淺談北京居庸關城墻的保護和修復

（北京建筑大學，北京 100044）

城墻是中國的歷史文物，古城墻在中國歷史上有過興盛和衰亡，中國城墻持續發展幾千年，明清時城墻就已有幾千座。夏和春秋戰國時期，城墻開始發展；秦代到元代，城墻持續發展。從秦代至宋代，為了穩固皇權，開始增強城墻防御體系的建設。另外，從漢代至唐代，中國都城的建造規模增大。明代建造了很多城墻，現存的城墻大部分是明代新建或擴建的，雖然跟之前相比基本形式未變，但在構造方式和使用材料方面都有較大的完善。清代之后城墻只是在維修加固，很少再建。鴉片戰爭以后，中國經濟、政治和軍事較為落后，城墻的作用也越來越小。城墻的防御使命也逐漸完成。中國古代城市大部分都有城墻，但保存下來的卻不多，有些城墻保存比較完整，有些只是保存了局部且分布散亂，也說明了其珍貴性。這些城墻現在都已經融入了現代都市，在城市中散發著渾厚的歷史底蘊。通過閱讀文獻，了解了現代古城墻的保護與修復，古城墻保護與修復的難題是多方面的。本文通過現場勘查、分析、總結前人的經驗探尋一種新的城墻保護和修復方案。城墻是一個城市的歷史記憶和文化沉淀，保護、繼承和發展前人留給我們的智慧是一種文化展現和發揚。

1 中國城墻歷史概況

居庸關的歷史悠久，其優越的軍事地位一直受到關注（圖1）。自春秋時期設塞，東漢建關，元代建城，明代成為軍事要塞，現存城墻墻體最早應建于明代。居庸關在元代是大都（北京）通往上都（今內蒙古多倫）的重要交通大道。因皇帝經常過往，因而，在關內設有行宮、寺院、花園等建筑。明代居庸關成為軍事重鎮（圖2）。清代后期，由于年久失修，居庸關建筑日益頹壞。民國時期，居庸關經歷了戰爭，戰亂、自然災害，遭到極大破壞。

圖1 居庸關平面圖 （來源：作者自繪）

圖2 居庸關俯瞰圖（來源：作者自攝）

2 北京居庸關城墻遺存概況

南甕城平面呈U形，面積約為2 500 m2。甕城南側封閉，于西側設置甕城門，城門上有箭樓3間；東側有登城通道，北側為南城門與城樓。南甕城全長有128 m，墻高10 m，上寬7 m，底寬9 m。南甕城城墻采用外側包砌磚石墻體，內部填充碎磚、石塊、土等骨料夯實，與其他明代長城墻體的構造方式相同。城墻外側基礎采用花崗巖條石砌筑，上部為城磚十字縫砌筑；內側墻體采用花崗巖塊石砌筑。城墻頂部采用城磚做棱角檐收頭；頂部外側采用雉堞，內部為女兒墻。城墻馬道上的方磚是十字縫平鋪，向內側找坡度，呈現外高內低的總體趨勢。南甕城城墻完整性好，呈現為多次建設的結果。

3 城墻材料與構造方式

居庸關城墻所用材料是磚石，墻基采用石頭，墻身、雉堞與女兒墻采用灰磚。居庸關的構造組成是墻基、墻身、雉堞與女兒墻、馬道、灰縫、散水與基礎、地面與排水。磚的構造方式有3種,分別是一順一丁、兩順一丁和一順兩丁砌式（圖3）。

