創新修復技術為古建做“微創手術”

來源：科技日報

何情達 王鑫君 鄭莉莉 科技日報記者 都芃

走進浙江蒼南蒲壯所城，白墻黛瓦、翹角飛檐，歲月留下的斑駁印記隨處可見。徘徊其間，依稀可見當年的鼎盛與繁華。

蒲壯所城始建于明洪武年間，是浙南抗倭海防的重要遺跡，1996年入選全國重點文物保護單位。不久前，蒲壯所城保護性修繕實踐中誕生的“一種古城墻頂推裝置”正式獲評發明專利，為破解古建筑修復瓶頸提供了新的解決方案。

作為明代抗倭海防體系的重要遺存，隨著時間推移，城墻出現大面積鼓脹，嚴重威脅結構安全。面對這一難題，來自浙江風土工程設計有限公司的修繕團隊沒有選擇拆除重砌式的“大手術”修復方式，而是創新性提出微擾動原位頂推復位方案。團隊首先為城墻進行“CT式”精準診斷：通過三維激光掃描、探地雷達、紅外熱成像等技術，量化病害程度、探明病害機理。隨后，團隊借助專門研發的頂推裝置，以“分點循環、漸進復位”工藝，在數字化監測下實現墻體毫米級精準復位，在不拆除城墻的情況下實現復砌效果。目前，該專利技術已無償授權在同類工程中使用，讓更多文物修復保護工程受益。

類似的修復理念也在位于浙江嵊州的全國重點文物保護單位——華堂王氏宗祠得到深入踐行。面對該建筑木構架嚴重傾斜、關鍵木柱內部中空斷裂等修復難題，團隊同樣沒有選擇落架大修，而是制定出“整體微創糾偏”與“構件靶向加固”并行的“組合療法”。

在“整體復位”環節，團隊將傳統打牮撥正與現代科技融合。施工前，利用三維激光掃描精確計算糾偏量；施工中，為保護精美屋脊灰塑，創新采用“原位保護式”糾偏技術，通過自主研發的張拉系統與高精度監測網絡，以“毫米級”步長實現木構架的“微擾動”扶正。

“靶向加固”環節中，針對高位折損木柱加固，團隊運用三維激光掃描逆向建模，通過金屬3D打印技術，打印出與木柱表面完全貼合的鋁合金加固構件，并通過螺栓與碳纖維復合使用，最終形成了“隱形”的強力骨架，實現“不替換原物”的精準可逆加固。該修復項目相關技術已申報多項發明專利，現已進入實質性審查階段。

在類似的多個修復項目中，浙江風土工程設計有限公司相關團隊多次驗證了以“微擾動”為核心的“六步閉環”修復路徑的有效性，即“需求分析—技術研發—工程實踐—總結提升—專利確權—應用反哺”。該路徑打破設計、研發、施工、管理的壁壘，推動多學科團隊全程深度協作，強調實地試驗和原型驗證，最大限度降低新技術的潛在風險。同時，專利權人還主動將多項核心技術專利無償授權文化遺產保護行業使用，推動行業整體技術進步。當前，團隊已在文化遺產保護從“經驗依賴”向“數據驅動”轉型、從“創傷性修復”邁向“微擾動最低干預保護”方面，走出一條可借鑒、可復制的扎實道路，為文化遺產保護與傳承注入強大科技動能。