布达拉宫每天接待多少游客不影响其结构“健康”?这座屹立数百年的宫殿有没有潜在隐患?近日,北京交通大学教授杨庆山与杨娜再次来到布达拉宫,向布达拉宫管理处介绍了两个多月来的监测数据和初步分析结果,并对监测系统运行中出现的问题提出了解决方案。2012年,杨庆山带领科研团队在高原奋战206天,为这一世界上海拔最高、规模最大、使用数百年的宫殿式建筑群在关键部位搭建起动静态结合的结构监测网络。这就像给飞机装上了黑匣子,使管理者可以随时掌握布达拉宫的健康状态。
为布达拉宫实时体检
布达拉宫重点部位结构监测及参观客流控制值研究,是布达拉宫二期维修工程的后续项目,经国家文物局批准,由西藏三大重点文物保护维修工程领导小组办公室委托北京交通大学杨庆山教授领导的科研团队实施。
“担任布达拉宫的保健医生,用科技手段监测它的健康情况,就像拍X光片,了解建筑群的骨架是否健康,存在哪些隐患,是否到了需要医治的程度。”杨庆山这样解释说,“根据监测数据开出合理的药方,是我们下一步工作的主要内容。”
布达拉宫近几年每年接待朝佛者和游客都超过100万人次,文物保护与开放利用中不断出现新的问题和矛盾。杨庆山团队的项目始于2007年,勘察与测绘、数据采集与分析等基础工作用去了5年时间。
“将修缮工作由抢救性保护提升到预防性保护,是古建筑保护与合理开发的重要方面。”中国文化遗产研究院副总工程师杨新说,“对在役结构进行长期甚至全寿命的实时监测以获得结构的性能状态,并预测结构或构件的损伤程度以在必要时对其进行有效地维修加固,是保障重大工程始终处于良好工作状态的重要手段。”
2012年3月15日,北京交通大学布达拉宫第一期结构监测项目组到达拉萨,开始项目实施。
“不允许有一丝一毫闪失”
虽然建筑结构监测已大量应用于大型建筑、桥梁,但在古建保护方面,还属于比较新的课题,何况这是布达拉宫。监测设备要具有高可靠性、对原有建筑的最小扰动性。布达拉宫结构存在不同程度的已知或未知损伤,结构信息存在大量盲点,需要不断探索。再者,宫内所承物品贵重,随便一件就价值连城……总之一句话,就是“不允许有一丝一毫闪失”。
在长达四年多的方案制定阶段,杨庆山教授每年数次到拉萨。没有图纸可循,团队便与布达拉宫管理处合作,勘察与测绘布达拉宫主体建筑红、白宫的结构;以西印经院作为人群荷载静动力现场试验点……各种关键性第一手数据慢慢积累起来。
检测器材需要安装在房梁或柱子上,然而布达拉宫闻名于世的壁画、彩画或木雕无处不在,有些重点结构本身就是无价之宝,团队与设备厂商共同研发新型安装设施,在保证监测效果的同时不破坏文物。
难度最大的工作在五世灵塔殿,该殿施工点完全是在佛像之上,一根螺丝钉都不允许掉落;五世灵塔殿是朝佛者心中的圣地,为了不影响参观时间,师生们选择在没有封闭殿堂的情况下施工。
2012年10月6日,科研团队完成全部光缆的布设以及400余支光纤光栅传感器的安装,开展了近两个月的系统调试工作。
汗水织就的哈达
土木工作本就辛苦,在高原施工,辛苦又增加数倍。
杨庆山的高原反应非常严重,每次量体温都是“发烧”,以至于师生们都怀疑是不是体温计坏了。但他还是每年数次到拉萨,把施工准备工作做得尽量细致。只不过选宾馆一定要离诊所近,方便开完会去诊所打吊针、吸氧。
2012年8月,项目执行人杨娜身患重感冒还冒险乘飞机到拉萨,而这之前她曾在现场晕倒两次,“有好多事情只有我最清楚,无论怎样也得过来”,她一边抱着氧气袋吸氧,一边赶到施工现场协调指挥。
博士生吕梦宁成为布达拉宫建立以来第一位被特批允许夜间进入宫殿的女性。完成动态测试,离开夜幕下天然静谧的布达拉宫时已是凌晨三点左右,然而测试的辛苦却被另一些心情所代替,师生们还沉浸在电脑荧屏上闪烁的线条和数据中,为研究顺利推进而高兴,也为自己不平常的人生体验雀跃。
“扎实敬业”这是布达拉宫管理处处长尼玛丹增对杨庆山科研团队的评价。在五世灵塔世袭殿的施工结束时,守护这个殿堂的僧人为师生们献上了哈达。虽然语言不通,但是他们读懂了僧人的感激和谢意。
(本报通讯员 袁芳 本报记者 朱振国)