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“搶險”應縣木塔:東方明珠總設計師江歡成院士的千年之計
從上一個千年到下一個千年。
中國工程院院士、中國勘察設計大師江歡成至今仍記得東方明珠現場設計工棚門口的標牌——“創上海騰飛標志,樹世界建筑豐碑”。
這座上海人引以為傲的地標,是《繁花》的隱形主角。電視劇開篇,寶總在和平飯店英國套房里眺望建設中的東方明珠,電視劇大結局,則直接采用了1994年國慶節東方明珠開燈儀式的新聞報道片段。
“煌煌大時代,人人爭上游”,被兩院院士吳良鏞稱作“大珠小珠落玉盤”的高塔,是上海騰飛的標志。
2024年8月30日,距離東方明珠開燈儀式整整30年后,東方明珠總設計師江歡成于“2024建筑可持續發展國際大會(第四屆)”作院士報告,以《應縣木塔維護加固研討》為題,這位昔日亞洲第一高塔的打造者,為世界上現存最高大、最古老純木結構樓閣式建筑“挺身而出”。

應縣木塔的結構展示
江歡城院士專訪視頻:
“這塔真是一個獨一無二的偉大作品。不見此塔,不知木構的可能性到了什么程度。我佩服極了,佩服建造這塔的時代,和那時代里不知名的大建筑師,不知名的匠人?!?/p>
在《閑談關于古代建筑的一點消息(附梁思成君通信四則)》中,梁思成將應縣木塔稱作“獨一無二的偉大作品”。這位建筑學家在華北民謠與日本學者的著作中了解到應縣有一座11世紀的木塔,1933年,他和同事劉敦禎親赴應縣,“打撈”起湮沒于歷史長河中的遺珠。
應縣木塔全名佛宮寺釋迦塔,建于遼清寧二年(公元1056年),金明昌六年(公元1195年)增修。這座中國現存最古老最高大的純木結構樓閣式建筑,是古建筑中的瑰寶、世界木結構建筑的典范。
距離重新發現應縣木塔25年后,1958年,江歡成考入梁思成所在的清華大學,畢業后分配到華東建筑設計研究院,從事建筑設計事業超過一個甲子,親歷中國城市建設的偉大變遷。
這位曾主導東方明珠、金茂大廈等地標打造,并參與上海展覽中心大規模修整、上海音樂廳整體抬升、思南公館整體綜合改造等地標更新的結構大師告訴記者,對木結構他是外行。
“在學校里面學過一點木結構,但是幾乎沒有實踐過。我是在華東建筑設計院的時候設計過一個很小的、10米左右的煤球廠木架,木架是用耙釘連接起來的,可以說對我們古建筑的木結構是一無所知。真正對木結構感興趣,是從應縣木塔開始?!?/p>
2000年5月11日-13日,江歡成出席由中國工程院組織的“院士和有關專家考察應縣木塔座談會”,考察、研究、守護這個被梁思成稱作“好到令人叫絕,半天喘不出一口氣來”的千年瑰寶。