圖3 城墻磚砌造方式 （來源：作者自繪）

4 城墻病害的分析

通過對居庸關的現場勘查、測繪和拍照記錄工作，可知目前居庸關存在墻體裂縫、磚的酥堿和灰縫脫落與破碎等病害現象（圖4）。

圖4 材料分布圖 （來源：作者自繪）

甕城的南面城墻大量的磚塊存在殘損和由于地基不均勻沉降引起的裂縫；南甕城的城門南面存在一個很長的裂縫，大量的磚塊也有殘損，由于城門正立面和城墻的正立面都存在透視，不能很好地對其編輯和記錄，因此，通過對城門的尺寸記錄和寫實的照片為后期軟件拼圖做好了準備。我們不僅對居庸關的兩個地方進行了詳細地勘查、測繪和拍照工作，還對墻體、墻基和城門3個部分存在的病害種類和范圍進行了詳細的圖繪（圖5）。

圖5 病害分析圖（來源：作者自繪）

首先是城墻部分，我們把在現場拍照到的照片在軟件中整合拼貼，以形成沒有透視的正立面城墻；然后在畫圖軟件中描圖，把每一塊磚都詳細地描繪出來，使殘損的部分、酥堿的部分以及磚的砌筑方式都在圖中顯示出來。圖4顯示的是材料類別分布圖，圖6展示了每種病害的分布情況，深藍代表表面酥堿情況，橙色代表深度酥堿，紅色的線是由于地基不均勻沉降引起的裂縫，白色地方是灰縫脫落。其次是對城門的損壞分析，圖7是直接用拼貼好的圖片來分析的，這樣可以直接看到墻體的具體情況，圖7顯示了每一種病害的分布情況，通過這兩張圖可以很直觀地看到城門損壞的情況，以便對其進行修繕和保護工作。

圖6 南甕城城墻病害分析圖（來源：作者自繪）

圖7 南甕城城門病害分析圖（來源：作者自繪）

5 城墻保護和修復的方略

5.1 城墻保護的原則

根據國際和國內相關文件規定，真實性、系統性和可持續性是城墻保護的3項原則。真實性原則主要體現在對墻身的維修上；而系統性和可持續性原則則體現在宏觀的保護層面上[1]。總的來說，真實性、系統性和可持續性原則既體現了對歷史的尊重，又考慮到城墻以后的發展。城墻的保護不僅在于其本身的物質性，更在于城墻所傳遞的歷史信息和價值意義[2]。我們對城墻的保護應該做到“根植于過去，立足于當代，放眼于未來”，在保護工作中應做到對城墻本身全面的保護及其周邊環境保護，不僅考慮城墻當下的保護，還對其未來進行規劃。

5.2 城墻保護策略

5.2.1 宏觀動態保護理念

在城市中，建筑不是一個單獨割裂的物體存在于空間和時間中，它是屬于一個環境和城市的，對城墻的保護應從宏觀的角度來思考，而不是割裂一個環境中的一個物體。同時城墻是在一個變化的時間中存在，對于城墻的保護不能是靜止不變的，而應該靈活地看待，保護城墻的方案不是一定的，在維修和保養中應根據實際情況來動態地改變解決方案。

5.2.2 合理利用，服務未來

古城墻保護的根本目的是能更好地給人們傳遞歷史價值和信息，能更好地服務未來社會。古城墻的保護可以通過開發利用來體現它的價值和意義，城墻屬于一個環境，總體保護規劃是城墻保護的一個范圍，而開發城墻的旅游，則是將歷史文化價值不斷傳承并發揚光大[3]。

5.2.3 城墻本體的保護

就城墻本體而言，可以從3個方面考慮：一是如何延緩甚至扼制病害的出現，延長城墻的壽命；二是阻止自然和人為的損壞；三是如何對已損壞城墻進行維修和搶救。城墻本體的保護要落到實處，最終還是要通過修繕的技術手段得以實現。城墻本體的修繕保護，依其性質主要可分為日常保養、維修和重建3大類。

