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出土木船的保护与修复
2018年02月13日 14:22 来源:中国文物信息网 作者:吴双成 字号
关键词:木船;底板;修复;船体;木材;迁移;内河;不锈钢;树种;考古

内容摘要:发掘会引起木船原有保存环境骤变,因此首要要开展现场保护,目的是减缓环境变化速率,使木船逐渐适应暴露环境。但木船在回填后逐渐适应新环境的过程中,必然会遭受进一步的腐蚀和破坏,因此对于已发掘出来的木船不建议采取回填保护。而山东菏泽木船、梁山木船、聊城运河木船、鄄城凤凰木船等则采取局部拆解后再行迁移保护。迁移后的木船船材保护修复一般包括清理、脱色、脱盐、脱水、加固、修复复原等环节。清理是指对木船进行实验室考古,更深入的提取木船各方面的信息,以利于后期工作的展开。木船的修复与组装复原应按照木船营造顺序进行。木船制作技术属于我国传统工艺,在木船保护修复过程中,应注重采用传统工艺及传统材料,并能结合现代新材料和新工艺。

关键词:木船;底板;修复;船体;木材;迁移;内河;不锈钢;树种;考古

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  木船自沉水至完全被泥沙封固是一个长期演变的过程。木船沉水后,处于水中的船体构件因流水、流沙、水生生物等破坏,很多松散构件或流失或漂移,或因水位下降、航道清理等因素,受到不同程度的破坏。同时,淤泥或流沙缓慢在船体上堆积,直至船体完全被尘封。从目前出土内河船的情况来看,得以保存下来的多是尘封在泥土或淤沙中的部分。

  发掘会引起木船原有保存环境骤变,因此首要要开展现场保护,目的是减缓环境变化速率,使木船逐渐适应暴露环境。现场多采取遮蔽、喷水等物理措施保持船体湿度,同时收集木材、地下水、泥土等样品,以便开展树种鉴定、盐分分析等保护所需的基础数据。

  目前,较多内河船出土后往往因不具备保护修复条件或限于经费,而采取回填保护措施。如山东省荣成市郭家村毛子沟独木舟、天津静海木船、滑县宋船、西安灞桥汉船等。国外也有回填保护案例,如丹麦国家博物馆异地掩埋用尼龙网和沙土固定木船残骸。但木船在回填后逐渐适应新环境的过程中,必然会遭受进一步的腐蚀和破坏,因此对于已发掘出来的木船不建议采取回填保护。

  迁移保护是国内近些年来使用越来越多的方法。在迁移方式上一类是整体打包,另一类则是经现场测绘、标记编号后分拆打包。如河南洛阳1号木船、安徽柳孜木船等采取整体迁移;天津张湾2号木船整体套住木船后翻转180度整体迁移。而山东菏泽木船、梁山木船、聊城运河木船、鄄城凤凰木船等则采取局部拆解后再行迁移保护。

  迁移保护的主要步骤包括分析调研、包装运输、临时存放等。首先要仔细分析木船的埋藏环境,如水样、泥土、船材样品等,从残存状态、制作工艺等方面进行保存状态评估。一般来讲,官船制作相对精良,用材讲究,船外板多采用挺拔的杉木或松木等大型树种,隔舱板多采用柏木等硬树种。而民船用材相对复杂,树种较多。继而根据以上步骤所收集信息,邀请工程技术、船史、考古等多方面专家共同制定迁移方案。

  其次是包装,船材预处理、外钢构制作、支撑填充等是包装环节的主要工作内容。出土木船多表现有腐朽、饱水、微生物等病害。预处理是包装前用高分子材料与天然树脂、特种纤维材料对船体内外进行封护和加固,避免船体与较硬材料直接接触。外钢构制作是通过焊接或栓接方式,构建木船迁移保护的加强防护层。支撑填充是将木船固定于外钢构内,不直接与外钢构直接接触,该支撑体应强度适中,一般选用木材、聚氨酯发泡剂等材料。

  再次是吊装运输。完成所有包装后,利用起重机将木船搬离考古现场并运抵保存场所。这一环节应根据外钢构的形状及内部重力分布特点,合理布置起吊点,让各部位受力均匀。起重机最大起重量至少在包装体重量的两倍以上。且运输车辆应缓慢匀速行驶,事先要做好路线勘察。

  临时存放场地的设计,除承重外,还要充分考虑木船修复后的高度,船底及四周要留出充足空间,便于保护修复工作进行,对于需要展示的,则要预留参观通道。同时场地内要配备空调、湿度调控设备以及温湿度监测仪器等。

