摘要：寧家坡新石器遺址出土陶窯是迄今為止我國發(fā)現(xiàn)保存最早最完好的廟底溝二期豎穴陶窯。由于地處黃河小浪底水庫淹沒區(qū)，我們對陶窯采用分塊切割、套箱包裝運輸，最后異地復(fù)原陶窯的保護性搬遷修復(fù)方案。陶窯切割搬遷與修復(fù)時采用改性環(huán)氧樹脂WB-1 型和WB-2 型加固保護用高分子材料；修復(fù)復(fù)原采用從Y501 陶窯火膛底部開始、吊裝陶窯切割搬遷塊拼對復(fù)原的方式；最后窯體內(nèi)側(cè)切割縫采用石膏色泥封補，外側(cè)圍裹建筑用磚，再調(diào)制石膏漿澆注固結(jié)整個窯體，最終完成陶窯的異地搬遷保護修復(fù)。

寧家坡遺址位于山西省垣曲縣古城鎮(zhèn)，地處國家重點工程黃河小浪底水庫淹沒區(qū)內(nèi)。南距黃河3.5公里，坐落于毫清河西南岸2級臺地上，文化遺存以廟底溝二期文化為主，仰韶文化次之，其它時期極少。1997年，為配合國家重點工程黃河小浪底水庫淹沒區(qū)的文物保護工作，山西省考古研究所在山西省垣曲縣古城鎮(zhèn)寧家坡村東北約100米處的寧家坡新石器遺址，進行了大規(guī)模的考古發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)了一系列重要遺跡。其中兩座沿沖溝溝壁并列建造的廟底溝二期豎穴陶窯格外引人注目，這是迄今為止全國發(fā)現(xiàn)的保存最完好的史前時期陶窯遺存。

寧家坡遺址中部一條東西向弧狀大壕溝，將遺址分為東北、西南兩部分。兩座發(fā)掘出土的陶窯東西并列于壕溝北側(cè)斷崖上（圖一），西側(cè)陶窯編號Y501，東側(cè)陶窯編號Y502。兩陶窯中心間距2.3米，內(nèi)側(cè)壁間距最近處不足0.5米。陶窯結(jié)構(gòu)自下而上依次為火膛、火口及火道、窯室三部分。其中窯室前方開口一窯門，頂部開口一煙道，兩窯除火膛略有不同外，其余構(gòu)造基本相同。

由于陶窯遺址坐落于小浪底水庫淹沒區(qū)內(nèi)，而且具有極高的歷史價值和科學價值，因而山西省考古研究所決定搬遷復(fù)原這座陶窯。

一、陶窯的加固保護性搬遷

（一）保護搬遷方案選擇與加固材料的篩選

土質(zhì)文物一般指未經(jīng)過人工特殊處理的土結(jié)構(gòu)文物和由于地下埋藏環(huán)境影響而造成出土時完全腐朽甚至土壤化的有機質(zhì)文物，如新石器時代的遺址（西安半坡遺址）或商周時期的車馬坑（河南三門峽虢國墓地車馬坑、山西曲沃晉侯墓地車馬坑等），由于其特殊的結(jié)構(gòu)和力學性能，不僅在考古發(fā)掘中極易崩塌損壞，而且外觀表面也極易風化剝蝕，不易保存。由于寧家坡陶窯屬于粘土結(jié)構(gòu)的出土文物，即土質(zhì)文物，不僅構(gòu)造松散、強度極低、不定形且易垮塌損壞，而且兩座陶窯并排相連且體量較大，加之受當?shù)?a href='/dili/' target=_blank>地理條件所限，難以采取整體加固搬運的方法。通過篩選加固材料，進行現(xiàn)場實驗論證，我們最終研究決定采用高分子材料對陶窯進行滲透加固，輔以石膏漿穩(wěn)固增強后，用手工鋼鋸分塊切割，最后采用“套箱法”裝箱保護搬遷的方案。

