关帝庙大殿壁画病害分析与修复

2024-02-27王吉

山西大同大学学报(自然科学版) 2024年1期

王吉

（大同市辽金文化艺术博物院，山西大同 037000）

大同关帝庙的现存壁画，作为中国传统壁画的重要组成部分，因其故事性和独特的长卷画叙事方式，具有极高的艺术价值和历史价值。

壁画是在元代建筑的基底上，由明清两代匠人重新描绘、设色而成。殿堂东壁绘制与关羽相关的六幅小品，并配置“二龙戏珠”“太上老君”“马王爷”等神道教传说。中龛关公站像背后绘有文武官员图、侍女屏风图，形象鲜明生动、层次分明。由于绘制时间和保存环境影响，现在的壁画出现了龙骨变形与地仗层脱落、颜料层龟裂起甲、地仗层酥碱和盐霜及生物污染等病害，威胁着壁画的长期保存与展示，亟需抢救性保护修复[1]。

1 关帝庙壁画保存现状与病害分析

关帝庙壁画受绘制时间、保存气候环境影响及历史修复干预等诸多因素影响，出现了龙骨变形与地仗层脱落、颜料层龟裂起甲、地仗层酥碱和盐霜及生物污染等多种病害，严重影响壁画安全。

1.1 龙骨变形与地仗层脱落

（1）现状描述

壁画的龙骨由木结构组成。由于木结构年久腐化导致木龙骨变形，主要表现为四周向中央收缩翘起。且龙骨面积越大，弯曲收缩的幅度也越大，导致壁画过渡层与木龙骨支撑体剥离，进而造成地仗层发生裂隙和脱落（图1）。面积最大的大殿西壁壁画尤为严重，篇幅相对较小的东壁壁画则影响较少，多数是一些细小的裂缝。测量得知木龙骨起翘高度范围为0～8 cm。

图1 木龙骨变形导致壁画开裂病害图

（2）病害分析

木龙骨变形受气候因素影响较大。大同地区属温带大陆性季风气候区，地处内陆且海拔较高，昼夜温差极大、湿度低，且受西伯利亚气压带影响，冬季极端低温天气多。在前期调查的过程中，对大殿内的环境状况进行了短期监测，结果显示：总体气温偏低，最低气温11 ℃、最高24 ℃。湿度变化在35%～85%之间波动。监测数据说明，大殿内部的昼夜温湿度变化较大，不利于壁画的保存。

木龙骨变形以壁画的边缘居多，且壁画面积越大受到的影响也就越大，病害也越严重，从木龙骨和破坏规律分析，其变形主要为结构破坏张力所致。

地仗层的开裂和脱落主要原因是受木龙骨变形和历史修复中不同的泥质的兼容性差异所致。

1.2 颜料层龟裂起甲

（1）现状描述

壁画起甲即颜料层或底色层发生龟裂，呈鳞片状的起翘（图2），严重影响着壁画的长期完好保存[1]。

图2 颜料层起甲病害图

（2）病害分析

从前期实验中分析壁画颜料的结果可知，壁画绘制使用的是矿物颜料，作画时调入牛皮胶以使矿物颗粒黏结在一起并黏附于地仗层之上[2]。从而得知起甲脱落的原因主要是画面胶结材料的老化粘结力下降导致。另外，壁画揭取时为了保护画面，用精粉浆糊贴附宣纸、纱布，致使颜料中的胶含量更高，在当地环境昼夜温差大、湿度低等因素的共同作用下，颜料层中的胶质急剧萎缩而形成病害。

1.3 地仗层酥碱和盐霜

（1）现状描述

这类病害主要发生在局部可溶盐分较多的地仗层处，尤其以东龛和西龛的北墙处最为明显，是雨水侵蚀的结果（图3）。

图3 壁画酥碱病害图

（2）病害分析

可溶盐不仅会在地仗层内部溶解、结晶，造成地仗层的酥松、解体，还会由毛细组织中析出在壁画表面，形成白色的覆盖层污染画面。经X 光衍射分析[3]，此类可溶盐的主要成分为氯化钠。

