时值盛夏，暑气袭人，世界文化遗产承德避暑山庄及周围寺庙游人如织。作为中国现存最大的古典皇家园林，这里石质文物类型多样、数量庞大、精美华丽。其寺庙群大量采用本地凝灰岩营建石质构件、石刻造像、须弥基座。凝灰岩结构疏松、孔隙发达，而承德冬季漫长寒冷，在“高频大幅度”的冻融作用下，石质文物风化剥落、裂隙发育、盐析粉化等病害多发。

自2011年开始承担避暑山庄及周围寺庙石质文物科技保护项目，15年来，中国文化遗产研究院石质文物保护团队扎根承德，以科技为刃、以坚守为柄，把科学研究贯穿保护全过程，采用多学科理论和现代科技手段，聚焦文物劣化机理、加固材料和技术研发等关键科学技术难题，突破了以凝灰岩文物原址保护技术为代表的一系列关键技术、材料和工艺，实现了传统石灰类材料的改性研发，探索出可复制、可推广的石质文物保护“承德经验”。

从“治病”到“读石”

承德石质文物具有高度损伤、病害类型复杂、病害发育程度大、赋存环境恶劣等主要特点，其原址保护方法、材料、工艺技术都具有挑战性。中国文化遗产研究院副院长李黎说：“我们的保护实践是从无到有，逐渐摸索出来的。”

要想治病，先得读懂病灶。从前期勘察、试验研究开始，团队就开展了大量的基础科研工作，进行微观结构分析、宏观性质测试、环境监测、本体监测；用岩石物理学理论解析凝灰岩的物质结构，用数值模拟开展应力场和热响应分析，用三维激光扫描进行精准勘察。这些研究理念和技术的运用提升了团队对承德石质文物全生命周期的理解。

“承德地区冬季漫长寒冷，现场工作时间受限，黄金施工时间只有5月到10月，保护材料和工艺要面临剧烈冻融破坏的检验。为了验证石质文物劣化机理，团队开展了上千次冻融循环试验和病害模拟试验。”石窟石刻（岩土文物）保护研究所所长邵明申介绍。

每一次试验，都是对石头“病理”的一次追问；每一组数据，都是对劣化规律的一次逼近。

经过实践，团队摸索出了一套行之有效的工作经验：以前期研究为重，科学研究贯穿保护全过程；构建石质文物劣化机理研究、材料技术研发、保护工艺实施全链条创新模式；坚持“研究－设计－施工－监测”一体化，打破科研与工程脱节的壁垒；科技赋能与多学科交叉，化学、材料学、地质学、岩土工程、文物修复、艺术设计、美术史、古建筑等学科专业汇聚。

从“传统石灰”到“改性配方”

走进普佑寺，记者看到了板条状开裂的典型状态，裂缝平行或垂直于岩面，如刀切般平整，深入内部，将完整的石构件切割成片状。

李黎介绍了病害形成的原理：“每一次冻融循环，水在裂隙中结冰，体积膨胀，产生巨大的应力。冰融了，水又带着盐分渗入更深的裂隙。下一次结冰，裂隙又扩大一些。成百上千次循环之后，石头就裂开了。”

凝灰岩本身力学强度不高，经过长期风化后损伤程度极高，与灰岩、砂岩、大理岩等石质文物差别巨大。保护材料的强度如果太高，会加固“硬壳”而破坏内部；如果太低，又起不到加固作用。这就需要不断试验、反复调整。

“每次都是在实验室完成多次测试，确认不会对文物本体造成伤害，才会小范围在文物本体进行试验性修复，经过至少一年期观察和检测之后，才会进行大范围文物修复。”石窟石刻（岩土文物）保护研究所馆员许东说。

这是一个“从0到1”的过程。团队制备了上万块试样，反复调整配比，反复测试性能，反复进行冻融循环和盐害模拟。室内试验之后是现场试验，短期效果之后是长期跟踪监测。

为改善实验条件，保证试验效果，2021年，中国文化遗产研究院与承德市文物局联合共建的中国文化遗产研究院石质文物保护与科技创新基地、避暑山庄及周围寺庙文物修复实验室落地揭牌，以承德凝灰岩、砂岩石质文物为科研对象，进一步破解石质文物保护难题，带动承德本地文博人才成长。

