



摘 要:廈門胡里山炮臺始建于清光緒二十二年,是國內保存最為完整的近代炮臺之一,是全國重點文物保護單位。近年來,我們多方籌集經費分批次對文物進行全面修繕,作者計劃選取個別有代表性、可借鑒項目研究說明以供參考。炮臺由南向北,依次由戰坪區、兵營區、后山區三個部分組成,其中防波堤位于戰坪區西南臨海方向,屬于炮臺的保護設施,起到御敵、防止潮汐沖刷破壞炮臺基礎的作用,主要由山石、水泥、石灰等材料構筑而成。文章根據清代遺存的《廈門湖里山炮臺全圖》及其標注尺寸進行分析研究,并通過對現場遺存和歷史圖紙資料的比對,基本廓清了歷史規模及構造形式。同時,本項目因其臨海施工,特設置圍堰措施,以保證施工過程不受到潮汐作用影響。
關鍵詞:胡里山炮臺;歷史圖紙;防波堤;圍堰
DOI:10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.21.004
1 項目概況
胡里山炮臺位于福建省廈門市思明區曾厝垵路2號,始建于清光緒二十二年,是當時保護廈門及東南沿海的重要屏障。1996年11月福建省廈門市胡里山炮臺被列為第四批全國重點文物保護單位。
胡里山炮臺(圖1)坐落于廈門島西南側的胡里山嘴,是清末洋務運動的產物。炮臺連同城堡占地1.3萬平方米,糅合了歐洲半地堡式和中國明清時期防御陣地的結構模式,形成了科學合理的防御體系,保留完整的城門、城墻、城樓、護城壕、營房、演武場。炮臺用優質花崗巖筑成,是研究我國海防軍事史、洋務運動和兵工建筑技術的頗具價值的文化遺產。胡里山炮臺曾裝備有著兩門克虜伯主炮,分東西炮臺,另有兩門副炮分居兩側。西炮臺毀于1958年;現存東炮臺主炮口徑280毫米,全長13.96米,炮全重87000千克,有效射程19760米。該炮是世界現存原址上最古老最大的19世紀海岸炮,堪稱世界古炮王。
胡里山炮臺是國內保存最為完整的19世紀炮臺之一,整體由南向北為戰坪區、兵營區和后山區三部分,歷史格局清晰,各部分主要建筑基本保存完整。而且頗為珍貴是,有一張繪制于19世紀末的《廈門湖里山炮臺全圖》①存世,現存國家圖書館(圖2),其反映的炮臺格局基本可與現狀達成一一比對的效果,是研究胡里山炮臺歷史沿革的重要參考資料。該圖采用中國傳統的輿圖繪制模式,全圖上南下北,主要表達建筑平面關系,但繪制方式則近乎軸測圖,大體視角類似由西北向東南鳥瞰。圖面淡彩設色,并對每個建筑貼紅簽以繕寫主要尺寸。這種貼簽的方式,既屬于輿圖繪制手法,又與清代官方營造繪圖模式類似。圖紙整體繪制規范,大體可認定該圖是呈給朝廷審閱或存檔的一張官方圖紙,其傳遞的信息十分豐富。
2 防波堤形制研究與現狀評估
防波堤位于戰坪區西南側,是胡里山炮臺的重要組成部分。因其正好位于環海巖體凹陷位置,從戰略角度考量,防波堤的加設可有效增強炮臺的沿海方向的防御體系。同時,防波堤頂部即炮臺戰坪區,多為夯土結構的軍事工事,加設防波堤可以抵御潮汐海浪沖擊,保障炮臺結構安全。
2.1 輿圖分析研究
清代圖紙《廈門湖里山炮臺全圖》(后文簡稱“全圖”)中繪制的防波堤紅簽寫做“炮臺西首海岸,兩邊巖石間加筑石岸,高四丈一尺六寸,上寬五丈五寸,下寬四丈五寸,厚五尺”。經過對輿圖尺寸分析,并轉換為現代計量單位,分析數據如表1。
