应县木塔怎么了？（附：应县木塔保护历程回顾）

从外观看，应县木塔二层西面屋檐明显下沉，柱子向内倾斜。记者徐伟 摄.

千年国宝扭曲变形倾斜，修缮方案却“难产”近30年

别让“病歪歪”的应县木塔在议而不决中倒掉

“这塔真是个独一无二的伟大作品。不见此塔，不知木构的可能性到了什么程度。”让建筑大师梁思成叫绝的国宝，就是应县木塔。

它巍然耸立在晋北广袤的大地上，有20多层楼高，平面八角形，明五暗四共九层，外观五层六檐，底层重檐出挑深远。全塔有50余种斗拱装点，宛如一朵朵盛开的莲花，每一明层中心供奉佛像。登塔观览，桑干似带，恒岳如屏。

近千年来，历经风雨、地震、战争、不当维修，这座世界现存最高大的木结构楼阁式佛塔，已扭曲变形。20世纪90年代初，木塔修缮就正式立项，修缮方案却“难产”近30年。

业内专家认为，木塔修缮必须持科学慎重态度，不能任其“自生自灭”，相关部门应勇于担当，形成集中破题的强大合力。

世界最高木塔“病”得很厉害

“玲珑峻碧倚苍穹，海内浮图第一工”“如峰拔地耸霄雄，万木桓桓镇梵宫”……这些赞美应县木塔的诗句，讴歌了我国古代匠人们的伟大创造。

应县木塔，又称佛宫寺释迦塔，建于1056年，塔高67.31米，被列为第一批全国重点文物保护单位。它与法国埃菲尔铁塔、意大利比萨斜塔并称“世界三大奇塔”。

近代日本建筑学科的创始者伊东忠太，曾在其著作《中国建筑史》中，这样对比应县木塔与日本的木塔：斗拱之制变化之多源自意匠之丰富，这与日本那种千篇一律、每一层都使用相同斗拱的手法相比，孰优孰劣自不待论。

木塔还有佛像、壁画彩绘、匾额楹联、碑刻等众多附属文物。20世纪后半叶，塔内还发现了佛经、《采药图》等许多珍贵的辽代文物。

然而，这座建于辽代的千年奇塔却“生病”了。

历经风雨侵蚀、地震损伤、战火破坏，木塔塔体已扭曲变形。尤其是二十世纪三十年代，木塔二到五层的夹泥墙被人为拆除，对木塔结构产生了严重影响。

记者在《梁思成全集》里看到，1933年，中国营造学社的梁思成、莫宗江等人，第一次调查测绘应县木塔时，认为“这塔的现状尚不坏，虽略有朽裂处”。当时，应县有关人士想修塔，梁思成还热心地准备加入。

然而，木塔很快在没有梁思成等人参与的情况下被“修”了。

本来，塔身上部四个明层，除了东南西北四个正方向的当中一间安装格扇门外，其余都是内含斜撑子的夹泥墙。这次维修后，夹泥墙统统被拆改为格扇门。

原来，当地主张修塔的人士认为，玲珑宝塔不玲珑，破坏了风水。因此，将夹泥墙改成了轻巧透风的格扇门。

梁思成痛惜再三，称其为“木塔八百余年以来最大的厄运”。他认为“这种灰泥墙壁，可避风雨，斜戗对于构架尤能增强其坚固。最近应县士绅，擅将墙壁拆除，代以格子门，不惟毁坏了可贵的古壁画，改变了古建筑的原形，而且对于塔的保固方面，尤有莫大的影响。在最近的将来，必须恢复原状，否则适足以促短塔的寿命而已”。

十余年后，木塔表现出的“病态”，证实了梁思成当年的忧虑。1950年，时任清华大学营建系副教授的莫宗江，参加雁北文物勘查团再次探访木塔时，发现它已扭转、倾斜，部分构件脱榫、劈裂。

记者查阅莫宗江所著的《雁北文物勘查团报告》，他在书中痛惜：“自夹泥墙被拆除改成格扇门以来，仅仅经过十四五年，塔身已可以看出歪向东北。在第二层内的各柱向东北倾斜最甚，上部的重心已经离开了正中，各柱头的榫口大多已经松脱，或已因倾斜扭转而劈裂，如果听任这种情况继续恶化下去，将更难修理，甚至可能突然坍毁。”

