦拭清理，最后用去離子水淋洗。

該文物采用的是埋藏式錨固，先對斷裂石刻進行復位，做好粘接區域標記。根據斷裂距離計算錨固孔位置，再對斷截面相對應的兩個位置鉆錨孔。選用去應力不銹鋼錨桿，錨桿視其大小與承力情況，分別采用不同長度、直徑的不銹鋼錨桿。把環氧樹脂與砂巖巖粉按1：3的比例調和成環氧膠泥，再灌進錨孔，使錨桿插入其中，四周滿漿且不溢出。將斷裂的兩邊準確對接，對緊的接口縫隙用水硬性石灰填補，并從下至上預留灌漿口。對錨固部位選用XH160A/B系列環氧樹脂進行灌漿處理，采用注射器滴灌的方式進行灌注，少量、多次地灌入縫隙中，期間逐步封堵預留的灌漿口，直至灌滿縫隙。灌漿后使用水硬性石灰作為封縫材料，封縫之后再進行做色處理。

對石刻側面缺失部分進行補漿修復，將Remmers仿古修復砂漿作為補配修復的材料，加水后調和至可用狀態，再進行補配塑形。待干燥后，對補配部分進行做色處理。

四、結論

石質文物斷裂處的粘接錨固，不僅影響著文物的審美情趣與史學價值，同樣也是現代文物保護理念的一種具體體現。在實施保護修復之前，不能僅憑原有的經驗和辦法進行口傳心授的修復指導，還需要對修復文物開展有針對性的試驗與研究工作。科學的試驗不僅能規避修復過程中可能出現的問題，還能為現場修復工作提供科學依據，并指導現場的操作。對于文物斷裂處錨固粘接后的補全問題，需要依據文物整體審美與史學資料，做到“修舊如舊”，不破壞文物的整體審美。同樣，在文物的保護修復中，除了必要的保護手段外，應盡量保持文物原貌，不得隨意改變。

文物是歷史傳承的重要符號，任何一件文物都有自己的產生背景，既是不可再生資源，更是進行傳統文化教育的重要載體，值得每一位文物工作者高度重視。

（泗洪縣博物館在本次修復過程中做了大量配合工作，在此謹表謝意）

參考文獻：

[1]李軍，楊雋永，楊毅等.浡泥國王墓神道石刻及碑刻病害檢測與保護[J].石材，2017（06）：24-26+28.

[2]陸士良，湯雷，楊新安.錨桿錨固力與錨固技術[M].北京：煤炭工業出版社，1998.

[3]王金華.錨固加固技術及其在石質文物保護領域中的應用[C]//云岡石窟研究院.2005年云岡國際學術研討會論文集（保護卷）.中國文物研究所，2005：12.

[4]寧甲旭，馬洪超，劉興龍.在石質性文物保護工程中如何提高錨桿抗拔力[J].科技成果縱橫，2008（03）：72-73.

作者簡介：

龔固（1981—），男，漢族，江蘇揚州人。大學本科，文博助理館員，研究方向：文物鑒定與文化遺產。

許紅莉（1987—），女，漢族，江蘇泗洪人。藝術設計學專業，文博館員，研究方向：文博展示。