輿圖中的數據信息,與現場尺寸基本吻合。一方面,印證了輿圖的準確性;另一方面,也印證了在歷史進程中,雖有多處水泥砂漿及雜石修補痕跡,但防波堤整體形制未出現較大調整,極具歷史研究價值。
2.2 構造形制與現狀評估
根據地質勘察報告結論及現場勘查,防波堤砌筑條石多為火成巖(大部分為黃崗巖),背靠巖石崖體砌筑,其頂部和上部表面存在部分覆土,并長滿雜草。防波堤分為上下兩部分,下部采用條石砌筑,共十層,按照滿丁滿條樣式擺砌,相連條石之間采用鐵質燕尾榫拉結以增強其整體性,石縫寬度10~50毫米,混合砂漿灌注而成(主要成分可能為水泥、石灰),表面呈45度斜坡,砌石表面打斜面,較為平整,不利攀爬;十層以上采用塊石、條石水泥砌筑,砌石表面不做斜面處理,層層向后退收,退收寬度為100~200毫米不等。防波堤兩側與山巖砌筑牢固。
2.2.1 基礎
根據現場勘查發現,防波堤整體形制較為完整,下部石材斜面平滑,縱向條石與丁石縫隙較為直順,兩端與巖石的連接處和堤體無垂直開裂痕跡或修補痕跡,基礎穩定,無沉降現象。
2.2.2 砌石與灰漿
防波堤下部砌石缺失較為嚴重,上部局部砌石缺失,僅靠自身重力保持穩定,因上下砌石之間起鋪墊、緩沖的砂漿層減少,在墻體自重壓迫下,上下砌石之間剪力增大,少數砌石被壓斷;防波堤經歷一百多年的海浪沖刷、鹽霧侵蝕、晶漲作用破壞等因素使墻體砌筑砂漿老化、破碎,粘接力下降,在海浪的沖刷下,表層砂漿流失,并在浪涌淘蝕下,砂漿流失逐漸向防波堤內部發展、擴大,使防波堤體整體性下降,部分砌石失去砂漿支持而脫落,散落在防波堤周邊。上層砌石失去下部依托,極易發生垮塌,造成整個堤體損毀。
2.2.3 生物、植物侵害
因常年受海水侵蝕,防波堤表面布滿藤壺痕跡。部分條石表面已形成一層鈣化物,因藤壺屬酸性物質,造成拉結鐵質燕尾榫銹蝕嚴重。防波堤上部由于缺少日常維護,布滿雜草及小灌木,植物根系已深入砌石內部。
3 修繕設計原則
本次針對文物建筑的維修加固工程,應嚴格遵循文物建筑修繕的相關要求,要保護文物的價值不受損害,保持文物本體和其環境的真實性和完整性,必須嚴格按以下原則進行修繕設計。
文物保護工作的二十二字要求:“保護第一、加強管理、挖掘價值、有效利用、讓文物活起來”,是本次修繕工作的最基本原則。
安全性原則:此次修繕加固維修進行后,要確保解決防波堤存在的直接危險和消除安全隱患,恢復其防波功能。
尊重傳統,保護建筑文化多樣性的原則:不同時代有不同的建筑風格與傳統手法,修繕過程中要加以識別,尊重傳統,保護建筑風格的多樣性、建造工藝的地域性和營造手法的獨特性。
最小干預的原則:盡可能少對文物做擾動,盡可能多地保留文物原有的價值信息,使文物本體的真實性、完整性得到延續。原則不擾動防波堤本體現存部分,僅對局部危險部分進行加固、修繕。
可識別原則:一座文物建筑存留至今,歷經多個時代并留有多個時期的歷史信息。本次修繕采用的材料工藝施工技術等,在不改變文物原狀的大原則下要與文物原位置有所區別,并能看出是現代修復的。
可持續性原則:本次修繕不僅能夠有效保留歷史信息,而且給未來的保養和維護留有余地。
4 修繕措施
根據現場勘察以及病害分析、安全評估建議,此次修繕加固維修項目是為了解決防波堤結構安全問題,并恢復其使用功能,因此采用如下措施。
4.1 基礎
根據地質勘察報告結論,防波堤基礎穩定;現場也未發現不均勻沉降等現象;根據上述結論,暫不做處理。
4.2 圍堰