“拆掉夹泥墙后，木塔的侧移刚度和扭转刚度都变小，因此在风荷载和震动荷载等作用下，比以前的变形量增大了。”太原理工大学土木工程学院教授李铁英说。

2004年，山西省文物局在《关于应县木塔修缮保护工程情况的报告》中，提到木塔“病情”：塔体已扭曲变形，荷载失衡，出现严重的倾斜压缩，塔身整体向东北倾斜65厘米，塔身累计压缩88厘米，二层外槽西面北角柱相对下沉值达20厘米，西南面南平柱柱身向东北方向倾斜达50厘米等，塔身下部承重部位多处出现构件劈裂、梁枋折断、结构走闪错位等险情。

1999年6月至2000年5月，受原应县木塔修缮保护工程管理委员会委托，原山西省古建筑保护研究所对木塔进行了残损状况专项勘测，仅测绘就持续了6个月。一位不愿透露姓名的文物工作者告诉记者，当时他们下了苦功夫，对危险、隐蔽之处的残损构件也进行了测绘，发现劈裂、折断、缺损等残损点300余处。

“木塔确实‘生病’了，病得还很厉害。”这位文物工作者说。

局部加固与防护工作宜早不宜晚

2007年，中国文化遗产研究院成为木塔保护工程的技术牵头单位。经过十余年监测，该研究院发现，近年来二层明层自西南向东北方向，倾斜持续稳定增加，但倾斜变形过程未出现突变。

在应县木塔保护研究所，中国文化遗产研究院研究馆员永昕群，就监测结果向记者做了详细说明。他说，木塔变形还在持续稳定发展，目前变形最大的位置在二层西南侧，其中编号23号柱的现有倾斜量最大，2015年测量的柱子倾斜量（柱头中心相对于柱脚中心）超过56厘米。近5年，它的倾斜水平偏移量发展也最大，平均每年2毫米多。

永昕群介绍，其他柱子倾斜变形，大体上自西南向东北逐渐减小，北侧和东北侧有个别柱子外倾，所以整个二层八边形外槽的变形，是从西南向东北推的状态，八边形内槽同样有这样的变形趋势。二层倾斜变形，反映在柱头高度上的变化是，有的柱头因内倾而沉降，有的柱头则因外倾而上顶，也连带上面几层柱子标高有相应的变化。

“倾斜持续增加，说明木塔未处于稳定状态。对严重倾斜的柱子，如果不采取针对性的加固、防护措施，可能会局部失稳，甚至在地质灾害中，出现局部或整体垮塌。”永昕群说。

记者站在正西方向眺望木塔，发现二层屋檐明显下沉，柱子向内倾斜。部分柱子倾斜严重，不少木构件出现开裂、劈裂、脱榫、被压碎等情形。因为多年来禁止游客攀登，木塔已成为鸽子的家。

永昕群认为，通过这几年的监测，已经基本摸清木塔的变形形态、变形特点和速率。在这种情况下，可以实施有针对性的、较小干预度的局部加固与防护工作，而且宜早不宜晚。

“一方面可以起到防灾作用，另一方面能为深入研究及编制全面、充分的修缮方案争取时间。”永昕群说。

开不出“药方”

木塔“扭曲变形”已至少70年。记者梳理发现，二十世纪七八十年代，国家文物局曾组织专家进行抢险加固，但没能阻挡住木塔继续变形。

这一修缮工程包括加固木塔台基，更换损坏的楼板，补强有空洞的主梁，加固劈裂的柱子，补修斗拱，重新制作平座栏杆，整修木塔的门、窗、栅栏，全面维修瓦顶等，此外还整修了佛宫寺内的其他建筑。

