關帝廟大殿壁畫病害分析與修復

王 吉

（大同市遼金文化藝術博物院，山西大同 037000）

大同關帝廟的現存壁畫，作為中國傳統壁畫的重要組成部分，因其故事性和獨特的長卷畫敘事方式，具有極高的藝術價值和歷史價值。

壁畫是在元代建筑的基底上，由明清兩代匠人重新描繪、設色而成。殿堂東壁繪制與關羽相關的六幅小品，并配置“二龍戲珠”“太上老君”“馬王爺”等神道教傳說。中龕關公站像背后繪有文武官員圖、侍女屏風圖，形象鮮明生動、層次分明。由于繪制時間和保存環境影響，現在的壁畫出現了龍骨變形與地仗層脫落、顏料層龜裂起甲、地仗層酥堿和鹽霜及生物污染等病害，威脅著壁畫的長期保存與展示，亟需搶救性保護修復[1]。

1 關帝廟壁畫保存現狀與病害分析

關帝廟壁畫受繪制時間、保存氣候環境影響及歷史修復干預等諸多因素影響，出現了龍骨變形與地仗層脫落、顏料層龜裂起甲、地仗層酥堿和鹽霜及生物污染等多種病害，嚴重影響壁畫安全。

1.1 龍骨變形與地仗層脫落

（1）現狀描述

壁畫的龍骨由木結構組成。由于木結構年久腐化導致木龍骨變形，主要表現為四周向中央收縮翹起。且龍骨面積越大，彎曲收縮的幅度也越大，導致壁畫過渡層與木龍骨支撐體剝離，進而造成地仗層發生裂隙和脫落（圖1）。面積最大的大殿西壁壁畫尤為嚴重，篇幅相對較小的東壁壁畫則影響較少，多數是一些細小的裂縫。測量得知木龍骨起翹高度范圍為0～8 cm。

圖1 木龍骨變形導致壁畫開裂病害圖

（2）病害分析

木龍骨變形受氣候因素影響較大。大同地區屬溫帶大陸性季風氣候區，地處內陸且海拔較高，晝夜溫差極大、濕度低，且受西伯利亞氣壓帶影響，冬季極端低溫天氣多。在前期調查的過程中，對大殿內的環境狀況進行了短期監測，結果顯示：總體氣溫偏低，最低氣溫11 ℃、最高24 ℃。濕度變化在35%～85%之間波動。監測數據說明，大殿內部的晝夜溫濕度變化較大，不利于壁畫的保存。

木龍骨變形以壁畫的邊緣居多，且壁畫面積越大受到的影響也就越大，病害也越嚴重，從木龍骨和破壞規律分析，其變形主要為結構破壞張力所致。

地仗層的開裂和脫落主要原因是受木龍骨變形和歷史修復中不同的泥質的兼容性差異所致。

1.2 顏料層龜裂起甲

（1）現狀描述

壁畫起甲即顏料層或底色層發生龜裂，呈鱗片狀的起翹（圖2），嚴重影響著壁畫的長期完好保存[1]。

圖2 顏料層起甲病害圖

（2）病害分析

從前期實驗中分析壁畫顏料的結果可知，壁畫繪制使用的是礦物顏料，作畫時調入牛皮膠以使礦物顆粒黏結在一起并黏附于地仗層之上[2]。從而得知起甲脫落的原因主要是畫面膠結材料的老化粘結力下降導致。另外，壁畫揭取時為了保護畫面，用精粉漿糊貼附宣紙、紗布，致使顏料中的膠含量更高，在當地環境晝夜溫差大、濕度低等因素的共同作用下，顏料層中的膠質急劇萎縮而形成病害。

1.3 地仗層酥堿和鹽霜

（1）現狀描述

這類病害主要發生在局部可溶鹽分較多的地仗層處，尤其以東龕和西龕的北墻處最為明顯，是雨水侵蝕的結果（圖3）。

圖3 壁畫酥堿病害圖

（2）病害分析

可溶鹽不僅會在地仗層內部溶解、結晶，造成地仗層的酥松、解體，還會由毛細組織中析出在壁畫表面，形成白色的覆蓋層污染畫面。經X 光衍射分析[3]，此類可溶鹽的主要成分為氯化鈉。