  迁移后的木船船材保护修复一般包括清理、脱色、脱盐、脱水、加固、修复复原等环节。

  清理是指对木船进行实验室考古,更深入的提取木船各方面的信息,以利于后期工作的展开。清洗主要是去除木船表面的泥土附着物及硬结物,多选用毛刷、竹制工具、手术刀等物理方法进行,难以清除的,可采用络合剂或中性复合清洗剂进行清洗。

  沉船因木材腐朽、Fe3+等金属离子的作用,会失色或色泽变重。为还原木材本色,可进行脱色处理,目前主要采用连二亚硫酸钠和草酸等进行脱色。脱盐是木船船材保护修复过程中的必须步骤,主要采取浸泡、喷淋、纸浆吸附等方法。木船可采取的脱水方法有自然脱水、PEG、乙二醛等方法。在选取脱水方法时一定要慎重,要根据出土木船的材质、保存状况来选择。

  船材的修复工作主要有矫形、补缺、断裂拼接、开裂加固、衬板扶强等。矫形是对变形或与船体型线不符的船材进行矫正,使其恢复原在船体上的空间形状。基本方法是依照木船的型线,在扭曲点两侧及各着力点均使用木块或木质垫板支撑,利用千斤顶对变形部位缓慢施压,使其与船体型线相符。某些矫形工作也可以在脱水过程中进行。对于已干燥的船材,可先回潮再矫形。

  部分船材因腐朽残缺,依据相关资料可推知其整体形状的,可采用相似木材或艌料进行补缺。对于断裂船材要将缝隙内污物清理干净,依据木纹或形状将断面准确吻合后,使用不锈钢角铁进行连接。对于开裂船材可在船钉孔间隙部位打孔,穿入经过柔化和消毒的麻丝,用不锈钢螺杆旋入。麻丝的使用可减少不锈钢材对木材的影响,同时还可增加摩擦力,起到更好的加固作用。对于表面腐朽、整体强度降低的船材,可将旧船材用不锈钢螺丝固定在衬板上,以有效增加船材的整体强度。

  木船的修复与组装复原应按照木船营造顺序进行。木船一般是先从龙骨开始建造,然后左右底板,在做隔舱板的同时,开始安装两侧的外板,最后营建舱面建筑。因此,首先需修建一个坚固、能调整的钢木结合船台。

  船底板组装与矫正是整个修复工作的基础。矫正工作依据木船营造方式,以及木船测绘报告和考古绘图进行。船底板是三维曲面,因此需要从X、Y、Z轴来矫正船底板。首先要确定船底中心板(龙骨)的中心线,再逐渐钉连两侧船底板,最终要实现最下层隔舱板和船底板完全吻合、船钉孔吻合、最外船底板与左右舷列板吻合。

  隔舱板是连接船底板和外板的重要部分,对该部分的修复要注重隔舱板与底板、外板的吻合。依据上面拼对的结果,将各个隔舱板的型线用CAD进行制作,计算机模拟隔舱板样板,并进行试拼装确定。

  船外板拼装定位是依据板和板间的船钉痕迹、隔舱板位置、残存艌料痕迹等。进行模拟拼装,与钉孔位置对应、隔舱板痕迹一致,尤其是鱼鳞搭接部分缝隙和艌料痕迹吻合。即完成船外板的初步拼装与定位、船底板矫正。完成以上拼装工作后,依据木船对称性,合理选用相应木材补全缺失部位。

  最后,舱面建筑建筑、及桅杆、尾舵等配件按照遗存痕迹进行拼装、修复即可。

  在船体组装修复过程中,一般采取临时固定,待木船主体定型后,需要进行钉连。木船上的船钉由于自身腐蚀以及周围木材腐朽,孔洞变大,失去了连接功能,应用其他材质替代。如竹钉、不锈钢钉、不锈钢燕尾钉、不锈钢丝杠等,也可考察传统烘炉,定制新船钉。艌船是指将艌料与丝麻糅合,对木船的缝隙、钉眼等进行填充,起到防止船舱进水,加固船体的作用。对重新补配的船材可采用传统艌船工艺进行展示。

  木船制作技术属于我国传统工艺,在木船保护修复过程中,应注重采用传统工艺及传统材料,并能结合现代新材料和新工艺。木船原制作材料与被选用修复的材料在物理、化学等性能上必须是相同或接近。

  古内河船营造是按照一定法则进行,但因是纯人工打造,在营造过程中必然存在一定细微差距,这些细微差距形成了古内河船的“DNA”。准确利用古内河船所携带“DNA”信息(船钉、船材及船板间连接等不可复制、具有唯一性的综合信息)是开展保护修复复原工作的重要依据。

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姓名:吴双成 工作单位:

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