此外，雨水的长期渗透，也会使水渍、泥渍浸染在壁画表面上，由于泥水的覆盖、晕染，壁画失去原有的色彩和光泽，艺术价值也会大打折扣。

1.4 金层脱落病害

（1）现状描述

壁画受损的部位主要是人物头饰腰带、武具、盔甲和旗帜等需要贴金修饰的长条状物体附近，主要变现为壁画金层金颗粒失去粘结而脱落（图4）。

图4 贴金层脱落病害图

（2）病害分析

这类病害主要出现在画面受日光照射时间较长处，由于阳光辐射强度大，胶结材料老化，导致金颗粒失去粘结而脱落。

1.5 生物病害

此类病害相对较为轻微，主要是飞入大殿的鸟类留下的粪便，仅有大殿东壁《灞桥赠别》一处壁画受到污染。

2 壁画的修复

2.1 龙骨变形与地仗层修复

（1）拆卸壁画与清除变形木龙骨支撑体

壁画支撑体都是经过前代修复干预后的“木龙骨+环氧树脂纤维布”，由于该支撑体的变形，引起了多种壁画病害，必须更换成新型轻质、刚性支撑体。为此，需将壁画从现在的墙体上拆卸下来，运回修复室。为避免拆卸和运输壁画过程中对壁画所造成的损伤，对画面进行保护。画面保护方法是采取贴纸、贴布的方法，这样既有效防止画面的损伤，又可保证画面的整体性[4]。首先选用软羊毛刷在封护后的壁画表面涂刷10%的桃胶溶液，同时平整地贴上一层皮质纸（宣纸），目的是防止因贴布而在壁画表面留下布纹。待贴纸完全干燥后，可继续涂胶贴布，尺寸视具体情况稍大于画面，以便揭取和后续修复时便于固定。如果画面较大，贴布幅面不够，可以多用几块，但结合部必须压边。用10%的桃胶贴布时，要用棕刷反复刷，使胶液渗进布纹中，刷实棉布，不留有气泡和空缺，同样视画面大小贴一到二层，保证极脆弱的壁画有一定的强度。此外，贴布前应将棉布预先用水进行漂洗，以避免棉布缩水对壁画造成影响。

壁画拆卸时，先在贴有布的壁画上找出壁画之间接口部位，打出墨线和画出接口线全过程，过程中注意标记出壁画编号和对接口，然后用切割机沿着墨线开始切割壁画布。在揭取壁画的下沿打入足够支撑的刨刀刃子（图5），壁画上沿用撬棍轻轻从南到北撬动壁画。往木龙骨空隙处插入长撬棍，并用锤头将撬棍打进去，注意不要损坏壁画，随时用手电照明探清地仗情况，将撬棍逐步深入地仗空隙，而后用加工后的长柄刨刀刃子割断木榫桙进一步剥离墙体。在壁画与墙体剥离角度变大时，注意使用上托板保护壁画防止断裂坍塌。待壁画与砖墙基本分离，用胶带纸粘牢托板与壁画背部，再用上绷带整体对壁画进行捆绑，起到托住壁画的作用。壁画成功揭取后，小心轻运下墙体，轻轻放置在平坦地面，并用记号笔在木龙骨及壁画环氧树脂布层标写名称及方向。

图5 打入刨刀刃子工艺图

揭取壁画需及时安全运回实验室内修复。壁画包装运输中，固定壁画至关重要：首先在壁画颜料层表面铺二层宣纸，并用胶带固定在支撑体四周，再在宣纸上垫铺二层0.5 cm 规格的柔软海绵，壁画整体用5.0 cm 的高密度海绵包裹，并用宽胶带缠绕。依照固定好的尺寸制作内包装箱，在箱底部、四周填充高密度泡沫板和海绵，并用纸屑、碎海绵等填塞空隙。内包装箱之外还要用钢制框架制作一个外包装箱，将内包水平置于框架中，并使画面向上，再用弹簧将内包装箱的顶点分别与钢质框架连接，连接点数目依据内包装箱尺寸和重量确定，保持内包装箱在运输过程中始终处于水平“悬空”状态，最后用木工板封闭进行运输。