2000年5月11日-13日,太原,一行專家參觀了崇福寺落架大修現場。參會專家有周干峙、傅熹年、江歡成、葉可明、張錦秋、鄭孝燮、萬墨林、趙基達、韓冀、謝辰生、柴曉明、王振海等。
主要聽取柴澤俊總工(省文管局)的匯報,考察了應縣木塔,參觀了崇福寺落架大修
(展示能力和意愿)。
多位院士“會診”的千年木塔
2020年10月19日,《新華每日電訊》刊發長文《千年國寶扭曲變形傾斜,修繕方案卻“難產”近30年,別讓“病歪歪”的應縣木塔在議而不決中倒掉》。文章指出,近千年來,應縣木塔歷經風雨、地震、戰爭、不當維修,已扭曲變形,1990年代初,木塔修繕就正式立項,修繕方案卻“難產”近30年。
文章回顧了為慎重選定修繕方案舉行的兩次重要會議:2002年6月,經國家文物局和山西省政府同意,應縣木塔修繕保護工程管理委員會在太原召開方案評審論證會,7位院士和34位專家參加;2006年4月,國家文物局召開了“應縣木塔抬升修繕方案專家評審會”,認為《應縣木塔抗震加固方案》和《應縣木塔保護工程抬升修繕方案》作為工程實施方案還不夠成熟,不具備實施條件,加上現有工作成果對木塔現狀、特別是安全狀況的分析、研究尚不到位,缺少特別有說服力的科學論斷,因此兩個方案暫緩進行。
江歡成參加了2002年與2006年的兩次專家會診。2024年8月,在“2024建筑可持續發展國際大會(第四屆)”院士報告現場,他回顧了2000年-2013年他參與的4次應縣木塔方案的討論,并詳細羅列了與會人員名單。
眾多泰斗級的專家參與了應縣木塔的“會診”,包括:兩院院士吳良鏞,中國工程院院士傅熹年、張錦秋,中國科學院院士常青。令人遺憾的是,包括中國工程院院士周干峙、葉可明、葛修潤在內,許多與會專家的名字被打上了黑框。
“許多老前輩老朋友帶著對應縣木塔的牽掛離去了,深切緬懷他們!我的身上多了一份責任感!”
江歡成回憶,2000年的座談會提出三種維修加固方案:中修,吊起木塔四五層,修二三層落下復原;小修,現狀加固針對性維修;落架大修,日本古殿堂均用此法,常修常新。
“對落架大修,全體反對,擔心修出個假古董;絕大多數專家贊成中修,并決定由東南大學、太原理工大學等拿出方案;我主張小修,我從整體上分拆,約30米直徑底座,塔高約67米,像是小胖墩,偏心40來公分,不致因此倒塌?!?/p>
幾次研討會都云集數十位積古的老專家,當時60出頭的江歡成稱自己為“小巴辣子”,專家們對維修加固的必要性達成共識,而對于應縣古塔結構上的危險性,認識上有分歧。文物專業的專家看到普拍枋斗拱壓碎了、柱子斜掉了,認為非??膳拢诮Y構出身的他看來,30米直徑偏了40多公分,不會造成整體倒塌。某些構件壓扁乃至碎裂,是結構的適應,其實并不可怕,就像老人身子變弱,變矮了一樣。
因此,江歡成在2000年的研討會上提出可以保存大量的原始信息的“小修”,即針對性修理加固。
“震撼在它的美,它的合理”
“非常震撼!震撼在它的美,它的合理!”
2000年,曾經的世界第三、亞洲第一高塔東方明珠的總設計師江歡成第一次見到當時世界第一高的木結構建筑應縣木塔,在深感震撼的同時,展開了對其結構的探究與思考。
首先是對其高度的思考。塔的底層圍了2層墻構成雙筒,上部木構是剛架。除了它自身的剛度之外,明層木柱間設夾泥墻,大大提高了塔的剛度和承受水平作用力的能力,這是應縣木塔最大的創新之舉,使之聳峙為世界第一的高度。
其次是對其千年不倒的思考。白云千載,無數繁華成煙,這座67.31米的高塔,歷經天災、兵燹,何以與青山同在?
應縣木塔匯集了54種斗拱,通身未用一根鐵釘。480朵斗拱如同一簇簇蓮花,扶搖直上,直沖云霄。被古人稱作“百尺蓮開”的榫卯斗拱,在結構工程師江歡成看來,是很好的彈性韌性結構,它不同于現代木構的鋼板螺栓等聯結方式,兼有傳力、懸挑和防震功能。
此外,應縣木塔的每兩層之間,都有一層由支撐木構成的環狀結構,被屋檐遮擋、外部無法窺見,故稱暗層。暗層之上再鋪設梁、柱、枋及斗拱,是為明層。暗層、明層結合,構成了一張大桌子,五張桌子下大上小疊羅漢,最終形成了五明四暗的塔身,彰顯九五之尊。實際上,它是五明五暗,屋頂也是暗層。
“于外觀而言是明暗相間,于結構而言則是剛柔剛的疊層。明層不能柔,它是下鉸上剛的剛架,應縣木塔以夾泥環墻加強。應縣木塔屹立不倒,靠的是它每層都有的剛架,和比剛架更強的外圈的夾泥墻抗震,每層都有斗拱環狀結構減震,這是我對應縣木塔工作機理的粗淺認識,不一定對,請大家批評指正。”
江歡成表示,我國木構建筑與現代建筑有太多不同,它采用斗拱層隔震,柱腳鉸接,建筑不深埋而是坐落在高臺上,剛架結構而不是框架結構。他對比并總結,近代西方的建筑思想是“對抗”,剛性節點、深埋、懸臂結構,地震時和大地一起震;中國木構的建筑思想是“求和”,抬高、剛架結構、彈塑性隔震,地震時“你震我搖”,從而消減地震能量。
江歡成指出,應縣木塔體現的文明和智慧讓中華兒女為之驕傲,需要總結形成理論。除斗拱層結構、層疊結構之外,還包括:下端鉸接,它比剛接柔和,有利抗震,施工方便;強梁段(斷)柱,不直接連通,柱子主要承受軸力不變彎、效率最高;懸鏈式的桅桿阻尼裝置;從地基到高臺到雙筒到疊層,剛度逐層遞減,與大地和諧共生。
江歡成將應縣木塔的結構,定義為“逐層隔震的疊層結構”,與現代結構絕然不同。
從應縣木塔到應縣三塔
江歡成曾將應縣木塔比作“健康老人”,認為只要傾斜的柱子反向加撐,即“給老人一根拐杖”,就可能解決大問題。
“學習圖紙之后,我調整了我的看法,認為它是‘重傷老人’,它在重病中站立著,外觀很漂亮,拆除泥墻變成窗欞之后,靠作用相對較小的普拍枋,闌額維持它的剛度,處于危險狀態!呼吁緊急搶險!”
江歡成給出的“搶險方案”是加撐與減負。加撐,建議用交叉鋼支撐,代替原有夾泥墻,支撐張緊,但不過度,維持原有結構剛度,但不增加柱子壓力,既減輕重量,又有可識別性;減負,對橫紋壓縮壓碎、豎紋開裂等情況,旁邊加鋼輔柱,適當施加預應力,以頂緊為度,碎裂部分可保護,但不要更換。
“千萬不要扶正!駝背老人,扶正他關節就松掉了!“對于加支撐的辦法,江歡成表示希望壓縮論證和審批表時間,因為即便后續有更好方法,仍可方便拆除。
與?意大利比薩斜塔、巴黎埃菲爾鐵塔齊名,應縣木塔是世界三大奇塔之一?。東方明珠落成后,英國《今日建設》雜志曾用5個版面報道,并評價“倫敦有塔橋,巴黎有埃菲爾鐵塔,上海有東方明珠”。

