应县木塔扭曲变形，千年国宝重修有多难？

作为世界上现存最古、最高的一座可登临的木构建筑，应县木塔可谓前无古人后无来者。但在经历了近千年之后，这座木塔早已扭曲变形。从营造学社时代开始，几十年来，中科院、工程院的院士，高校、科研机构的教授、研究员、高级工程师，以及长期从事传统建筑保护的专家、学者不断加入对应县木塔的保护当中，他们提出过各种不同的修缮方案。修缮计划几经暂停、更改，这些方案，在不同场合、不同时间引发过激烈的讨论，甚至通过举手方式来表决，这在中国古建筑保护史上绝无仅有。这些漫长的讨论，不仅是对中国古建筑不断的再认识，也暗含着人们对文化遗产保护原则的不同理解。

记者｜张星云

木塔歪了

应县木塔在不断地变形歪斜。这座五层高塔，早在1991年时，游客最高就只能登到二层。2008年，木塔彻底不让游客上了。

但没有人能明确说出它歪斜的具体情况。一些专家认为木塔的倾斜和残损已经非常严重，遇到大风或者地震即有倒塌的危险；也有些专家认为木塔现状并无大碍，即使再维持百年也很安全；甚至也有专家认为，木塔有可能在歪到一定程度后，结构的复杂关系还会使木塔自己正回来。

应县木塔（卞世鹏 摄/ 视觉中国供图）

中国文化遗产研究院应县木塔项目组负责人永昕群在接受本刊采访时告诉我，应县木塔确实结构极其复杂，无法直接用现代建筑学或结构学理论来解释其中的很多结构。从天津大学土建结构工程专业毕业的他曾经在中航规划设计总院任结构工程师多年，因为喜欢建筑历史，2000年辞了职，考上了同校建筑历史与理论研究生。第一次看到木塔是2002年，他研二。

像很多刚开始接触中国古建筑的结构学专家一样，他最初认为木塔是近似“筒中筒”结构。“现代高层建筑，大部分20层以上的高层写字楼，包括中国尊，都是标准的筒中筒结构。建筑最内部是电梯、楼梯这种刚度大的构件，被称为核心筒，建筑最外部一圈的柱或窗间墙，叫外筒，两者以楼板连接。核心筒抗侧，外筒能承受拉力和压力。”

乍一看应县木塔确实像“筒中筒”。这座建造于辽清宁二年（1056）的九层木塔全高65.84米，约合普通住宅楼23层高，每个明层的八角形平面都分内槽和外槽，外槽空间供人通行、礼拜，而内槽里的宽敞空间则供奉佛像。中国在辽之前，从汉至唐，曾建造过很多木结构的高层建筑，比应县木塔高者不在少数，但大都有中心柱，因而没有如此宽敞精彩的内部使用空间，也都没有经受住时间的考验而消失了，只有应县木塔，经历近千年挺立至今。而元代之后，中国高层木构转变为一种“通柱”的结构形式，没有再达到能与之匹敌的高度，所以应县木塔就成了世界上现存最古、最高的一座可登临的木构楼阁式建筑。因此梁思成才会在发现木塔后感慨：“这塔真是个独一无二的伟大作品。不见此塔，不知木构的可能性到了什么程度。”

永昕群后来进入中国文化遗产研究院工作，为承德避暑山庄、长白山神庙、辽陵及奉陵邑等地做过保护规划，也主持修缮过被地震破坏的德阳龙护舍利塔等文物建筑。在见识了大量古代建筑后，他发现应县木塔绝非“筒中筒”，而是将《营造法式》中的单层殿堂式建筑一层一层叠垒起来，“就像搭积木一样”，每层之间只靠重力和摩擦力就得以平衡，“与现代建筑结构是完全不一样的思维逻辑”。

正因为这种极其特殊的结构，使得针对木塔倾斜的监测过程也异常艰难和漫长。永昕群2011年加入中国文化遗产研究院应县木塔项目组，在他来到应县之前的三年里，项目组成员王林安用拉线位移计测量了木塔部分柱子的倾斜程度，2013年后换用倾斜仪，又监测了三年，每天项目组的人会爬到塔上为倾斜仪读数。但因为木塔整体会不停地摆动，所以获取的读数可以说明单个柱子的倾斜趋势，但却并不能直观反映柱子的坐标变化与楼层的变形。随着相关测量设备与技术越来越成熟，到2015年，终于换成了棱镜和高精度全站仪，可以持续测量木结构上每个点的坐标了，他们才越来越对木塔有了准确的认识。