此外，雨水的長期滲透，也會使水漬、泥漬浸染在壁畫表面上，由于泥水的覆蓋、暈染，壁畫失去原有的色彩和光澤，藝術價值也會大打折扣。

1.4 金層脫落病害

（1）現狀描述

壁畫受損的部位主要是人物頭飾腰帶、武具、盔甲和旗幟等需要貼金修飾的長條狀物體附近，主要變現為壁畫金層金顆粒失去粘結而脫落（圖4）。

圖4 貼金層脫落病害圖

（2）病害分析

這類病害主要出現在畫面受日光照射時間較長處，由于陽光輻射強度大，膠結材料老化，導致金顆粒失去粘結而脫落。

1.5 生物病害

此類病害相對較為輕微，主要是飛入大殿的鳥類留下的糞便，僅有大殿東壁《灞橋贈別》一處壁畫受到污染。

2 壁畫的修復

2.1 龍骨變形與地仗層修復

（1）拆卸壁畫與清除變形木龍骨支撐體

壁畫支撐體都是經過前代修復干預后的“木龍骨+環氧樹脂纖維布”，由于該支撐體的變形，引起了多種壁畫病害，必須更換成新型輕質、剛性支撐體。為此，需將壁畫從現在的墻體上拆卸下來，運回修復室。為避免拆卸和運輸壁畫過程中對壁畫所造成的損傷，對畫面進行保護。畫面保護方法是采取貼紙、貼布的方法，這樣既有效防止畫面的損傷，又可保證畫面的整體性[4]。首先選用軟羊毛刷在封護后的壁畫表面涂刷10%的桃膠溶液，同時平整地貼上一層皮質紙（宣紙），目的是防止因貼布而在壁畫表面留下布紋。待貼紙完全干燥后，可繼續涂膠貼布，尺寸視具體情況稍大于畫面，以便揭取和后續修復時便于固定。如果畫面較大，貼布幅面不夠，可以多用幾塊，但結合部必須壓邊。用10%的桃膠貼布時，要用棕刷反復刷，使膠液滲進布紋中，刷實棉布，不留有氣泡和空缺，同樣視畫面大小貼一到二層，保證極脆弱的壁畫有一定的強度。此外，貼布前應將棉布預先用水進行漂洗，以避免棉布縮水對壁畫造成影響。

壁畫拆卸時，先在貼有布的壁畫上找出壁畫之間接口部位，打出墨線和畫出接口線全過程，過程中注意標記出壁畫編號和對接口，然后用切割機沿著墨線開始切割壁畫布。在揭取壁畫的下沿打入足夠支撐的刨刀刃子（圖5），壁畫上沿用撬棍輕輕從南到北撬動壁畫。往木龍骨空隙處插入長撬棍，并用錘頭將撬棍打進去，注意不要損壞壁畫，隨時用手電照明探清地仗情況，將撬棍逐步深入地仗空隙，而后用加工后的長柄刨刀刃子割斷木榫桙進一步剝離墻體。在壁畫與墻體剝離角度變大時，注意使用上托板保護壁畫防止斷裂坍塌。待壁畫與磚墻基本分離，用膠帶紙粘牢托板與壁畫背部，再用上繃帶整體對壁畫進行捆綁，起到托住壁畫的作用。壁畫成功揭取后，小心輕運下墻體，輕輕放置在平坦地面，并用記號筆在木龍骨及壁畫環氧樹脂布層標寫名稱及方向。

圖5 打入刨刀刃子工藝圖

揭取壁畫需及時安全運回實驗室內修復。壁畫包裝運輸中，固定壁畫至關重要：首先在壁畫顏料層表面鋪二層宣紙，并用膠帶固定在支撐體四周，再在宣紙上墊鋪二層0.5 cm 規格的柔軟海綿，壁畫整體用5.0 cm 的高密度海綿包裹，并用寬膠帶纏繞。依照固定好的尺寸制作內包裝箱，在箱底部、四周填充高密度泡沫板和海綿，并用紙屑、碎海綿等填塞空隙。內包裝箱之外還要用鋼制框架制作一個外包裝箱，將內包水平置于框架中，并使畫面向上，再用彈簧將內包裝箱的頂點分別與鋼質框架連接，連接點數目依據內包裝箱尺寸和重量確定，保持內包裝箱在運輸過程中始終處于水平“懸空”狀態，最后用木工板封閉進行運輸。

修復時還需要在實驗室進行“翻轉固定-分段切割-環氧樹脂層軟化-剔除”等修復和清理工序（圖6）。而后，進行“加壓局部矯形”使之緩慢復位。

圖6 環氧樹脂層去除后效果圖

（2）修復加固壁畫原地仗層

為了實現壁畫修復中地仗層與原貌相符，提高壁畫原地仗層與過渡層間的粘結力，需要將原地仗層用小刀劃割成菱格狀。此外，將壁畫裂縫邊緣修整成為斜面，斷裂壁畫接口處切割成“V”字形斜面對接，以便壁畫裂塊與新地仗層的契合。在修整后的原地仗層上噴灑5%的Primai AC-33 乳液，對原地仗層進行滲透加固，以增強原地仗層的強度，待乳液將地仗層潤濕之后壓實平整壁畫。