修复时还需要在实验室进行“翻转固定-分段切割-环氧树脂层软化-剔除”等修复和清理工序（图6）。而后，进行“加压局部矫形”使之缓慢复位。

图6 环氧树脂层去除后效果图

（2）修复加固壁画原地仗层

为了实现壁画修复中地仗层与原貌相符，提高壁画原地仗层与过渡层间的粘结力，需要将原地仗层用小刀划割成菱格状。此外，将壁画裂缝边缘修整成为斜面，断裂壁画接口处切割成“V”字形斜面对接，以便壁画裂块与新地仗层的契合。在修整后的原地仗层上喷洒5%的Primai AC-33 乳液，对原地仗层进行渗透加固，以增强原地仗层的强度，待乳液将地仗层润湿之后压实平整壁画。

完成准备工作之后开始制作壁画的过渡层，材料应选择与原壁画地仗层材料相同或相近的材料，在壁画修复时保留部分原地仗层，最大限度保留壁画原制作材料和工艺信息，按照前期实验数据，用当地黄土和细砂以7∶3 的比例混合，加入10%的麻刀，用2%的Primai AC-33乳液调制成泥。为了限制过渡层的厚度，要用预制的边框将壁画包围起来，将过渡层材料填压在框内，填压充实，厚度以方木条边框为准。为防止因水分蒸发过快而产生的表面裂隙，每天上、下午用抹刀各收抹表面一次，持续三日。用针头在过渡层扎出一些小孔，以利于水分蒸发。

（3）制作新的支撑体

准备工作有两项：一是准备一块与壁画等大的无纺布，平铺于壁画地仗层上方，并在四角留好提手，之后用30%的Primai AC-33乳液在布面上涂刷两遍。二是将预备好的蜂窝铝板与软木层进行粘接的一面用角磨机打磨成粗糙面，用吸尘器吸除打磨后的碎屑后用丙酮对其打磨面进行擦拭，之后裁切与蜂窝铝板一样大小的软木层，用鱼珠胶刷于打磨成粗糙面的蜂窝铝板，将裁切好的软木层与蜂窝铝板粘接，再用沙袋均匀压于软木层之上。

开始制作支撑体时，先将蜂窝铝板与背面筋骨结合地点用角磨机打磨成粗糙面，打磨后用丙酮对打磨处进行擦拭，裁切筋骨及粘结板，链接筋骨，粘结处涂抹环氧树脂，对粘接板和背面筋骨进行粘接。筋骨处开孔后进行安装螺丝，并在筋骨粘接接口处涂抹环氧树脂粘接板，之后在粘接板上电钻开孔，并在开孔后的粘结板上用铆钉枪打铆钉，制作完成后对板面进行清理。

制作好的新支撑体要与壁画进行粘接，首先在蜂窝铝板支撑体粘结软木层上划线称网格状，在网格交叉点打孔作为粘结点，并将壁画地仗层粘结无纺布后的粘接面用小毛刷或干布清理干净，之后对蜂窝铝板支撑体粘结软木层上网格交叉点粘结点孔内涂壁画粘结胶（图7），并在壁画地仗层粘结面中央对应蜂窝铝板区域进行条状涂胶，以增强粘结强度。粘接时根据预先标注的壁画位置，将壁画地仗层与涂抹好粘接材料的粘有软木的蜂窝铝板进行粘接，为了使壁画整体粘接面处于同一水平面上，使蜂窝铝板支撑体和壁画地仗层的粘接面完全粘合，在壁画画面上先垫上宣纸，再放上防护板，上面并放置等重沙袋以增加重力使粘接部位更紧密地结合。最后对粘接壁画框架进行清理，修整。用刻刀或凿刀等工具将多余的胶液进行剔除。仔细检查粘接效果，确保其完全粘接，无错位和移位。

