万宁桥的“心跳”：振动器记录下历史性的颤动 – 新京报

■个人简介 张涛现任北京市考古研究所（北京文化遗产研究所）遗产防治处处长，北京市文物局领军人才，国家科技专家库专家，国家社科基金专家库专家，北京市科技专家库专家。主要致力于古建筑科技保护研究，曾荣获中国文化遗产保护示范工程二等奖、梁西森林科技科技进步奖、北京市科技进步二等奖。 2017年入选中宣部“北京市优秀青年拔尖人才”之一，2019年入选“中宣部青年广告思想人才”之一。北京市考古研究所文物保护部主任张涛说：照片由北京报社记者蒲峰拍摄。位于北京鼓楼南侧的万宁桥，已有700多年的历史，至今依然人流不断，每天都欢迎来自全国各地的市民和游客。一年前，《北京中轴线： “中华理想之都勋章杰作”成功入选世界遗产名录，而万宁桥就是15处遗产之一。万宁桥始建于元代，被誉为“第一中轴桥”。如何保存古代遗产并继续发挥社会交通作用？当科技与人文碰撞时，量化监测保障文物安全，保护文化财产安全。 房地产真正成为“活的历史书”连接过去和未来。使用振动拾音器监测波动，在万宁大桥上做“心电图”。 “万宁桥是一处非常特殊的文化遗产，自建成以来已有700多年的历史，至今仍作为重要的交通要道，这在北京并不多见。与北京卢沟桥、琉璃河大桥一样，目前已禁止通行。因此，万宁桥的文物保护不仅要照顾到简单文物的安全，还要照顾到市民的安全。截至2019年，万宁桥负责人张涛 北京考古研究所文物防治与保护处的同事们开始对北京大运河段的万宁桥等文物古迹进行监测。在初期规划过程中，裂缝、沉降、振动频率、振动速度等微小变化均在监测范围内，监测的目标和主要内容审查是通过讨论确定的。这就是振动拾音器派上用场的地方。 “振动传感器对微小的振动非常敏感，”张涛说，“比如你把振动传感器放在桌子上，有只猫经过，振动传感器不用跳到桌子上就能检测到。中国的长城那么长，你一按它，它就会检测到振动。振动器也能感觉到。振动器还能检测到阵风和雨。” 他介绍道。五年来收集并比较了万宁浦之间的微振动和可能的振动。 “这和人类做心电图一样，10年、20年、30年收集到的信息是不同的，有起伏，如果经过长期观察，数据在合理范围内波动，就认为文化财产没有问题。对于文化财产来说，最好没有新的变化。”张涛援说万宁桥是一座石桥。石制文物更容易受到脆性损坏。一旦出现裂纹，立即断裂。 “它们不会像木头一样逐渐变形，因此监控需要三维且精确，这与监控木制建筑不同。”张涛经常使用红外热成像探测器。北京报社记者蒲峰拍摄了大桥上车流繁忙的景象，收集了不同时段桥梁状况的数据。除了捕捉振动之外，张涛和他的同事还利用地质雷达检查桥内是否存在空鼓，并利用三维激光扫描仪系统测量外部尺寸，为万宁大桥构建了可量化的检测系统。 “所谓的3D激光扫描仪采用的是激光测距，激光沿直线传播，光线发出后落在建筑物表面，返回测量确定仪器到建筑物表面的距离。它收集建筑物表面的所有重要点并绘制建筑物的点云数据。过了一会儿，它以同样的方式再次收集它们，并将它们与原始数据进行比较。您可以快速发现砌体的位置。 “哪里有变化，哪里有压抑。”张涛介绍道。跟踪数据收集往往就像蹲着风雨无阻，但万宁大桥的数据收集需要更复杂的方法和流程。张涛举了一个例子。 “万宁大桥下面有供水，所以测量桥上的孔非常困难，桥下也不容易安装设备。为什么要划船？有人说划船时，船在水面上晃动。照射3D激光时，如果有轻微的振动，光线就会打到桥上然后返回，但会有1到2厘米的误差。数据将失效。 ”因此，张涛和他的同事们只能等到北京一年中最冷的时期去万宁大桥收集数据。 “三到九天没人愿意出去，但越冷越有利于我们的工作。冰结冰了，很难踩，所以把仪器放在上面可以稳定。但如果室外温度太冷，设备就有“敲门”的风险。给张涛印象深刻的是，有一年，当北京室外温度达到-18摄氏度时，他和一个 同事走到万宁桥脚下。他们一拿出设备，测量了2分钟就关机了。他和同事迅速取下电池，放在腋下预热一会儿，然后等待设备开机，继续测量。重复此操作以完成所有数据收集。另一种测量方法万宁大桥交通的复杂性造成了困难。 “我们不能只测量白天的数据。白天游客、自行车、汽车来来去去，而且万宁大桥下面还有地铁，冲击波非常复杂，无法确定单一因素对安宁W桥的影响。我们想了很久，决定对不同省份的万宁大桥数据进行一一监测。”张涛说。 “晚上12点以后，当地铁停止、没有人的时候，我们能够检测到万宁大桥的安静状态。第二个状态模拟只有步行的游客，第三个状态模拟骑自行车经过的游客，第四个状态模拟凌晨5点地铁的第一个通道。这样，我们就得到了万宁大桥的单状态和复合状态数据。利用这种分离方法，可以分析各种因素的影响。” 万宁大桥上也逐渐被人们所关注也是。 “虽然花了很长时间，但很值得。”张涛说。北京万宁桥。图/IC图片 文化遗产修复 从治“既存病”到治“既存病” 2020年，万宁桥修复被列入中轴线申遗重大项目，成为北京市交通委员会城市维护中心资助的首个文化遗产桥梁修复项目。该项目顺利完成。完成。 2023年，这座仍作为第一条交通线的古老石桥将获得新的生命。根据张涛等人的测量数据，万宁大桥采取了交通管理措施。交通运输办公室制定了限速措施，限速为30公里/小时，总载重限制为20吨，轴重限制为13吨。同时，我们采取重铺、调整、改造等措施。重铺沥青油位。我们修复桥梁的纵向和水平斜坡，并优化重铺后沥青路面的流动性。柔软光滑，减少万宁大桥运行振动。不仅在万宁桥上，在北京中轴线上的钟鼓楼、景山、太庙等建筑上，都可以看到张涛团队的踪迹。古建筑以木材为主，在北京，利用微开挖阻力测试仪等技术手段进行无损检测，实现了古建筑病害的定量检测，推动文物保护从治“现病”向治“旧病”转变。 “有人说，古建筑木构件经过三次大修，古构件已基本更换。但在我看来，古构件才是古建筑的灵魂。”恩特建筑，有铭文、绘画和雕刻。每更换一次，木片就失去了历史价值。张涛表示，通过定量检测，可以保留尽可能多的历史信息，在修复文物时尽可能少地或不替换古代构件，保留文化的“根”。 “这也是我们工作的意义。” “北京对不可移动文物修复工作给予了大力支持。自2008年北京成功举办夏季奥运会以来，每年不可移动文物保护资金从1.1亿元逐步增加到10亿元，完成了大范围的古建筑修复工作，领先于其他省份。”目前，北京古建筑修复已从抢救性保护走向预防性保护。张涛说：“我感到非常幸运，能够从事自己热爱的工作，为保护自然环境做出贡献。古代建筑。我想鼓励更多的专业工程师和文化遗产爱好者加入这个行业。”新京报记者詹胜杰、编辑白爽、校对穆向通