“小时候木塔还破破烂烂的，有人从上一层掉到下一层。那次修缮后，栏杆、楼板、楼梯等都变结实了。”原应县佛宫寺文物保管所所长杜福说。

然而，此次修缮中却出现了失误。记者在孟繁兴、张畅耕写的《应县木塔维修加固的历史经验》中了解到，“临时支顶”的两个三角撑子，位置弄错了，作用适得其反，弊大于利。

10月9日晚，记者在山西省大同市见到了85岁的老文物工作者张畅耕，他对木塔的那次抢险加固工程比较了解。老人坦言：“维修时确实有失误，后来采取了很多补救措施。”

20世纪90年代初，木塔的修缮保护工作再次提上日程。但因为存在争议，始终没有落地。

记者查阅应县文化和旅游局档案资料获悉，近30年来，木塔的研究保护经历了两个阶段。第一个阶段从1991年应县木塔维修工程正式立项，到2006年“抬升修缮”方案暂缓进行。第二个阶段从2007年中国文化遗产研究院成为木塔保护工程的技术牵头单位至今。

无论是第一阶段的整体修缮方案，还是第二阶段的局部加固方案，都因存在争议而没有实施。

从1999年应县木塔修缮保护工程管理委员会成立至2004年，相关文物部门先后邀请50余位专家现场考察木塔，并委托23家高等院校、科研部门、勘察设计单位，完成了40多项前期勘察项目，在此基础上，他们产生了“落架大修”、“现状加固”、“抬升修缮”、“钢支架支撑”等方案。对于不同方案的利弊，各路专家争论不休。

原应县木塔修缮保护工程管理委员会副主任、总工程师柴泽俊，生前曾为记者分析过这四种修缮方法：“落架大修”实施技术上较成熟，可彻底加固残损构件，纠正扭曲变形，但构件更换率较大，拆卸下来构件的存放、消防任务也很大；

“现状加固”保存历史信息多，但不能从根本上解决木塔残损、变形等病状，加固不好还有可能引发更大的麻烦；

“抬升修缮”是将木塔上部险情较轻的部分抬起，用传统修缮办法解体修缮塔体下部，能从根本上整治木塔下部的病状，保留较多历史信息，但抬升装置科技含量高、技术复杂、难度大、风险大、投资较大；

“支撑修缮”则是用钢架子在木塔内外槽柱间，把木塔支撑起来，由钢架荷重。塔身、台基加上在塔内设置的钢架重量，对木塔地基的危害较大。用钢架在塔内支持，对木塔主体承重构件损坏较多，使木塔内部承重体系发生变化，改变木塔原貌。

为慎重选定修缮方案，2002年，经国家文物局和山西省政府同意，应县木塔修缮保护工程管理委员会在太原召开方案评审论证会，7位院士和34位专家参加。会议以记名表决的方式，确定了木塔修缮方案的总体思路是“抬升修缮”。2003年，国家文物局批准了这一思路和相关立项。

然而，2006年，国家文物局在山西省朔州市召开了“应县木塔抬升修缮方案专家评审会”，认为《应县木塔抗震加固方案》和《应县木塔保护工程抬升修缮方案》作为工程实施方案还不够成熟，不具备实施条件。加上现有工作成果对木塔现状、特别是安全状况的分析、研究尚不到位，缺少特别有说服力的科学论断，采取何种修缮方式，尚有待进一步研究。因此，两个方案暂缓进行。

2007年，中国文化遗产研究院接手了前期成果，成为木塔保护工程的技术牵头单位。针对木塔持续发展的病情，2014年底，应县木塔严重倾斜部位及严重残损构件加固工程启动，后因效果不明确被国家文物局叫停。

1992年至2001年，时任应县佛宫寺文物保管所所长杜福，为迎木塔大修，专门到大兴安岭购买木材。因为对方要求先汇款再运送，上级领导怕不保险，没有买成。后来买回的木材，就存放在佛宫寺院内。

为保证木塔消防安全，随着木塔修缮迟迟未落地，这些木材被他的继任者秦亮泰移到了当地木材厂。当所长的7年里，秦亮泰正好赶上木塔维修保护最受关注的时候。

“我觉得主要是形不成统一意见。没有哪一个绝对权威或专家拍板说，咱就按这个方案修。”秦亮泰说，应该行动起来了，木塔的扭曲变形能矫正最好，不能矫正起码应该把它保护起来，不要再让它扭了。

