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白鹤梁换上歼20的玻璃

发布时间:2020-07-13 20:22:52 阅读: 来源:剪脚机厂家

2015年5月,闭馆10个月的重庆市涪陵区白鹤梁水下博物馆重新开放。在建成后最长的闭馆期内,它完成了水下廊道观察窗整改及玻璃更换。

在白鹤梁水下博物馆馆长胡黎明看来,此次成功更换玻璃的意义,更多在于消除了关于“白鹤梁保护工程是一次性工程”的质疑,为博物馆的可持续发展解决了瓶颈问题——既完成了玻璃的拆卸和安装,又完善了清洗功能。

作为世界第一座水下博物馆,白鹤梁水下博物馆的想法还有很多。这是观察中国文保多样化的一个样本。

白鹤梁的窗户脏了

乘90米长的自动扶梯进入水下40米深处,沿水平走廊向长江江心步行约150米,跨过一道厚重的钢制水密门,就进入了白鹤梁水下博物馆参观廊道。

U形廊道长约60米,23个圆形观察窗整齐地排列在廊壁上,俯身就能观赏白鹤梁题刻、石鱼的原貌。

三峡工程启动时,白鹤梁石刻面临永沉江底的命运,如何保护和利用,成为各方关注焦点。

最终,岩土力学专家、中国工程院院士葛修润的“无压容器”方案被采纳:在题刻密集区构筑水下保护体,注入净化过的江水。保护体内也建设廊道,用于参观以及研究。

上世纪60年代,埃及重建阿斯旺大坝时,为保护努比亚遗址,联合国教科文组织发起国际救援行动:把阿布辛贝神庙等切割成部分,再运到高处重新组造。相比之下,白鹤梁这样的原址保存被认为是最佳方案。

过去白鹤梁只在枯水期露出水面,基本未受到人为破坏;自进入保护体以来的抽样检测也表明,其本体石刻“几无风化”。

“以前石刻处于流水状态中,冬末春初的枯水期时常露出水面。”胡黎明说,现在它常年处于相对静止且反复过滤后的清水中,是否会发生化学、物理的变化不得而知,必须不断监测。

石梁上的缝隙也进行了灌浆和锚固,防止地下水的渗入并使岩体保持整体,同时又在表面涂抹了防腐剂、凝固剂,以防风化。

还有潜水员定期清洗,“藻类生长会把灯光遮住,石刻表面也有生物膜。”胡黎明说,虽然可用紫外线杀菌等生物和化学方法抑制,但这个问题至今尚未完全解决。而为了降低人为活动对题刻的干预,又必须尽量减少清洗次数。

现实难题则是,首批观察窗玻璃在2005年安装并投入使用,已陪伴白鹤梁走过近十个年头,这种两层玻璃的观察窗正常使用寿命是8年左右。

白鹤梁水下博物馆副馆长黄德建告诉《瞭望东方周刊》,近几年他们一直在考虑更换玻璃,2014年初的安全检查中也发现部分玻璃出现银纹——聚合物在外力作用下,于某些薄弱部位出现局部形变,最终导致微细凹槽或“裂纹”。

同时,两块玻璃中间的清洗系统早已失去功能。

但是在40米深水中进行观察窗整改及更换玻璃,在国内尚属首次。最终为了控制风险逐一更换观察窗,工期也大大延长。

白鹤梁水下博物馆保护管理处设备科科长李隆田举例说,内窗玻璃的拆卸大约需一天时间,但清洗霉斑和污垢、除锈、喷漆等辅助工作所用时间更长。因此拆卸和安装一扇窗的两块玻璃需要一个星期左右。

“没有先例可循。”胡黎明说,如果一不小心,玻璃有一丝裂纹,水就可能压出来。

换了歼20的玻璃

2003年,白鹤梁题刻原址水下保护工程开始动工。在葛修润的设想中,这件钢筋混凝土制成的“外套”使用年限为100年,但有关“白鹤梁保护工程是一次性工程”的质疑声一直存在。

这次水下廊道观察窗整改及玻璃更换工程的顺利完成,被认为是白鹤梁保护工程可以循环利用的最好证明。

“外窗玻璃已在水中坚持了约10年,其实仍然可以信任。”项目负责人、中国船舶重工集团公司第719研究所援潜救生中心高级工程师刘忠铭告诉《瞭望东方周刊》,新更换的玻璃厚度为8.6厘米、直径80厘米,与国产歼20战机的驾驶舱玻璃相同,具有硬度高、抗压性强、透光性好等特点。

作为白鹤梁水下参观廊道设计项目的负责人,刘忠铭回忆,当年就为日后更换玻璃“留下了余地”,比如设计了潜水员进出的加减压舱等。

“当时就担心外窗玻璃拆不下来,因为它承受的水压较大,也担心密封不好会漏水。”他说,施工前各种方法都经过反复论证,可能发生的困难和危险也做好了防范预案。没想到,第一块玻璃就给了一个“下马威”。

无论是喷除锈剂、松动液还是振动、敲击,都无法松动窗框上的压紧环,一连3天没有任何进展。

这是窗框在压力之下变形引起螺纹变形,于是采用力矩放大器等多种工具尝试,最终成功拆除压紧环,换上了新玻璃。

新玻璃加窗框约150公斤,水的浮力只能减轻约八分之一重量,运到观察窗附近就会消耗潜水员很多体力;而在40米深的水下,潜水员每次作业时间不能超过半小时,在这个时间内没有完成也必须回舱。

“玻璃窗长期处于水压下有些变形,拆卸难度比预计的大很多。”刘忠铭说,“为了保证安全,每次有3名潜水员同时入水。”两名抬着玻璃和窗框作业,还有一名在减压舱内承担观察和救援任务。