完成準備工作之后開始制作壁畫的過渡層，材料應選擇與原壁畫地仗層材料相同或相近的材料，在壁畫修復時保留部分原地仗層，最大限度保留壁畫原制作材料和工藝信息，按照前期實驗數據，用當地黃土和細砂以7∶3 的比例混合，加入10%的麻刀，用2%的Primai AC-33乳液調制成泥。為了限制過渡層的厚度，要用預制的邊框將壁畫包圍起來，將過渡層材料填壓在框內，填壓充實，厚度以方木條邊框為準。為防止因水分蒸發過快而產生的表面裂隙，每天上、下午用抹刀各收抹表面一次，持續三日。用針頭在過渡層扎出一些小孔，以利于水分蒸發。

（3）制作新的支撐體

準備工作有兩項：一是準備一塊與壁畫等大的無紡布，平鋪于壁畫地仗層上方，并在四角留好提手，之后用30%的Primai AC-33乳液在布面上涂刷兩遍。二是將預備好的蜂窩鋁板與軟木層進行粘接的一面用角磨機打磨成粗糙面，用吸塵器吸除打磨后的碎屑后用丙酮對其打磨面進行擦拭，之后裁切與蜂窩鋁板一樣大小的軟木層，用魚珠膠刷于打磨成粗糙面的蜂窩鋁板，將裁切好的軟木層與蜂窩鋁板粘接，再用沙袋均勻壓于軟木層之上。

開始制作支撐體時，先將蜂窩鋁板與背面筋骨結合地點用角磨機打磨成粗糙面，打磨后用丙酮對打磨處進行擦拭，裁切筋骨及粘結板，鏈接筋骨，粘結處涂抹環氧樹脂，對粘接板和背面筋骨進行粘接。筋骨處開孔后進行安裝螺絲，并在筋骨粘接接口處涂抹環氧樹脂粘接板，之后在粘接板上電鉆開孔，并在開孔后的粘結板上用鉚釘槍打鉚釘，制作完成后對板面進行清理。

制作好的新支撐體要與壁畫進行粘接，首先在蜂窩鋁板支撐體粘結軟木層上劃線稱網格狀，在網格交叉點打孔作為粘結點，并將壁畫地仗層粘結無紡布后的粘接面用小毛刷或干布清理干凈，之后對蜂窩鋁板支撐體粘結軟木層上網格交叉點粘結點孔內涂壁畫粘結膠（圖7），并在壁畫地仗層粘結面中央對應蜂窩鋁板區域進行條狀涂膠，以增強粘結強度。粘接時根據預先標注的壁畫位置，將壁畫地仗層與涂抹好粘接材料的粘有軟木的蜂窩鋁板進行粘接，為了使壁畫整體粘接面處于同一水平面上，使蜂窩鋁板支撐體和壁畫地仗層的粘接面完全粘合，在壁畫畫面上先墊上宣紙，再放上防護板，上面并放置等重沙袋以增加重力使粘接部位更緊密地結合。最后對粘接壁畫框架進行清理，修整。用刻刀或鑿刀等工具將多余的膠液進行剔除。仔細檢查粘接效果，確保其完全粘接，無錯位和移位。

圖7 軟木層打網格完成后效果圖

（3）原位回掛復原壁畫

運輸前的準備與拆卸壁畫時基本相同，使用高密度海綿、膠帶等將壁畫整體固定。之后裝入預制的內外包裝箱。尺寸按照修復完成之后的壁畫重新裁定，注意保持內包裝箱在運輸過程中始終處于水平“懸空”狀態。

回掛處的墻面事先要進行修整，確保壁畫復原后結實美觀。在處理墻面時先對大殿地面進行了防護，防止在剔鑿墻面不平處時掉落的雜物對大殿地面造成損傷。按照預定設計位置在墻面上方鋼處剔鑿出凹槽，同時用紅外線水平儀進行輔助開槽，保證剔鑿出的凹槽處于垂直及水平角度，以確保后期壁畫上墻連接畫面角度正確。