“如果一直这样不动工的话，它会不会变形加剧？加剧的后果是什么？”秦亮泰很担心。

“难以承受之重”的修缮体制

这座历经千年风雨的高层木塔，属于稀世珍宝、全国孤例。然而，目前它的保护研究力量却比较薄弱。

根据文物保护法相关规定，地方各级人民政府负责本行政区域内的文物保护工作。然而，木塔所在的应县是农业县，2019年一般公共预算收入不到1.8亿元，在木塔周边环境整治、违章建筑拆除等工作上压力较大。

地方财力也制约着木塔研究“第二战场”的开辟及其附属文物的保护。应县一位负责人介绍，一方面，由于木塔修缮方案迟迟拍不了板，有专家提议在木塔附近8公里处的龙首山开辟“第二战场”，成立中国木结构建筑保护研究中心，建一个1：1比例的实验性木塔，为将来木塔维修积累经验、培养人才；另一方面，应县还计划在龙首山建中国木结构古建筑博物馆，将来既可存放展示木塔替换下来的残损构件，又能为木塔的百余件珍贵辽代文物提供一个安全的收藏环境。但这两个想法都受到资金制约。

木塔的专门保护管理机构“应县木塔保护研究所”，是应县文化和旅游局下属的股级事业单位，正式编制人员28个。这个机构原来的主要职责是“防火防盗防破坏”，如今想把研究抓起来，培养一支带不走的人才队伍。

“研究才刚刚起步，受地域、编制、级别等影响，人才不好招。”一位知情人士说。

自从成为木塔保护工程的技术牵头单位，中国文化遗产研究院承担了木塔保护修缮的大部分工作，但受人力、条件、能力等因素制约，单兵作战难以形成合力。

近十余年来，他们主要开展了结构变形监测、屋面勾抿养护、木塔保护规划编制等工作，但难从根本上缓解木塔病情。近期，他们还将实施木塔精细化测绘及信息留存、变形监测、木塔匾额楹联保护、木塔建造历史研究、木塔加固方案调整优化等9个项目。

目前，该研究院投入木塔保护研究的力量也较薄弱。院长柴晓明说，给木塔“治病”需先做试验，但现在院里文物科技装备落后，非常需要加强大型试验设备、装备建设。

“现在院里专职负责木塔的只有两三人，没有明确指定总负责人，普通科研人员有时很难做协调工作。”永昕群说。

针对木塔“扭曲变形”这一主要矛盾，有专家表示，“议而不决”归根结底，还是木塔基础研究工作做得不够、对木塔认识不清。

有专家指出，文物数字化是文化遗产保护的重要手段，也是实现文物信息永久保护的重要途径，但目前木塔的数字化工作还未全面开展；在巨大压力作用下，传统的修旧如旧、缝缝补补的修缮方式难以发挥作用，木塔底下三层梁类和斗类木构件需要替换，这必然会遭到不少人反对，也需要拿出令人信服的每个木构件的调查材料。

李铁英说，木塔究竟倾斜多大会倒塌，目前没有定量的判断依据。回答这个问题需要做实验，由于花钱太多，人们一般不愿意去做。

此外，“人们对木结构古建筑结构性能的认识相对较弱，修缮过程中容易出现错误”，李铁英介绍，例如，旧柱子被压了近千年，新柱子受到重压后，能否与旧柱子一般高？新旧构件的配合使用同样需要深入做试验。

为了不留遗憾的期盼

多位受访人士表示，应县木塔是旷世绝代的古建筑艺术瑰宝。现在应抓紧时间，召集最好的“大夫”研究“病情”，防止木塔在单兵作战、隔靴搔痒的“切块”保护工作中，“病情”被耽搁。

有专家表示，应进一步加强保护和研究力量，相关部门要对木塔已有的研究成果进行系统梳理，制定木塔修缮保护需攻克的几大课题，列入国家文物局和山西省的重点工作，以开放姿态召集全国最顶尖的专业力量，倡导跨领域多学科合作，形成合力，集中破题。

李铁英认为，针对修缮的前期基础调查工作非常重要。从塔顶到塔底，每个木构件要做修缮前的“诊断”，判断它是保留、修复还是替换。根据对各类、各层木构件的判断，最终形成对木塔总体结构的评价，并提供一种修缮方式。

