比萨斜塔和护珠斜塔
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摘要：说起斜塔，人们首先映入脑海的，可能是倾斜数百年不倒而闻名于世的意大利比萨斜塔。比萨斜塔虽然具有很高的知名度，但并非是世界上倾斜度最高的塔。其实，上海松江的天马山有一座护珠塔，它除了具有千年历史之外，更为神奇的是,它也是一座斜塔，而且比比萨斜塔还要斜。 关键词：比萨斜塔 护珠斜塔 奥秘 历史 风格 拯救方法 在意大利中部的比萨城内,有一座造型古朴而又秀巧的钟塔,是罗马式建筑的范本，然而它使人们惊叹诧异的地方还远不止这些。每年80万游客来到塔下，无不对它那斜而不倒的塔身表示忧虑,同时为自己能亲眼目睹这一由缺陷造成的奇迹而庆幸万分。这座令人心情如此激动的塔,就是著名的比萨斜塔。上海松江的天马山有一座护珠塔，它除了具有千年历史之外，更为神奇的是,它也是一座斜塔，而且比比萨斜塔还要斜。这座塔是南宋时期的周文达为了保藏高宗赏赐的五色舍利子而建。 不倒的奥秘 在实际工作中，许多有关专家对比萨斜塔的全部历史以及塔的建筑材料结构、地质、水源等方面进行充分的研究，并采用各种先进的仪器设备进行测试。比萨中古史学家皮洛迪教授研究后认为，建造塔身的每一块石砖都是一块石雕佳品，石砖与石砖间的粘合极为巧妙，有效地防止了塔身倾斜引起的断裂，成为斜塔斜而不倒的一个因素。但他仍强调指出，现在当务之急是弄清比萨斜塔斜而不倒的奥妙。 从事观测该塔的专家盖里教授根据比萨斜塔近几年来倾斜的速度推测出，斜塔将于250年后因塔身的重心超出塔基外缘而倾倒。但是公共事务部比萨斜塔服务局的有关人员，针对盖里教授的看法提出了反驳，认为只按数学方式推算是不可靠的，比萨斜塔是一个由多种事实交织成的综合性问题。另一些研究者调查发现比萨斜塔塔身曾一度向东倾斜，尔后又转向南倾斜，他们同样认为该塔在过去几百年间斜而不倒，250年后倒与不倒恐怕不能局限于简单的假设和预测。比萨人为自己的故乡拥有一个自认为可与世界上著名建筑媲美的斜塔而感到自豪。他们坚信它不会倒下，他们对那些把斜塔重新纠正竖直的建议最为深恶痛绝。如1934年，在地基及四周喷入90吨水泥，实施基础防水工程，塔身反而更加不稳，向周围移动，倾斜得更快。 建筑力学专家认为，护珠塔的倾斜角度要比比萨斜塔斜很多，而且以前从没进行过任何保护措施，并且经历了各种天灾人祸的威胁，从这点上看，护珠塔能够现在倾而不倒，也应该算得上是一个奇迹。那么到底是什么原因使护珠塔倾而不倒？对于这一点，建筑专家提出真正的原因，应该和塔使用的建筑材料有很大关系。护珠塔的材料是混凝土结构，古代建筑用很粘稠的米烧成粥，打成浆，和石灰、砂子拌在一起，这样的材料很坚固，接近于现在的钢筋混凝土。除了建筑材料外，护珠塔的建筑结构也很特殊。护珠塔的塔身是一个八角形结构。塔门的设计是每隔一个面开一个门。而且每层的门不开在同一个方向的墙面上，这样就使每个没开门的墙面像四条腿一样支撑着每一层塔身。每层墙面之间既相连又不承受一层的压力，使塔身受力十分均匀。同时因为使用十分牢固的石灰糯米等材料，即使遇上较强的台风、地震等外力作用，某些墙面断裂塔身也不会轻易倒塌。虽然因为地层原因护珠塔发生倾斜，但是仍可以保持斜而不倒的姿态。 斜塔历史 过去人们曾一度认为钟楼是故意被设计成倾斜的，但是现在人们清楚地知道事实并非如此。作为比萨大教堂的钟楼，1173年8月9日开始建造时的设计是垂直竖立的，原设计为8层，高54.8米，它独特的白色闪光的中世纪风格建筑物，即使后来没有倾斜，也将会是欧洲最值得注意的钟楼之一。但是1178年，当钟楼兴建到第4层时发现由于地基不均匀和土层松软，导致钟楼已经倾斜偏向东南方，工程因此暂停。其间的1198年，记载了钟楼内撞钟的存在，这标志着钟楼虽然倾斜，但至少悬挂了一个撞钟，实现了它作为钟楼的初衷。1231年，工程继续，第一次有记载钟楼使用了大理石。建造者采取各种措施修正倾斜，刻意将钟楼上层搭建成反方向的倾斜，以便补偿已经发生的重心偏离。1278年进展到第7层的时候，塔身不再呈直线，而是为凹形。工程再次暂停。1292年，Giovanni Pisano用铅垂线测量了钟楼的倾斜度。1360年，在停滞了差不多一个世纪后钟楼向完工开始最后一个冲刺，并作了最后一次重要的修正。1372年摆放钟的顶层完工。