陶窯加固保護性搬遷所用高分子材料，是山西省考古研究所與復(fù)旦大學高分子科學系，按照國內(nèi)文物保護修復(fù)材料相對通行的原則進行合作研制，編號為WB-1型改性環(huán)氧樹脂。WB-1型加固保護材料為淡黃色液體，粘度較低，流動性和滲透性較好。實驗室和現(xiàn)場試驗表明：WB-1型加固保護材料在密實度適中的土壤（d=1.5~1.7）中垂直滲透深度可達2厘米左右；凍融試驗和濕熱老化試驗表明，在-20℃到30℃溫度變化范圍內(nèi)和相對濕度30~95％、溫度60℃±5℃的環(huán)境條件下，其加固后的試樣外觀無明顯變化；實驗室熱氧老化試驗數(shù)據(jù)顯示，室溫下時效壽命超過100年。此外，材料固化后本身的拉伸強度超過200kg/cm2，加固后的土壤試樣壓縮強度也高于100kg/cm2；土壤中含濕量低于15％對材料的應(yīng)用不構(gòu)成影響；粘土樣品加固后外觀色澤變化不大。

經(jīng)現(xiàn)場實驗對比后（圖二），最終選擇35%濃度的WB-1型丙酮溶液進行陶窯的現(xiàn)場加固，該濃度下的高分子加固保護材料滲透性能優(yōu)越，粘接力及強度較高，而且基本沒有樹脂表面反遷富集現(xiàn)象。

（二）陶窯的加固保護性搬遷

搬遷工作當年夏季開始實施。為了遮陽擋雨，使陶窯加固和切割搬遷的工程順利實施，在遺址現(xiàn)場因陋就簡搭建了一個簡易塑料大棚。陶窯的切割搬遷是利用魚頭鋸（一種木工手鋸）進行的?，F(xiàn)場實驗表明，魚頭鋸在切割過程對土塊（搬遷塊）能產(chǎn)生較大震動并導(dǎo)致土塊疏散松，若不對土塊進行加固，則切割和搬遷幾乎不可能完成。加固時采用噴涂和澆淋WB-1材料的方法進行。噴涂澆淋后再用多次噴打丙酮的方法以改善滲透性。陶窯內(nèi)側(cè)面由于具有一層較堅硬密實的燒結(jié)層，且大多數(shù)被加固表面是向斜下方內(nèi)傾或垂直，所以僅能采用噴涂WB-1的方法進行加固，滲透深度較淺。

在陶窯內(nèi)側(cè)面用WB-1加固并支撐木架灌石膏防止塌方后，對陶窯窯體外部以及需保留的與陶窯相關(guān)的溝壁內(nèi)側(cè)進行了大面積取土減薄，以利于切割搬遷。取土后陶窯外側(cè)表面距窯內(nèi)側(cè)面約5~10厘米；陶窯外側(cè)面大多斜向上，故基本采用澆淋WB-1的方法進行加固，同時在被加固表面用鋼錐扎眼（間隔5~10厘米）后注射或澆淋保護材料，滲透度較深（＞5厘米），且固化后有鉚固的作用。取土減薄后的陶窯，采用“三明治”夾層式的石膏加固后，手工將陶窯分塊切割（圖三），切割塊再用“套箱法”裝箱，之后安全運輸?shù)缴轿骺脊潘?a href='/houma/' target=_blank>侯馬南山的文物庫房進行修復(fù)。

陶窯切割嚴格按照預(yù)先制定的方案執(zhí)行，切割塊的大小以最小損傷陶窯結(jié)構(gòu)并有利于切割的原則，并且充分考慮了搬遷能力。切割塊大小是根據(jù)預(yù)先編制的工程草圖確定，陶窯外壁立面和窯體切割塊約50厘米見方，陶窯下部火道、火口及火膛的切割塊約100厘米見方。整個陶窯的切割是從Y501上部開始進行，然后從西向東、從上向下逐層進行切割搬遷，最后在陶窯底部確定了Y501和Y502火膛各一個切割塊作為今后保護修復(fù)時的定位塊，并進行了定位的測量、記錄。