“调查不能找新手。必须要找既在木结构古建筑结构性能上有经验、又熟悉古建筑修缮方式的人去做，才能做出科学合理的判断。”李铁英说。

在具体实施上，李铁英建议国家文物局采取项目委派制，把对木塔修缮有用的项目明确具体，委派给专人负责。例如，有专家负责搞模型试验，得出应县木塔再变形多少会有倒塌风险；有专家负责做木塔所有木构件的调查；还有人负责组织评审审查，力求工作有效合理。“找的专家非常重要，必须客观评价谁能做好这事，资金安排也得有个合理方式，不能让真正干活的人吃亏。”他说。

柴晓明建议开辟木塔研究“第二战场”，以建“实验塔”为契机，集中全国相关专业最好的团队进行集体攻关。在研究基础上，尽早科学开展修缮工作，阻挡木塔持续倾斜。

多位受访专家持类似想法。李铁英说：“这个工作非常有用，在建设的过程中很多东西就明白了。直接修木塔，有人还是怕担风险。等有了经验，可以反过来再修木塔。”

一位常年在山西做文物抢救性记录、调查的学者强调，每次修缮都是对木塔历史信息的一次干扰，建议在修缮还未开展前，尽快扎实做好木塔的数字化保护工作，为木塔留存数字化档案，同时也要为木塔内众多佛教遗存做详细的考古调查。

针对木塔周围给排水、违章建筑拆除、木塔博物馆建设等相关工作，应县希望能得到上级政府更多资金支持，消除周边环境带来的安全隐患。当地还希望，国家、省市在地震监测预警、防灾指导等方面给予支持。

“当有相关领域最顶尖的学者、工程师，围绕木塔长期研究攻关，把关键问题搞得清清楚楚时，才会有修缮方案出来。”这是一位文物保护领域学者的期盼。

峻极神功，永镇金城

——应县木塔保护回顾与前瞻  

中国文化遗产研究院应县木塔项目组

鲁殿灵光，中国古建筑的百代标程

山西省雁门关以北约一百公里，大同盆地桑干河冲积平原的中心矗立着高大的应县木塔，在平旷原野、村镇市廛及四围群山衬托之下，方圆百里可见。应县五代时期称应州，是五代后唐、后晋、后汉三朝帝王故里，沙陀族的聚集地，也是辽宋边界重镇，当时号称“金凤城”。据明万历《应州志》记载，应县木塔建于辽清宁二年（公元1056年），是世界上现存最古、最高的一座可登临的木构楼阁式建筑，也是现存唯一的一座真正具有多层使用空间的古代木构佛塔。1974年塔内曾发现失传已久的契丹藏残卷，以及佛牙舍利、夹缬佛像等珍贵文物，轰动中外。

应县木塔全高65.84米（中国文化遗产研究院2011年4月测），约合普通住宅楼23层。外观八角五层六檐，内部九层，塔底层总面阔30.27米。全塔上下除了砖石塔基、屋面瓦作、一层墙体和砖砌铁制塔刹外，均为木构件搭建而成。中国明、清以前不乏土木结合或纯木质的高层木构，如曹魏凌云台、北魏永宁寺塔、唐武则天明堂、北宋开宝寺塔等，但由于历史条件的变化，均早已颓毁；使得应县木塔成为现存中国古代木结构高层建筑的顶峰与绝响，展现了中国木结构体系的极限可能性。由于各种应然与偶然的因素，使其经历雷火、风雨、地震、兵隳等各类天灾人祸，竟能在历代维修保护之下，岿然独存至今九百六十余年，鲁殿灵光，确可称之为中国古建筑的百代标程。

自东北方望应县木塔与寺院全景  （2011年）

应县木塔南立面近景（2011年）

应县木塔南立面近景（2020年）

四层明层内槽内景（李鹰摄，2018年）

一层内景 （2018年）

继继绳绳，保护加固之路纷纭起伏

按陈明达先生梳理，自建塔至1949年以前，应县木塔共经历五次大修理。1928-1935年间，应县地方人士针对1926年木塔遭受军阀炮火引起的破坏进行了相应维修，但由于拆除了外槽环向斜撑及夹泥墙，对木塔结构安全造成了损害。需要明确的是，以上这些干预措施无论得失，都谈不上现代意义的古建筑保护。

