创新科技赋能古建修复：开启“微扰动”保护新时代

来源：徽声在线

何情达 王鑫君 郑莉莉 徽声在线记者 都芃

踏入浙江苍南的蒲壮所城，映入眼帘的是那古朴的白墙黛瓦与灵动的翘角飞檐，时光的痕迹化作斑驳印记，在这片土地上肆意挥洒。漫步其间，仿佛能穿越时空，领略到这座古城往昔的辉煌与鼎盛。

蒲壮所城始建于明朝洪武年间，作为浙南地区抗击倭寇的重要海防遗迹，承载着厚重的历史使命。1996年，它凭借着独特的历史价值，成功入选全国重点文物保护单位。就在不久前，在蒲壮所城的保护性修缮工作中，一项名为“一种古城墙顶推装置”的创新成果脱颖而出，正式荣获发明专利。这一专利的诞生，犹如一把钥匙，为破解古建筑修复过程中的诸多难题提供了全新的思路和解决方案。

作为明代抗倭海防体系的关键遗存，蒲壮所城的城墙在漫长的岁月中饱经沧桑。随着时间的推移，城墙出现了大面积的鼓胀现象，这一状况严重威胁到了城墙的结构安全。面对如此棘手的难题，浙江风土工程设计有限公司的修缮团队并未选择传统拆除重砌式的“大手术”修复方式。他们深知，这种大规模的修复方式虽然能够解决问题，但也会对古建筑造成不可逆的破坏。于是，团队大胆创新，提出了微扰动原位顶推复位方案。在方案实施前，团队运用先进的科技手段，为城墙进行了一场全面的“CT式”精准诊断。通过三维激光扫描技术，能够精确获取城墙的三维数据，清晰呈现其外观形态；探地雷达则深入地下，探测城墙内部的结构情况，发现隐藏的病害；红外热成像技术则通过对温度的感知，量化病害的程度，并探明病害产生的机理。在充分掌握城墙的“病情”后，团队借助专门研发的顶推装置，采用“分点循环、渐进复位”的工艺，在数字化监测的严密把控下，实现了墙体毫米级的精准复位。这一过程，就像是一场精细的手术，在不拆除城墙的前提下，达到了复砌的效果，最大程度地保留了古建筑的原貌。

这种创新的修复理念，在浙江嵊州的全国重点文物保护单位——华堂王氏宗祠的修复工作中，也得到了深入的践行。华堂王氏宗祠在岁月的侵蚀下，面临着诸多修复难题。其木构架严重倾斜，关键木柱内部中空断裂，这些问题不仅影响了建筑的美观，更对建筑的结构安全构成了严重威胁。面对这些难题，团队同样没有选择落架大修这种传统的大规模修复方式。他们经过深思熟虑，制定出了一套“组合疗法”，即“整体微创纠偏”与“构件靶向加固”并行实施。

在“整体复位”环节，团队将传统工艺与现代科技完美融合。施工前，利用三维激光扫描技术精确计算纠偏量，为后续的施工提供准确的数据支持。施工中，为了保护建筑上精美的屋脊灰塑，团队创新采用了“原位保护式”纠偏技术。通过自主研发的张拉系统与高精度监测网络，以“毫米级”的步长，小心翼翼地实现木构架的“微扰动”扶正。这一过程就像是在给一位病人进行精细的手术，每一步都精准无误，确保不会对建筑造成二次伤害。

在“靶向加固”环节，针对高位折损木柱的加固难题，团队展现出了高超的技术水平。他们运用三维激光扫描逆向建模技术，为木柱打造出一个精确的“数字模型”。然后，通过金属3D打印技术，打印出与木柱表面完全贴合的铝合金加固构件。这种定制化的加固构件，就像是为木柱量身定制的“铠甲”，能够完美地贴合木柱的形状。同时，团队还通过螺栓与碳纤维复合使用的方式，为木柱构建了一个“隐形”的强力骨架。这种加固方式不仅实现了“不替换原物”的精准可逆加固，还最大程度地保留了古建筑的历史风貌。目前，该修复项目相关技术已申报多项发明专利，现已进入实质性审查阶段，有望为古建筑修复领域带来新的突破。

在多个类似的修复项目中，浙江风土工程设计有限公司的相关团队多次验证了以“微扰动”为核心的“六步闭环”修复路径的有效性。这一修复路径包括“需求分析—技术研发—工程实践—总结提升—专利确权—应用反哺”六个环节。它打破了传统设计、研发、施工、管理之间的壁垒，推动多学科团队全程深度协作。在项目实施过程中，强调实地试验和原型验证，通过不断的实践和调整，最大限度降低新技术的潜在风险。同时，专利权人还主动将多项核心技术专利无偿授权文化遗产保护行业使用，这一举措不仅体现了团队的社会责任感，也为推动行业整体技术进步做出了积极贡献。当前，该团队已在文化遗产保护领域走出了一条独特的道路。他们助力文化遗产保护从“经验依赖”向“数据驱动”转型，从“创伤性修复”迈向“微扰动最低干预保护”，为文化遗产的保护与传承注入了强大的科技动能，为其他地区的文化遗产保护工作提供了可借鉴、可复制的宝贵经验。