為保障今后陶窯修復(fù)的順利實施，在每一層每一切割塊經(jīng)過石膏加固后的外立面上，用記號筆并楔入鋼釘進行標記，同時記錄每一標記點與相鄰切割塊標記點的距離。當陶窯切割搬遷至火道層面和火膛底部層面時，在每一層的每一切割塊表面，用地質(zhì)羅盤進行了2點以上的水平定位。

二、陶窯加固保護修復(fù)

由于采用了WB-1加固保護材料、“三明治”夾層式石膏加固以及“套箱法”包裝，陶窯切割塊無一受損，使得陶窯的保護修復(fù)得以順利進行。兩年后，這批陶窯切割搬遷塊在異地修復(fù)成功。

（一）保護修復(fù)材料的改進

WB-1型土質(zhì)文物加固保護材料在強度和滲透性方面均達到了切割搬遷陶窯的要求，尤其在強度上是目前已知對土質(zhì)文物加固實驗所使用的材料中性能最優(yōu)越的，但滲透性能方面存在一些值得探討的現(xiàn)象：垂直滲透性能較高，水平滲透性能較差，毛細滲透現(xiàn)象幾乎沒有。另外，WB-1本身呈現(xiàn)淺黃色，盡管基本不影響被加固土質(zhì)文物的外觀，但尚未完全符合文物保護的要求?，F(xiàn)場試驗表明，WB-1在土壤含濕量低于15%，在氣溫20℃~35℃、相對濕度小于50%的氣候條件宜于應(yīng)用；在氣溫25℃~35℃、相對濕度45%條件下應(yīng)用時效果最為理想。如果環(huán)境氣溫低于20℃或相對濕度高于50%時使用WB-1，土質(zhì)文物表面會產(chǎn)生材料“析出”富集現(xiàn)象而使?jié)B透性能下降，亦導(dǎo)致外表不美觀的現(xiàn)象發(fā)生。

另外，由于陶窯搬遷中許多切割塊未得到徹底加固，在開箱取塊及復(fù)原搬運切割塊的過程中極易造成這些切割塊的破損，所以在陶窯修復(fù)的過程中仍需要使用高分子土質(zhì)文物加固保護材料。所以，決定研制更好的土質(zhì)文物加固保護材料。

復(fù)旦大學高分子科學系在WB-1型材料的基礎(chǔ)上，又改進研制了WB-2型，其各項性能指標與WB-1型加固保護用高分子材料基本一致，主要在色澤和流動性方面要優(yōu)于WB-1型，滲透深度上較WB-1也有所提高，但澆淋WB-2后仍需多次噴灑丙酮以避免加固材料的反遷富集。此外，環(huán)境相對濕度高于50%時無明顯“析出”現(xiàn)象，但氣溫低于20℃時使用會使被加固土質(zhì)文物表面產(chǎn)生富集現(xiàn)象，影響滲透效果且色澤加深，固化時間也相應(yīng)延長2~3天。

（二）陶窯的修復(fù)

1998年秋初，在侯馬南山的山西省考古研究所文物標本庫房院內(nèi)，開始了搬遷陶窯的修復(fù)。項目組技術(shù)人員利用直徑10 厘米左右的鋼管、木材和石棉瓦，搭建了防風吹雨淋的大棚，保障了修復(fù)復(fù)原工程的正常進行。

修復(fù)復(fù)原工作是從Y501陶窯的火膛底部開始的。整個陶窯的最底部是Y501陶窯的火膛底部，根據(jù)原Y501陶窯火膛的形狀及其底部距工作面的高度，在選址點進行修復(fù)基槽的挖掘和處理?；鄣撞壳『们謇碇恋[石層，因而在礫石層上首先灌注一層厚約10~15cm的石膏漿基礎(chǔ)并硬化處理，基礎(chǔ)與火膛底部的切割搬遷塊之間再次利用石膏漿充填加固，同時還具有一定的隔水防潮功能。

陶窯下半部分的切割搬遷塊大多重達100余千克，為了保證陶窯文物的安全，選擇用倒鏈緩慢吊裝這些體積和重量都較大的陶窯切割搬遷塊；倒鏈懸吊在大棚橫梁上的活動鋼管上，切割搬遷塊即倒鏈的位置移動是依靠鋼管的移動來實現(xiàn)。