应县木塔现代意义的研究与保护工作可以说伴随着我国建筑历史学科和古建筑保护学科同步发展。虽然日本学者伊东忠太在1902年即考察应县木塔并发表简要介绍，但之后一直没有进一步的研究。1933年，梁思成先生就职于中国营造学社不久，就与刘敦桢先生一同赴应县木塔考察，偕同莫宗江先生等对应县木塔开展了详细的调查与测绘工作，并做了残损记录，资料整理完备后本拟随即出版专著，但因抗日战争爆发，书稿受损未能实现。2007年，中国建筑工业出版社将中国文化遗产研究院新发现的梁思成先生文稿与清华大学资料室藏的部分图纸、测稿及照片合璧，以《梁思成文集》第十卷的形式出版了1933年到1935年营造学社关于木塔调查测绘的成果，为木塔研究与保护复原了一个高水准的开端。

应县木塔历史照片

梁思成、莫宗江先生木塔测稿，
各层外柱倾斜记录，1933年（清华大学资料室藏）

山西应县佛宫寺辽释迦木塔东西断面，
中国营造学社绘，1935年（中国文化遗产研究院藏）

1949年后，各级政府对应县木塔保护均非常重视。1950年，莫宗江先生随文化部雁北调查团再次调查木塔，在《雁北文物勘查团报告》中留下了对木塔原状及倾斜变化极为珍贵的记录文字。1953年，在佛宫寺设置古迹保养所。1957年，文化部文物管理局回函山西省文物管理委员会，同意将应县木塔修缮列入下一年度古代建筑修整所修缮计划。陈明达先生在营造学社测绘资料及补充勘测、制作模型的基础上，于1966年出版了《应县木塔》专著，开辟了中国古代建筑设计方法  研究新路径。1973年8月，国家文物事业管理局组织杨廷宝先生等多位专家就应县木塔的局部倾斜加固问题进行研讨，随后山西省文物工作委员会组织实施了规模较大的维修加固工作（1974-1981年），包括加设斜撑、楼板加强、梁柱加箍、外槽木构件油饰等。

二层明层地棚下1970年代结构加固措施    

  二层明层1970年代结构加固措施

 

1991年，中国文物研究所（中国文化遗产研究院）组织北京建筑工程学院（北京建筑大学）测绘应县木塔现状全套图纸，之后开展了残损现状勘察。上世纪90年代中期以后，应县木塔修缮由山西省负责组织，投入了大量的研究力量与经费支持，山西省古建筑保护研究所等十余家机构完成一系列勘察、测量、研究报告及设计方案。2002年6月，应县木塔修缮保护工程管委会在太原召开了包括7位院士在内40余位专家参加的应县木塔修缮保护工程方案评审论证会，会上讨论了整体落架大修、上部抬升、钢架支撑与现状加固四类方案。落架大修虽然延续传统修缮做法，但存在旧构件更换过多与变形矫正后难以安装问题，历史信息损失过多；钢架支撑方案虽然对本体干预较少，但存在思路难以落地的技术问题，同时也是对木塔自身挺立的一种否定。最终上部抬升方案经专家投票占优，即将保存较好的上部三层整体抬升，大修调正二层倾斜柱梁框架后再将上部三层整体落回。由于难以确认上部抬升之后能否顺利回落到大修后的二层之上，2006年4月，这一方案经深化后，又在国家文物局于朔州召开的“应县木塔抬升修缮方案评审会”上被专家否定。