“其实在2015年之前，都没有人敢肯定地说木塔的倾斜趋势，正因为我们有了新的监测方法和数据，才可以确定木塔在持续倾斜。”永昕群说，木塔二层西南侧的23号柱倾斜最严重，倾斜量已经达到576毫米，相当于倾斜了将近12度。近5年来，这根柱子继续以平均每年2毫米的速度倾斜。

中国文化遗产研究院应县木塔项目组负责人永昕群（王旭华 摄）

不过同样危险的是23号柱对面的柱子——八边形塔柱框层之上有一个整体性很好的暗层，23号柱及西南侧附近其他柱向内倾斜产生的作用力，就带着同层的柱子一起从西南向东北倾斜，23号柱对面的柱子因外倾而上顶，所以现在监测到的倾斜角度并不大，可一旦过了临界点，它就容易侧闪出去，触发局部的失稳。

而现在，木塔正无时无刻不在继续倾斜着。“力学里有个规律，只要在一个倾斜严重的东西上施加重力，就会产生一个持续的水平推力，等于在一直推着柱子继续倾斜。木塔二层每棵柱子上都顶着有四五十吨的重力，也就是说倾斜严重的柱子现在正承受着几吨的持续水平推力，可能比百年一遇的大风产生的力都大。”

今年10月份，新华社一篇文章《千年国宝扭曲变形倾斜，修缮方案却“难产”近30年，别让“病歪歪”的应县木塔在议而不决中倒掉》，将年久失修的应县木塔置于舆论中心，随后国家文物局发了一篇回应文章，复盘了历年保护项目。

尽管舆论开始更加关注木塔保护项目，但永昕群认为，离真正理解木塔的倾斜并开启修缮，还有很多工作要做。“目前还没有办法做到通过监测来了解木塔整个的结构体系和受力特点，只有在大量基础研究出了成果之后，制作出计算模型，才能彻底了解它倾斜的情况。”

由来已久的保护难题

对应县木塔保护方法的思考，早在营造学社当年发现木塔后就已经开始了。

辽清宁二年，道宗皇帝在地处雁北高原的应州建造这座佛塔，动用了大批劳力，几乎砍光了周边树木。可惜的是，在辽代从官府到工匠，并未对木塔的建造留下只言片语，当时的设计、建造工程及其相关的技术档案几乎为零，导致后人对建造时和建造后的情况一无所知。

不过历史上对木塔的几次维修加固倒是记录在案，木塔建成约150年后，灭辽的金朝人并未对前朝标志性建筑物付之一炬，而是不遗余力地进行维修。现在通过几次碳十四检测，发现部分暗层内外槽之间的斜撑均为金代制作。据学者陈明达总结，之后的朝代，大约每隔150年都会进行一次大修。

1933年，中国营造学社的梁思成和莫宗江一起测绘了应县木塔。当时担任营造学社法式部主任的梁思成30岁出头，莫宗江17岁，刚入社成为梁先生助手，两人都处于最好的状态，只用了一周就合作完成了测绘工作和残损记录。“这塔的现状尚不坏，虽略有朽裂处。”梁思成写道。当时应县有关人士想修塔，梁思成还曾热心地准备加入，不过很快修塔工作就在没有梁思成等人的参与下开工了。当地人认为，木塔上的夹泥墙破坏了风水，于是拆下来改成了轻巧透风的格扇门。梁思成痛惜再三，称其为“木塔八百余年以来最大的厄运”。他认为，“这种灰泥墙壁，可避风雨，斜戗对于构架尤能增强其坚固。最近应县士绅，擅将墙壁拆除，代以格子门，不惟毁坏了可贵的古壁画，改变了古建筑的原形，而且对于塔的保固方面，尤有莫大的影响。在最近的将来，必须恢复原状，否则适足以促短塔的寿命而已”。

山西朔州，应县木塔（摄于1938~1939年）  （FOTOE 供图）

不过，更大的厄运还在后面。30年代，木塔先后经历了抗日战争和解放战争。应州自古被称为“金城雁塔”，是宋辽边界上雁门关以北的第一座重要城市。固若金汤的城池外加视野广达几十里的瞭望高塔，使得这里易守难攻。1950年，文化部组织过一次雁北调查团，邀请赵正之、宿白、陈梦家、刘致平等考古及古建筑学家前往再次考察古建筑，时任清华大学营建系副教授的莫宗江也在其中，这是他时隔十几年后再次来到应县木塔。他在《雁北文物勘查团报告》记载了当时的情景：战争时在塔内搭建的防御工事还都在，塔内各层都曾遭到炮击，弹痕累累，第二、第三层的外柱已经向内倾陷，构架扭动，地板高低不平，外檐斗拱有些已经被成组地炸毁，塔顶瓦面上也全是弹孔。“塔身已可以看出歪向东北。在第二层内的各柱向东北倾斜最甚，上部的重心已经离开了正中……如果听任这种情况继续恶化下去，将更难修理，甚至可能突然坍毁。”