與切割搬遷的過程相反，按照切割搬遷的測繪記錄圖，采取自下而上、從左（Y501）向右（Y502）的拼裝修復(fù)過程。陶窯修復(fù)工程首先完成了已經(jīng)做好基礎(chǔ)的Y501陶窯火膛的修復(fù)，然后根據(jù)切割搬遷工程測繪記錄圖，同Y501陶窯火膛一樣，將Y502陶窯火膛底定位并進行了修復(fù)，同時根據(jù)相鄰切割塊標記點的距離和地質(zhì)羅盤的水平標記，修復(fù)了兩座陶窯的火口和火道（圖四）。

陶窯窯體修復(fù)工作，內(nèi)側(cè)切割遺留的縫隙連接處采用石膏色泥封補、外側(cè)用磚圍裹的方法進行，然后調(diào)制石膏漿澆注加固固結(jié)整個窯體（圖五）。

最后，對陶窯文物位于溝壁一側(cè)和頂部的外表面，使用與溝壁相同組成的粘土進行了表面處理，完成了陶窯文物的修復(fù)工作（圖六）。

（三）陶窯修復(fù)后的現(xiàn)狀

為了更加有利于陶窯的長久保護和保存，山西省考古研究所修建了封閉式的永久性保護建筑物，并在建筑物內(nèi)部搭建了高層平臺，供參觀考察者從陶窯頂部觀察研究。時至今日，經(jīng)高分子材料加固性保護搬遷并異地修復(fù)的這兩座新石器時代的連體陶窯，保持了考古發(fā)掘出土時的原貌，結(jié)構(gòu)和外觀依然保持了這兩座新石器時代陶窯出土時的面貌。

三、結(jié)語

（一）WB-1型改性環(huán)氧樹脂應(yīng)用于山西垣曲寧家坡陶窯遺址搬遷中的加固保護，WB-2型在寧家坡陶窯的修復(fù)保護中繼續(xù)得到應(yīng)用，加固保護與修復(fù)效果良好，而且WB-1與WB-2成為陶窯搬遷與修復(fù)中不可缺少的環(huán)節(jié)。

（二）WB系列土質(zhì)文物加固保護高分子材料具有較好的性能：

1.良好的滲透性。在密實度適中的土壤（d≈1.6）中，垂直滲透可達2厘米以上。

2.耐候性好。在-20℃到30℃溫度變化范圍內(nèi)和相對濕度30%~95%、溫度60℃的條件下，其收縮膨脹率低于1%。

3.耐老化性能高。熱氧老化試驗數(shù)據(jù)顯示，室溫下壽命超過100年。

4. 強度高。材料本身拉伸強度超過200kg/cm2，加固后的試樣壓縮強度也高于100kg/cm2。

5.較好的親水性。土壤含濕量低于15%對材料的應(yīng)用不構(gòu)成任何影響。此外，該材料加固保護后具有良好的透氣性，對毛細水的蒸發(fā)滲透不構(gòu)成影響。

（三）寧家坡新石器時代陶窯的加固保護性搬遷與修復(fù)的成功，開創(chuàng)了結(jié)構(gòu)性大型土質(zhì)文物異地搬遷修復(fù)成功的先例，也為今后類似的工程實踐提供了一個可資參考的實例。

附記：寧家坡新石器遺址出土陶窯的加固保護性搬遷與修復(fù)工作得到時任山西省考古研究所所領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，考古工地負責人宋建忠、薛新明自始至終給予了大力幫助，山西省考古研究所技術(shù)人員田進明和考古技工牛秀平、冀保金、李全貴、宋小兵、石忠、田根虎、梁慶民等人均參加了這兩座新石器時代陶窯的保護性搬遷與修復(fù)復(fù)原工作，在此一并致謝。

（作者：梁宏剛 中國社會科學院考古研究所；原文刊于《江漢考古》2018年第6期　此處省略注釋，完整版請點擊左下方“閱讀原文”）

責編：荼荼

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