因防波堤地處海邊潮間帶,每24小時,會出現兩次潮汐活動。這就大大增加了整體施工難度。如何做好圍堰措施,就顯得尤為重要了。
實施方案:圍堰選用鋼管圍合支撐,堆積沙袋方式進行圍堰(圖3)。首先,鋼管憑借自身強度可以起到很好的支撐固定作用,沙袋依靠自身自重,可以起到很好的防浪作用。其次,鋼管及沙袋,可以依靠人力運輸至施工現場,徹底解決材料運輸的難題。再次,由于文保工程中,對于措施費用有明確的支持比例,另外從造價上,可最大化節省措施費用,基本滿足造價要求。最后,經過各方積極討論,決定采取此種圍堰措施。
4.3 砌石與灰漿
①砌石:對海浪沖擊,散落在防波堤周邊砌石進行歸安處理,對缺失砌石現場加工制作補砌,按原形制補配不銹鋼銀錠扣(燕尾榫);恢復防波堤的防波功能,提升其安全性、穩定性。
②灰漿:在失去砌筑砂漿的砌縫和其他結構縫隙內灌入砂漿,在不拆解原結構的前提下增強其整體性,盡可能多地保留文物本體的歷史信息。灌漿所用具體材料配比,因各地氣候條件、環境條件的不同,因此應事先進行現場試驗后再行確定。
因處于海洋環境,每次潮汐均會淹沒作業面,砂漿必須具有相對固化時間短、抗鹽霧侵蝕、抗海水浸泡、抗海浪沖擊的特性。將礦渣水泥、砂、礦渣微粉、抗腐蝕抗滲外加劑、純凈水以一定比例混合,經多組試驗對比分析(最小強度指標不小于M5,最大強度指標不超過M10),最終找到了適宜的材料強度配比。
灌漿加固工藝:灌漿加固作業應使用低壓連續灌漿。低壓灌漿,既能保證適當壓力(小于0.5 MPa),便于漿液擠壓進裂縫,又不至壓力過大造成文物本體受壓開裂、變形;連續灌漿設備可保證灌入砂漿的連續性和密實度,消除作業中可能產生的氣栓現象,保證安全質量。修繕加固完成后養護時間不少于28天;防波堤維修加固后,應加強日常監測和日常養護,定期對海水沖刷出的縫隙,進行補強,延長文物生命周期。
③生物、植物侵害:作業面表面附著的海洋生物(主要為藤壺)殘骸,常見于濱海地區沿岸礁石表面及海洋船舶的底部等位置。目前常用清理方式為物理清除;為保證文物安全和修繕質量,項目實施中應采用物理方式對作業面上的海洋生物(主要為藤壺)殘骸進行清理。植物根系現與防波堤達到穩定狀態,盡可能保留現有植物。
④勾縫維修:保留歷史上對防波堤的維修痕跡(其未出現破損且能保證結構安全的前提下),以保存更多的歷史信息。對破損嚴重的部位,用拆砌方式進行修補加固;整體要求勾凹縫,以凸顯石材邊楞歷經百年海水、雨水沖刷后的肌理;勾凹縫,還可使防波堤整體風貌更加有層次感、協調、美觀(圖4)。
5 結語
廈門胡里山炮臺作為東南沿海海防的象征和標志,記錄了從清末洋務運動、到民國初年軍閥割據、再到抗日戰爭時期“廈門要塞保衛戰”,直至解放后對臺統戰的歷史,是近現代重要史跡。其所記載的歷史事件和歷次海戰對現代社會仍具有極高的教育意義和社會影響力。
防波堤砌筑毛石全部采用傳統人工打磨(圖5),配以燕尾榫拉結,極具地方特色和時代特征,對于研究閩南砌筑工程有較強的參考意義;利用陡峭的天然巖壁作為御敵和抵御潮汐沖刷的屏障,與山體完美融合,海浪沖擊百年而不倒,更加難能可貴的是防波堤與輿圖記載的信息完全吻合,是我國研究海防歷史不可多得的珍貴樣本;同時,本項目圍堰構筑方式、砂漿配合比試驗數據等對于臨海建筑特別是防浪堤壩都有較強的借鑒意義。
注釋
①現稱作“胡里山”炮臺,原圖寫作“湖里山”。