之后，国家经历了一场又一场运动，修缮的工作停滞了，但莫宗江一直关注着应县木塔。

清华大学建筑学院教授王贵祥记得，1979年，他在清华大学建筑系读研究生时，莫宗江开的一门课就叫“宋营造法式”，那年莫宗江带着他们全班学生把山西、河北的辽宋建筑都考察了一圈。让王贵祥印象最深的是，莫宗江一看到木塔就变得特别兴奋，“那时他已经60多岁了，就一下从一层蹿到梁架上面，站在梁架上给我们讲斗拱的细节，把我们都看呆了”。

整个70年代，山西曾经历过一次大规模的古建筑修缮工程。1973年，法国总统蓬皮杜访华，计划专程参观大同，文物系统组织了一批古建筑专家，把山西古建筑全都考察了一遍，这些人包括杨廷宝、刘致平、陈明达、莫宗江、卢绳、于卓云等，此外还有结构专家陶逸钟、方奎光。

1974年，针对中国现存最早的木构建筑——山西五台山南禅寺的修缮工作开始了。如今在天津大学建筑学院的档案室里，还可以看到1973年那次考察时，山西省文物管理工作委员会为专家们提供的有关南禅寺的全部材料以及几种不同的修缮方案。南禅寺虽是唐代修建，但历经千年，被各代修缮，那时虽然梁架结构依然完全是唐代的，但是椽子被锯短了，门窗则用清式的砖砌起来。在古建筑专家祁英涛的主持下，南禅寺的修缮方案最终被确定为“有根据的恢复到历史的某种阶段”，窗子被按照唐式重新复原了，檐口也按唐式还原，被锯短的椽子又被接长，屋顶上的瓦被还原。王贵祥记得，莫宗江对南禅寺的修缮很满意，此后他每次去，都会反复说：“你看，这么小的殿多大气，唐人的大气你感受到了吗？”

应县木塔是那次大规模古建筑修缮工程中动得最小的。在山西省文物管理委员会的主持下，只在木塔二层倾斜最严重的西侧内槽的N7、N8号柱内侧，加上了两个三角支撑。但后来业界对70年代进行的正定隆兴寺摩尼殿落架大修和五台山南禅寺恢复历史面貌等修缮工程存在很大争议。天津大学建筑学院副教授丁垚就认为，南禅寺的修缮使得唐以后修缮的真实历史痕迹消失了，恢复到了一种只在建筑史课本上存在的理论面貌中。

正是业界在多年后对70年代那批修缮工程的持续不断讨论，给后来应县木塔的全面修缮留下了争论的具体论据，当然这是后话。

漫长而激烈的讨论

随着时间的推移，木塔各方面的病害越来越严重，人们对木塔现状的担忧也越来越沉重，尤其是1976年唐山大地震让人们感受到了自然的无情，对木塔能否长久保存产生了疑问。于是，90年代初由国家文物局牵头，应县木塔维修工程立项。

大规模的修缮工程从测绘开始，由当时在北京建筑工程学院（北京建筑大学前身）任教的王贵祥主持。那是1991年，还没有3D扫描技术，他带着系里90多名学生，使用最传统仪器经纬仪、水平仪，墨线手绘，一笔一画，用了半年时间，画出来150多张图。

王贵祥清楚地知道，这次不同以往，是为了全面修缮而进行的测绘，所以他没有选择前辈们常用的法式测绘，而是进行了现状测绘。“以前大部分情况是法式测绘，比如梁思成在营造学社考察古建筑的时候，因为他们的目的不是修缮，而是记录和保存历史建筑的形象，因此他们的测绘图都是建筑理论上的理想状态，柱网是准的，柱高是准的，斗拱是准的，法式测绘看起来就会很漂亮。”但现状测绘不同，建筑构件上所有的扭曲、歪闪、劈裂、折断、缺损等残损点都需要被如实地记录下来。

应县木塔细节图（海峰 摄/FOTOE 供图）

那时木塔的歪曲已经很严重，王贵祥举了个简单的例子：“木塔一共9层，每层原则上都是正八角形，1933年营造学社进行的法式测绘图里它们都是正八角形，但实际现状并非如此，变形使得每层都绝对不是正八角。”王贵祥他们带着经纬仪，将全塔木结构上的每一个点都记录了坐标，“就是想着，将来万一要修缮，我们能够提供一个可靠的依据”。