2014年7月14日白鹤梁水下博物馆闭馆,前期准备——多次现场勘察并维护保护体中的水循环系统、气压系统、通风系统等,10月中旬才开始拆卸第一块玻璃。

当时水位一度达到175米,水压增高使潜水员作业难度加大。博物馆也做了安全预案,如一旦出现紧急情况,先关闭水密门;因可能使用电焊,提前办理了用电许可证等。

工程进展到约四分之三时,看到工程师们已摸到规律,胡黎明的心情才有所缓解。但直到最后一块玻璃安装完毕,他心里的“石头”才落了地,并第一时间给上级主管单位——中国三峡博物馆的领导发短信报喜。

如今俯身望去,以往观察窗上被游客们吐槽的霉斑、污垢都消失不见,题刻、石鱼清晰呈现眼前,偶尔还会有全身透明的小鱼悠游而过。

“题刻辨识度明显提高。”胡黎明举例说,刻于清代康熙二十四年的两尾石鱼,尽管离观察窗很近,但过去一般不容易看见。而所谓“以石鱼为标”,主要就是指这两条石鱼。

如此,才不算“辜负”联合国对该馆的定义——世界上第一个观众可以通过非潜水方式观赏原址题刻的水下博物馆。

与糟糕的水质“斗争”

其实,此前白鹤梁水下博物馆经历过很多坎坷,比如遭遇经费不足。2009年5月18日开馆3天后,由于水质浑浊、不具备开放条件,又闭馆近一年。

“最初的设计比较理想化,就是把长江水抽出来,经过净化注入保护体内。但4000多方水是多大一个鱼缸?根本办不了。”黄德建说。

作为首任馆长,胡黎明坦言,接到任命通知时“压力非常大”,“虽然过去一直在文物部门工作,但我对水下的事完全不懂。”

经过半年细心观察,他判断保护体内的水质浑浊是受了长江水的影响。“为什么夏天难以控制,冬天就容易把握?因为夏天江水水势无常,流速很快。”胡黎明说,直到现在一些专业人士仍然不承认这一点。

与糟糕的水质作“斗争”是白鹤梁博物馆自开馆以来一直在做的事。尽管保护体密封,但石梁基岩是由砂岩、页岩等不同岩体构成,本身具有透水性。

抽取石梁地下水和长江水作检测,两者成分相似,也证明长江水和保护体内部是相通的。

“尤其是夏天,三峡大坝要放水,每秒约4万至6万立方米,有时一天的涨落就有七八米,水势无常,稍微进来一点儿就很麻烦。”胡黎明说,如果有大船从旁经过,也有可能将外面的水压进来。

此外,题刻展示需要灯光,而灯光能极大促进水藻生长,给水质带来影响。

多年摸索的应对之道,比如每年6月至9月根据长江水讯,水涨或流速较快的时候,往保护体内补充满水,使其内部的压力和长江水的压力基本持平或大于长江水的压力,防止江水灌入;没有游客参观时尽量减少保护体内的光照时间。

“我们添置了缺水报警和自动补水装置,给精密过滤器更换了一个直径1微米的滤芯,还给暴露在空气中的净化池加上了钢盖,用遮光的方式避免藻类生长。”李隆田说。

除此之外,还用空调将清风抽到水下,以保证“流水不腐”;而水的净化也在不停运作,前几年水质不好时,曾经一小时几十吨水不停往里压。

经过多年努力,白鹤梁保护体内的水质越来越好。开馆之初,博物馆曾挂过公示,提醒观众保护体内水质较为模糊,“2012年挂过一两次,从2013年开始基本没再挂过。”胡黎明说。

为申遗准备

除了必须更换玻璃,此次改造的一个原因是,白鹤梁水下博物馆规模较小、空间狭窄,无论是陈列展览还是功能设施都需要改善。

2011年7月,为了申报世界文化遗产,该博物馆曾闭馆半年完善功能设施,解决安检和门禁系统、卫生间、互动区等问题,游览路线提升为环形路线,还增加了声光等科技效果。

此次整改水下廊道观察窗和更换玻璃的同时,也进行了展览部分的改陈,如乘坐自动扶梯进入水下时,旁边的LED灯将展翅飞翔的白鹤与悠然而过的鱼儿等画面投射在顶哈尔滨哪家医院治疗银屑病部婴儿的健康饮食,江水波光粼粼,“声、光、电的结合打造出亦真亦幻的氛围”。

未来,胡黎明的设想是“由水下向岸上延伸、馆内向馆外拓展”,比如将博物馆门前那条车水马龙的大路改为地下通道,地面改建成广场,加入白鹤梁的文化元素。

曾有人建议开展潜水类旅游项目,胡黎明对此持保守态度,一方面是游客安全需要保障,另一方面,经常进入保护体对文物一定有干扰。

“今年我希望能对保护体内的灯光进行升级改造,”他说,现在的灯光只起照明作用,谈不上陈列展示,“应该有层次、重点、明暗对比,有艺术效果,增加遥控等智能化程度。”

然而,困难同样可以预计。与换玻璃的情况相似,懂陈列展示灯光的“行家”不懂水下施工,潜水员能水下作业却不懂陈列展示。

目前,白鹤梁水下博物馆已经列入国家申报世界文化遗产的预备名录,加强水下监测预警体系的自动化程度也在该馆计划之内。

“进行设计施工,首先要确定对方的资质。但对于白鹤梁来说,由于没有先例,无法招标,只能走政府单一采购的程序。”胡黎明说,设计方面最好由原来的设计单位,但也要看对方的意愿,因为“水下的事太麻烦”。(记者 于晓伟)

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