上部抬升及施工用保护棚示意图

整体支撑加固方案剖面图

二层内外槽梁架横剖面（东西）测绘图
（北京建筑工程学院测绘，1991年）

二层内外槽梁架剖面图
（中国文物研究所勘测，1994年）

应县木塔二、三层断面图（西－东）
（山西省古建筑保护研究所勘测，2000年）

木塔一层东西横剖面现状测绘图
（中国文化遗产研究院、天津大学，2011年）

在此情况下，加强监测，摸清木塔倾斜发展状况，开展针对性的现状抢险加固被大多数专家认可是一条现实可行的保护路线。国家文物局于此次会议后明确了现阶段应县木塔保护监测与研究先行，现状抢险加固的方针。2007年底，中国文化遗产研究院承担应县木塔保护研究项目技术牵头工作至今。自2008年开始，经过对倾斜严重柱3年多的局部监测，明确其倾斜在持续发展，2011年5月，国家文物局在京召开监测阶段性成果汇报会，要求进一步深化木塔监测信息的分析研究和木塔现状的安全评估，在此基础上，抓紧研究制定有针对性的木塔局部维修加固方案。中国文化遗产研究院随即启动了相应方案编制并在2012年报审， 2014年，国家文物局原则同意《应县木塔严重倾斜部位及严重残损构件加固方案》。实施中经过图纸深化、试验性施工，以及专家提议、现场暂停等一系列过程，2017年以来该方案实施正在优化之中。

《应县木塔严重倾斜部位及严重残损构件加固方案》实施的试验面，
2017年底暂停

木德参天，刚柔分层的高超结构体系

如前所述中国古建筑自周秦以来，高层巨构代不乏出。但唐代以前除木方叠垒的井干楼之类以外，大殿如秦汉咸阳宫、未央宫，高层如北魏洛阳永宁寺塔等，均是夯土台为中心外附木构的形式。汉晋隋唐以来所建之明堂与南北各地佛塔，即便没有夯土芯台也会设置中央贯通上下的巨木以解决抗侧力和塔刹承重问题，如日本现存之佛塔即保有此种做法。盛唐之后乃至五代宋初，高层木结构技术才最终成熟，出现了主体木构建造，内部空间敞亮，没有中心柱遮挡的高层木结构，应县木塔就是其杰出代表与唯一留存下的实物。之所以这样说还因为元代之后，中国高层木构转变为另一种“通柱”的结构形式，而且再也没有达到可与应县木塔匹敌的层数与高度。

应县木塔的结构体系，根本地讲就是分层，把单层的殿堂式（按照北宋营建官书《营造法式》分类）建筑一层一层叠垒起来。这种分层是刚性层和柔性层相间布置，上下层柱采用“叉柱造”，且构件之间的榫卯都很简单，是一种积木叠置的思路，完全不是坊间传播的所谓现代筒中筒结构。

 

结构工程学上木塔分层示意图 
（中国文化遗产研究院 2012年）

木塔外观5层，但结构上分为9层；除一层外，以上四层中每层单元包括明层（供瞻礼的佛殿层），拥有开敞空间的梁、柱间架；以及其上满布斜撑刚度很大的的暗层（无人员活动）。从结构特性上看开敞的明层（佛殿层）梁架抵抗侧向风力或地震作用的能力较弱，能够发生较大变形，是柔性层；相对而言，暗层整体性很强，像一个厚重的箱体压在佛殿层内外两圈共32根柱子及梁枋组成的间架上，是刚性层。与现代结构设计及分析假定截然不同的是，这些柱子之间以及柱子与梁枋之间的连接都是搭接关系，而不存在一个连续受力节点；因此，只能传递重力与摩擦力，不能像现代结构节点一样传递拉力及弯矩。这种类似一圈石块支撑磨盘的结构，在抵抗风荷载时，因每根柱子承载重力产生的弯距大于水平风荷载产生的弯距，因而具有自恢复能力，是稳定的。在抵抗地震荷载时，则由于地震力自下而上传递，柱脚和柱头都可在一定范围内变形滑移，因而具有明显的隔震效果。抗风与抗震，这一在现代结构设计中难以调和的有着相反刚度要求的矛盾，却在应县木塔高超的结构体系中得以统一。另外，除柱子外，木塔佛殿层外槽柱间还配置了具有斜撑的夹泥墙，形成第二道抗侧力防线，对突发大变形起到限位作用，防止破坏性的局部倾斜发生。