東方明珠(拍攝時間:1996年)

東方明珠結構圖
作為東方明珠設計者,江歡成和應縣木塔有著千絲萬縷的緣分。20世紀的最后一個年頭,“中華第一高樓”金茂大廈以420米的高度超越東方明珠成為中國之巔,這座以中國寶塔為設計靈感的建筑,由江歡成擔任業主設計顧問組組長。
采訪的最后,江歡成向記者展示應縣木塔的圖紙,并表示,這些都是他的寶貝,山西古建筑保護研究所古建研究的工作做得非常仔細,他們功不可沒。
“整理我參與的4次研討會名單,沒有想到,名單上的專家超過一半都過世了。他們確實是帶著對應縣木塔的牽掛走了?,F在我再點點,名單里排在前面的專家,好像就只有我是搞結構的,覺得自己有一些責任在里面。”
87歲的江歡成院士,從書架上拿下來一本本山西古建筑的書,《繁峙巖山寺》、《解州關帝廟》、《山西寺觀壁畫》、《朔州崇福寺》,排成一排。
“這些書都是同一個人送我的,他寫了這么多東西,這么大貢獻,我很認可他。但是還沒等到修復他已經過世了,我作應縣木塔的研究與報告,也是對老朋友的一份回報?!?/p>
江歡成口中的老朋友是中國著名古建筑專家、山西省文物局原總工程師、山西古建筑保護研究所原所長柴澤俊。2017年,柴澤俊離世,家人曾問過他這一輩子還有什么遺憾,柴先生只說了兩個字,“木塔”。
2024年,江歡成在《應縣木塔維護加固研討》報告中公布他的“應縣三塔”建議。
“維修加固應縣木塔,保下一個千年不倒;仿造一個新塔,1:1全新木構,用于學習科研和登塔觀光;用現代方法建新塔,鋼結構,供游客登塔參觀,逐層隔震疊層結構,新型節點,木裝修,角撐代替斗拱,阻尼裝置獲取木構的彈塑性,光伏等新能源應用。”





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