图7 软木层打网格完成后效果图

（3）原位回挂复原壁画

运输前的准备与拆卸壁画时基本相同，使用高密度海绵、胶带等将壁画整体固定。之后装入预制的内外包装箱。尺寸按照修复完成之后的壁画重新裁定，注意保持内包装箱在运输过程中始终处于水平“悬空”状态。

回挂处的墙面事先要进行修整，确保壁画复原后结实美观。在处理墙面时先对大殿地面进行了防护，防止在剔凿墙面不平处时掉落的杂物对大殿地面造成损伤。按照预定设计位置在墙面上方钢处剔凿出凹槽，同时用红外线水平仪进行辅助开槽，保证剔凿出的凹槽处于垂直及水平角度，以确保后期壁画上墙连接画面角度正确。

墙体还要加装钢制筋骨，裁切合适尺寸方钢，并对方钢需要处进行“开孔-固定-焊接”工艺操作，然后在砖墙处固定木腰线，工艺过程为：防腐处理—材质回填—固定铝角—安装—空隙—填充。

开始回挂壁画前要预制壁画之间所需连接片，并在连接片上涂刷环氧树脂进行防腐处理，防腐处理后的连接片插入壁画蜂窝铝板层内，并对插入后的连接片进行注入环氧树脂以增加其强度，而后将壁画挂上墙面并将确定位置无误后的壁画用连接片进行固定。

最后，对壁画拼接处和边缘留下的缝隙进行修补即可。先在壁画之间接缝处上粗泥，粗泥采用70%脱盐后的本地黄土和30%脱盐后的细沙，加入10%的浸泡过的麦秸用2%AC-33 乳液进行和泥，而后进行注胶回压处理、地仗层打粉底层及，全色处理（图8）。

图8 壁画接缝处全色处理

2.2 画面起甲修复

起甲处的修复常常是与地仗层修复同步进行的，经过反复实验，使用3%的Primai AC-33（丙烯酸乳液）乳液作为壁画起甲病害的修复材料，是干旱地区的最优解，且符合“最低限度引入新材料”的原则。在完成仗层酥碱处的加固后，为防止颜料层不与仗层粘结，首先要对起甲处进行细致的除尘，然后将粘合剂沿缝隙注入裂隙处，而后将起翘的壁画贴回地仗层。待加固剂完全渗入后，排出开裂处空气。最后在壁画表面喷雾1.5%的Primai AC-33乳液。

在完成以上两个步骤的工艺之后，还要再进行一道整体的保护工序。即“壁画压平压实-脱盐处理”，实现修复（图9）。

图9 起甲壁画修复效果图

2.3 仗层酥碱和盐霜修复

对出现酥碱处进行修复分为两个步骤，一是使用加固剂定型，加固的基本原则是不改变壁画原有颜色，且使用材料渗透性能优良，直达病害根部，为了尽可能避免引入新的材料，选用最常见的5%的Primai AC-33（丙烯酸乳液）乳液作为壁画酥碱地仗层的加固剂，用注射器将低浓度加固材料少量多次注入地仗缺失部位。二是依据已揭取壁画地仗层分析结果选用适当材料修补，根据前期实验结果，选用当地粘土和细砂以7∶3的比例混合，加入3%的麻刀，用2%的Primai AC-33 乳液调制成泥，对地仗层修补用的粘土和细纱用去离子水反复浸泡3～4次，以脱去其中的可溶盐，使用时用修复刀均匀地将修补材料平铺于地仗缺失部位，待修补的泥浆干燥后，用较长针头的注射器将5%的Primai AC-33乳液沿边缘注入地仗层中。这一步骤也是为表面起甲部分的修复进行准备。

清洗盐霜。由于结晶盐的附着性较差，所以此项步骤较为简单，使用70%乙醇+30%去离子水清洗，后用浓度3%的PrimaiAC-33溶液加固即可。