54米高的8层钟楼共有7口钟，但是由于钟楼时刻都有倒塌的危险而没有撞响过。而且一直不断地向下倾斜。 上海郊区宋代建立的护珠塔不知何时开始不断倾斜，如今它的倾斜程度已经超过著名的比萨斜塔。护珠塔位于上海松江的天马山，建于南宋绍兴27年，建塔人叫周文达，因为征战有功，宋高宗赏赐给他两件宝贝，一件是打仗用的银色盔甲，另一件是五色舍利子。为了供奉皇上赐的宝物，周文达在老家天马山上建了一个家庙，供奉银盔甲，然后专门为保藏舍利子在山上建了一座塔，即护珠塔。 建筑风格 比萨斜塔毫无疑问是建筑史上的一座重要建筑。在发生严重的倾斜之前，它大胆的圆形建筑设计已经向世人展现了它的独创性。虽然在更早年代的意大利钟楼中，采用圆形地基的设计并不少见，类似的例子可以在拉文纳、托斯卡纳和翁布里亚找到，但是，比萨钟楼被认为是独立于这些原型，在更大程度上，它是在借鉴前人建筑经验的基础上，独立设计并对圆形建筑加以了发展，形成了独特的比萨风格。比如，钟楼的圆形设计被认为是为了同一旁的大教堂建筑形成反射而相对应，因此有意地模仿教堂半圆形后殿的曲线设计。更重要的是，钟楼与广场上对圆形结构的强调是相一致的，尤其是在宏伟的、同样是圆形的洗礼堂奠基以后，整个广场更像是有意设计成耶路撒冷复活教堂（Anastasis）的现代版本。这种的设计正来源于经典的古代建筑。钟楼的装饰格调继承了大教堂和洗礼堂的经典之作，墙面用大理石或石灰石砌成深浅两种白色带，半露方柱的拱门、拱廊中的雕刻大门、长菱形的花格平顶、拱廊上方的墙面对阳光的照射形成光亮面和遮荫面的强烈反差，给人以钟楼内的圆柱相当沉重的假象。大教堂、洗礼堂和钟楼之间形成了视觉上的连续性。 护珠塔的塔身是一个八角形结构。塔门的设计是每隔一个面开一个门。而且每层的门不开在同一个方向的墙面上，这样就使每个没开门的墙面像四条腿一样支撑着每一层塔身。每层墙面之间既相连又不承受一层的压力，使塔身受力十分均匀。同时因为使用十分牢固的石灰糯米等材料，即使遇上较强的台风、地震等外力作用，某些墙面断裂塔身也不会轻易倒塌。虽然因为地层原因护珠塔发生倾斜，但是仍可以保持斜而不倒。 斜塔的拯救方法 斜塔的拯救，历经的很多的方案但都未见效。最终拯救比萨斜塔的，是一项看似简单的新技术——地基应力解除法。其原理是，在斜塔倾斜的反方向（北侧）塔基下面掏土，利用地基的沉降，使塔体的重心后移，从而减小倾斜幅度。该方法于1962 年由意大利工程师Terracina针对比萨斜塔的倾斜恶化问题提出，当时称为掏土法，由于显得不够深奥而遭长期搁置，直到该法在墨西哥城主教堂的纠偏中成功应用，又被重新得到认识和采纳。比萨斜塔拯救工程于1999年10月开始，采用斜向钻孔方式，从斜塔北侧的地基下缓慢向外抽取土壤，使北侧地基高度下降，斜塔重心在重力的作用下逐渐向北侧移动。2001年6月，倾斜角度回到安全范围之内，关闭了10年的比萨斜塔又重新开放，一个世纪的愿望终于实现了。 比萨斜塔的拯救，作为经典范例，也使地基应力解除法摆脱了偏见，得到了一致认可和广泛应用，目前已成为建筑界最常规的纠偏方法。在比萨斜塔的拯救过程中，我国建筑专刘祖德教授，曾多次向比萨斜塔拯救委员会建议采用地基应力解除法，起到了积极的作用。刘祖德在1989年用地基应力解除法成功“移动”汉口取水楼长航宿舍的8层楼房：倾斜率从1.3%降为0.63%，沉降速度减慢一半。18年来，刘祖德教授和他的课题组用地基应力解除法，成功地为149座高楼纠偏扶正，其足迹踏遍湖北、广东等全国15个省市，仅武汉地区被纠偏的楼房就有80多座，为国家挽回经济损失近5亿元。 1982年10月，上海市文物管理部门成立了天马山宋护珠塔研究修缮组，经组织专家、学者研究，确定按现状加固，保持斜而不倒的修缮方案。施工采用民族传统建筑工艺与现代建筑手段相结合的方法。1984年4月，护珠塔修缮工程开始时，邀请来苏州78岁高龄的著名古建筑大师徐文达负责施工，先搭建竹木支架撑住塔身，再在每层腰檐加上铁箍，然后从塔顶到塔基上下贯穿打下8根钢筋，钢筋直到塔基后，如蟹爪般向四面八方横向伸出，连结地下岩石，再灌以高强度混凝土固定，以保持护珠塔斜而不倒的姿态。整个修缮历经4年，到1987年的12月，工程全部完工，耗资30万元。现在，存世已近千年的上海护珠宝塔，依然以它特有风姿立在松江天马山上，迎送着八方游客前来一睹世界第一斜塔之芳容。 |