墻體還要加裝鋼制筋骨，裁切合適尺寸方鋼，并對方鋼需要處進行“開孔-固定-焊接”工藝操作，然后在磚墻處固定木腰線，工藝過程為：防腐處理—材質回填—固定鋁角—安裝—空隙—填充。

開始回掛壁畫前要預制壁畫之間所需連接片，并在連接片上涂刷環氧樹脂進行防腐處理，防腐處理后的連接片插入壁畫蜂窩鋁板層內，并對插入后的連接片進行注入環氧樹脂以增加其強度，而后將壁畫掛上墻面并將確定位置無誤后的壁畫用連接片進行固定。

最后，對壁畫拼接處和邊緣留下的縫隙進行修補即可。先在壁畫之間接縫處上粗泥，粗泥采用70%脫鹽后的本地黃土和30%脫鹽后的細沙，加入10%的浸泡過的麥秸用2%AC-33 乳液進行和泥，而后進行注膠回壓處理、地仗層打粉底層及，全色處理（圖8）。

圖8 壁畫接縫處全色處理

2.2 畫面起甲修復

起甲處的修復常常是與地仗層修復同步進行的，經過反復實驗，使用3%的Primai AC-33（丙烯酸乳液）乳液作為壁畫起甲病害的修復材料，是干旱地區的最優解，且符合“最低限度引入新材料”的原則。在完成仗層酥堿處的加固后，為防止顏料層不與仗層粘結，首先要對起甲處進行細致的除塵，然后將粘合劑沿縫隙注入裂隙處，而后將起翹的壁畫貼回地仗層。待加固劑完全滲入后，排出開裂處空氣。最后在壁畫表面噴霧1.5%的Primai AC-33乳液。

在完成以上兩個步驟的工藝之后，還要再進行一道整體的保護工序。即“壁畫壓平壓實-脫鹽處理”，實現修復（圖9）。

圖9 起甲壁畫修復效果圖

2.3 仗層酥堿和鹽霜修復

對出現酥堿處進行修復分為兩個步驟，一是使用加固劑定型，加固的基本原則是不改變壁畫原有顏色，且使用材料滲透性能優良，直達病害根部，為了盡可能避免引入新的材料，選用最常見的5%的Primai AC-33（丙烯酸乳液）乳液作為壁畫酥堿地仗層的加固劑，用注射器將低濃度加固材料少量多次注入地仗缺失部位。二是依據已揭取壁畫地仗層分析結果選用適當材料修補，根據前期實驗結果，選用當地粘土和細砂以7∶3的比例混合，加入3%的麻刀，用2%的Primai AC-33 乳液調制成泥，對地仗層修補用的粘土和細紗用去離子水反復浸泡3～4次，以脫去其中的可溶鹽，使用時用修復刀均勻地將修補材料平鋪于地仗缺失部位，待修補的泥漿干燥后，用較長針頭的注射器將5%的Primai AC-33乳液沿邊緣注入地仗層中。這一步驟也是為表面起甲部分的修復進行準備。

清洗鹽霜。由于結晶鹽的附著性較差，所以此項步驟較為簡單，使用70%乙醇+30%去離子水清洗，后用濃度3%的PrimaiAC-33溶液加固即可。

2.4 瀝粉貼金層加固

針對壁畫中人物頭飾、腰帶、武器、旗幟、盔甲等位置瀝粉貼金損害，要進行“清塵-白粉層加固-粘結材料注射-清洗和軟化-擠壓-支頂包含”等工藝操作[4]，至完全干燥。

2.5 粉化壁畫加固

根據壁畫顏料層粉化病害的修復要求，起甲壁畫使用3%的Primai AC-33 乳液，并根據壁畫顏料的分析數據以及強陽光輻射等環境特征[5]，粉化壁畫加固劑最終確定以3%的Primai AC-33乳液進行噴霧加固（圖10）。

圖10 粉化壁畫加固效果圖

3 結論

（1）關帝廟壁畫受繪制時間、保存氣候環境影響及歷史修復干預等諸多因素影響，出現了龍骨變形與地仗層脫落、顏料層龜裂起甲、地仗層酥堿和鹽霜及生物污染等多種病害，嚴重影響壁畫安全。

（2)結合龍骨變形與地仗層脫落、顏料層龜裂起甲、地仗層酥堿和鹽霜及生物污染等病害現狀，通過殿內氣溫和濕度分析、龍骨結構和變形力學分析、壁畫畫面膠結材料化學成分分析得出了病害造成的主要原因。

（3）針對不同病害情況和成因，確定了相關病害的修復技術，詳細描述了修復工藝過程，修復效果良好。