测绘结束，人们开始讨论修缮方案。

我所有的采访对象，只要被问起2002年那次修缮方案的大讨论，依然会滔滔不绝。

从1999年起，应县木塔修缮管理委员会先后邀请过50多位专家现场考察，又委托23家高校、科研部门、勘察设计单位，完成了40多项前期勘察项目。在此基础上，2002年6月，管委会在太原召开了包括7位院士在内的共40余位专家参加的“应县木塔修缮保护工程方案评审论证会”。会上提出了整体落架大修、钢架支撑、上部抬升与现状加固四个方案，不过专家们激烈争论，各执一词，经历了一场漫长的讨论。

中国木结构建筑通过榫卯组装拼合，可以拆装，因此落架维修在中国古代木结构建筑史上是最传统的维修办法。1949年后也不乏部分落架维修的中国古建筑，比如晋祠圣母殿，以及山西十余处木结构建筑。罗哲文、王世仁、柴泽俊等一批古建筑学者当时在会上都支持落架维修。

但这种方式也受到在场很多专家的反对。通常情况下，大落架维修是将所有的建筑构件全部拆卸下来，对残损的构件比如被压变形的柱头、斗拱进行修复或者更换新木料，这样可以彻底加固残损构件，纠正扭曲变形。但如何判断一组木结构是否需要更换？是否会遇到变形矫正后难以安装的问题？旧构件更换过多，也意味着历史信息的巨大损失，此外木结构之间已经存在千年的土、壁画、泥墙、彩绘，也存在因落架而消失的风险。

丁垚说，尽管日本对他国存留的古代木结构建筑一直使用落架维修，但其理念在中国很难被接受。药师寺东塔、唐招提寺金堂都经历了漫长的落架大修，却无法将古建筑的历史信息全面无遗地保存下来。

在古建筑学者相互争论的同时，中国城市规划院的工程院院士王瑞珠提出了“钢架支撑”的修缮方案——在木塔内外槽之间竖起高达三层的高结构框架，用来支撑已经变形歪斜的木塔二、三层。作为城市规划专家，他提出的是古建筑学家并不会想到的办法，但也遭到了反对，认为沉重的钢架不仅会对木塔地基造成很大损害，还需要破坏塔内的内外槽才得以安装，不仅改变木塔原貌，还会降低木塔原本相对平衡的稳定性和抗震性。此外，借助外力支撑木塔，也是对木塔自身挺立的一种否定。

结构学、建筑学专家从纯技术角度思考如何将木塔重新挺立，但古建筑专家则认为大刀阔斧的修缮，违反了历史建筑需要保持其真实性的原则。几方各执一词，激烈争论。“所以说古建筑修缮归根结底还是个理念问题，如何去保护文物，如何去认清其价值，哪些东西是需要去保护的。”永昕群对我说。

最终，葛修润院士和太原理工大学提出了一种大落架和全支撑之间的中间道路——“上部抬升”，将木塔歪斜较轻的上部三层整体抬起，用传统大修调正二层倾斜柱梁框架后再将上部三层整体落回，这样能从根本上整治木塔下部的病状，保留较多历史信息。最终这一方案通过全体投票以微弱优势胜出。但在4年后国家文物局召开的修缮方案评审会上，由于难以确认上部抬升之后能否顺利回落到大修后的二层之上，这一方案也被叫停。

对于国家文物局的谨慎，永昕群说，这就像“后之视今，亦犹今之视昔”，木塔结构太复杂了，修缮是不可逆的，因此在维持基本安全的情况下越谨慎越好。这种对古建筑的争议修复与紧急叫停在近年也出现过很多次。

2017年，曾被梁思成称为第一国宝的唐代山西五台山佛光寺东大殿屋顶漏雨，随即有专家制订出加盖顶棚的保护方案，很快就被另一批专家坚决反对，认为修建顶棚不仅会对东大殿原地基造成损害，还将影响到殿前两棵千年古树。为了增加游客接待量，佛光寺还曾拟新建4000平方米的停车场，并为符合消防车的承载能力而硬化寺内路面，也遭到专家们的反对。

永昕群告诉我，现在他们已经用较完善的方法对木塔持续监测了五年时间并会长期持续开展，然后计划进行精密测绘和全信息留存，同时加固局部，再进行更全面、详细的基础研究和结构分析，并初步打算在木塔附近建立起一座一比一的研究性木塔，以探索构造做法、试验结构性能、培养技工并论证修缮方案。只有等这些步骤全都做完，人们才会有重修应县木塔的权利。

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