(1)日常保養。對城墻本體的保護，日常保養是非常重要的方法之一，也是比較容易忽視的地方。日常保養是指在不改變城墻的現存結構和材料等情況下所進行的經常性保養維護。在城墻墻體的保護過程中，應當貫徹古建筑的“保養為主，修繕為輔”的原則。①注意防、排水保養。造成城墻損害的諸多因素中，水是較為主要的破壞因素。水對城墻的沖刷和滲透，其破壞力是很大的。下雨時，若城墻上面的雨水沒能及時排出，水會順著雨墻滲入城墻，隨著時間的增加，灰因多次與雨水發生反應，其黏結性就會降低，失去活性。城墻外層在受到上部壓力時，由于存在向外的力開始變形，呈現空鼓的現象；水滲入城墻之后，灰與水開始反應失去效力，導致背里墻和外表城墻拉結力不夠；再加上雨水沖刷以及外來作用力，磚開始慢慢酥堿；在水涮完之后，城墻開始變形出現空鼓和移位，在城墻變形的同時，城墻的受力開始發生變化，丁磚的受力也發生了變化，丁磚不僅受到水平的拉力還有城墻沉降帶來的剪切力，這個剪切力足以把丁磚切斷[4]。老的防水工藝存在一定的問題，我們需要結合科技的發展，在保證舊有傳統防水工藝的同時還可以采用新技術新材料和新結構[4]。對于現存的城墻而言，如果原有的防水層和排水系統受到損害，首先應當在日常保養中及時發現和修復。由于城墻墻頂經常暴露在露天，受到日曬雨淋、雜草和落葉的危害,排水系統還極易發生堵塞，致使雨水容易滲入墻體內部，所以要定期清掃城墻頂面，清除排水障礙。②清除和修整有害的植物。城墻上生長過多的植物，易加劇墻體膨脹、空洞、開裂、松動等現象的發生和發展，生長的植物根部會將磚頂開使其松動，根部大的甚至會造成墻體裂縫。定期的修整植物可以有效地延緩城墻的壽命。

(2)維修。①城墻表面損傷的處理：針對城墻本體表面的損傷，可以采用磚皮挖補法、填補法、磚縫膠結恢復，重做網狀配筋砌體表層等方法進行處理。如對損傷表皮深達一定厚度的城磚，可采取挖補法處理，局部剔除酥堿磚等，補以城磚；而對表面損傷較淺的磚則可保留原狀。②城墻墻體損傷的處理：墻體的損傷主要包括墻體的開裂、脫空、松動、變形、側移、坍塌等現象，這些現象多由城墻內部的“病發”引起，針對這些損傷常常需進行搶險加固的維修。在檢測和鑒定墻體穩定性后，若有必要，可采用橫向水平拉桿法和土釘法等措施進行墻心加固，從而增強墻體內部結構和整體穩定性，防止墻體的下陷與坍塌。③城墻防水層的處理：城墻頂面的防水問題，是導致墻面和墻體損傷的關鍵。當頂面的防水出現問題時，水滲漏到墻內，水對墻內土體浸泡后，引起土體含水量變化，很容易發生沉陷，使得墻面逐漸形成裂縫，而當城墻上的裂縫、沉陷出現后，又成為雨水雪水下滲的通道，水通過裂縫下滲浸泡城墻內部的土體，形成惡性循環，最終導致墻體變形、坍塌。因此，對頂面防水的維修，是根治多種城墻損傷的癥結所在，是維修需解決的重點問題。維修頂面的防水層可采用灰土防水層、剛性防水層、柔性防水層等方法。

(3)重建。在重建時應注意遵守可識別性原則,要盡可能地保存歷史遺留下來的信息，合理科學的重建具有體現歷史風貌的作用、具有一定的科學和藝術價值。還應當注意遵守原真性原則，這也正是尊重城墻保護真實性的一個體現。

6 結束語

城墻保護和修復是一個動態的過程，在保護原則上，既要從宏觀的角度考慮保護城墻的大環境[5]，也需從微觀上思考城墻本身的保護；在城墻的修繕策略上，要深入了解城墻的歷史，重視城墻日常的保養，防微杜漸，從長遠考慮其發展，將城墻的歷史文化價值不斷傳承并發揚光大。