进入石质文物保护与科技创新基地实验室，记者首先被桌上的石质文物材料配比素材和实验样块所吸引，排列整齐的一个个方块状、圆柱状大小不一、材质各异的石头，展现着团队一次次探索的痕迹。

在不断实践中，团队将目光投向了中国传统石灰材料。“传统石灰材料是我们祖先的智慧，但传统的配方和工艺并不直接适用于凝灰岩。需要进行研究之后对其进行‘改性’——既保留兼容性和透气性，又实现强度可控和体积稳定，这也是对中华优秀传统文化的继承和发扬。”李黎说。

经过无数次的试验，团队终于研发出系列具有自主知识产权的传统石灰加固材料。实践表明，这些材料强度可控、体积稳定性强，能与风化岩体很好地兼容。在浅表层风化岩体粘结加固、开裂岩体和空鼓灌浆加固中，均取得了良好效果。

从“七道工序”到“数字赋能”

理清了病因、配好了材料，接下来的问题是：怎么修？

在研究、试验、实践、评价的往复循环过程中，“文物保护要靠科技”的理念凝聚成团队牢固共识，多学科协同攻关成为解决关键科学技术问题的常态。

“西侧须弥座束腰检测，509、512、587。”普乐寺阇城二层，科研人员正在使用无损检测设备对喇嘛塔的须弥座进行检测，查看修复效果并做数据记录，这项工作修复前后均需进行。

石窟石刻（岩土文物）保护研究所工程师王子艺介绍：“从安远庙、普乐寺的‘试验场’，到普佑寺项目的‘深化升级’，每一处文物都采用了针对性技术方案。团队用科技手段攻克了凝灰岩风化机理、盐害治理、原址加固、长效防护等一系列关键难题。”

普佑寺大方广殿须弥座修复现场，两位工作人员拿着自制修复工具和专利修复材料，正在对开裂的纹饰一点一点进行修补，经过采访得知，正在进行的是残缺文物修复这个步骤。

通过多年实践，团队凝练出一整套石质文物修复工艺：清洗除尘、脱盐、预加固、灌浆、锚固、裂隙修复、补型塑形、检测监测等，各道工序环环相扣。

15年来， 团队先后实施了避暑山庄及周围寺庙近20项文物保护项目，抢救了大小数百件珍贵文物， 涵盖石质文物、浮雕造像、唐卡、壁画等不同类型不同材质的文物。历经多年修复的石质文物风貌古朴，新旧衔接自然。

从“两三人”到“国家队”

“虽然很辛苦很累，但每天都很开心，这是一支由热爱和坚守汇聚成的团队。”这是团队成员共同的心声。15年前，团队只有两三个人，那时候什么都得自己干——取样、测试、写报告、跑工地、跟监理沟通……每个人都身兼数职。

正是在这种“多面手”的磨炼中，团队逐渐壮大。今天，这支队伍已扩展到30多人，加上文物修复师有40多人，涵盖了从基础研究到工程实施、从材料研发到效果评估的完整链条。

团队的成长也体现在更广阔的舞台上，走出承德，服务全国。承德项目攻坚之后，团队逐渐成长为石质文物保护领域的先锋团队。

以承德凝灰岩保护实践孕育的石质文物保护“承德经验”，不再局限于避暑山庄与外八庙，也不再局限于石质文物。从北方冻融环境的凝灰岩，到南方高湿环境的砂岩，技术方案因地制宜优化调整，实现跨地域、多类型岩土质文物保护应用，从石质文物延伸至唐卡、纸壁画、彩绘彩塑，完成从单点项目实践到系统性技术输出的跨越。

15年间，承德项目也吸引了数十家国内外知名机构合作交流：敦煌研究院、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质大学、兰州大学、西北大学，美国盖蒂研究所、英国牛津大学……承德，成了石质文物保护的国际“会客厅”。

中国文化遗产研究院党委书记李游说：“为持续夯实文物保护力量，推动保护成果开放共享，打造可复制可推广的保护范式，中国文化遗产研究院在河北承德、河南鹤壁、山东曲阜、四川安岳等地建立了石质文物基地，探索央地人才联合培养创新模式。研发的相关技术已应用于川渝石窟，海上丝绸之路遗址，龙门石窟等全国重点文物保护单位保护中。”

承德的故事，是科技赋能文物保护的样本，更是文物守护者用青春书写的精彩答卷。

（何文娟）