应县木塔结构层刚柔分层概念示意图
（中国文化遗产研究院 2015年）

  柱受力特点示意图

基于结构分层认识的木塔结构简化概念模型
（中国文化遗产研究院 2012年）

应县木塔挺立千年的事实，可看作是最为真实的结构试验，足以证明其自身结构的合理与优越。当前国际结构工程界最新抗震理论认为刚、柔混合结构可以克服传统结构抗震的缺点，我们将应县木塔与之主要特点进行对照，可发现两者高度一致。应县木塔这一突出的科学价值不但可作为一种建筑的杰出范例以展示出人类历史上的重要阶段，申报世界遗产当之无愧；而且可对当代高层及超高层结构设计起到直接的借鉴作用，具有重要的现实意义与科学价值。

 

地震兵隳，局部倾斜及构件残损严重

应县木塔自建成至今，经历对其有显著影响的地震40余次，其中受到烈度七度以上的地震影响有2次。万历《应州志》载：“经元迄我大明，大震凡七，而塔历屡震屹然壁立。”元大德九年（1305年）附近的怀仁地震与天启六年（1626年）灵丘地震，应县烈度分别为八度以上和七度。据1996年太原工业大学完成的应县木塔抗震研究报告，1976年唐山地震一年后对木塔进行了变形观测，偏移值以二层顶为最大（约1.4cm），也正是木塔损伤最为严重的薄弱部位。综合各种资料，比对营造学社的勘察测绘记录，可以认为木塔自身结构具有很强的抗震能力，历史上的地震没有对应县木塔产生致命的影响；但由于外力破坏、柱子倾斜、构件残损退化等导致目前的抗震能力下降。另外，从开展的多次风荷载及风效应现场实测、模型风洞试验、风场分析研究来看，应县木塔风荷载影响属于正常范围，不属于特别突出的影响因素。

应县木塔为宗教建筑，受历代受帝王官吏及信众顶礼膜拜，维修不辍，基本上未遭人为破坏。逮至现代，一方面宗教信仰消退，另一方面战争武器进步，木塔也因之受到强烈影响。因木塔位于清代应县县城西北角，距西、北城墙仅百米之遥，木塔西南、西侧、西北三面受炮损严重。梁思成先生记录民国十五年（1926年）军阀炮击造成木塔破坏，1935年（民国二十四年）的维修应即针对此次破坏。与梁先生共同测绘木塔的莫宗江先生1950年随雁北文物考察团考察应县木塔，在报告中写到“抗日战争与解放战争期中，曾被据城顽抗的敌人利用作观察抗御的据点，至今塔内砖垒的工事还在；前后曾经中炮四十多发。”“自夹泥墙被拆除改成格子门以来，仅仅经过十四五年，塔身已可以看出歪向东北。在第二层内的各柱向东北倾斜最甚”。

二层西南内、外槽倾斜现状(2011年)

由此可见，正是炮击与拆除外槽斜撑墙体直接引发了木塔二、三层西南面外柱严重倾斜，并由此在木塔上层自重长期作用下，经80余年的持续发展，使得目前二层佛殿层自西南向东北方向侧倾斜日益严重，通过不同时期照片对比肉眼可见。倾斜最严重部位西南侧北平柱2020年8月测量柱头相比柱脚中心点向东北方向偏移576.4mm，而此柱高度仅为2805mm（柱底径600mm），偏移量超过柱高的1/5，接近柱径。所赖其后侧辅柱及周边梁柱扶持尚保持斜立而未倒，但是其反作用力施及内、外槽周边梁架，二层各柱总体上形成自西南向东北方向倾斜逐渐递减的变形特征，东、北侧个别柱子轻微外倾。三层各柱总体自西北向东南倾斜，程度较二层为轻。四、五层倾斜变形较小，但柱子积累沉降较大，五层柱西、北侧相对下沉。

应县木塔一层由内、外两圈厚重土坯墙维护，较为稳固。一、二层木构件与节点残损最为严重，三层次之，四、五层较好。底部两层木构件因荷重过大开裂者较多，典型的是柱头上普拍枋端部因木材横纹受压过大而普遍压碎。二、三层铺作炮损构件较多，包括炸碎、开裂、烧失等。三层以下柱子以及各层内槽承载佛像的两根六椽栿大梁有不同程度开裂。总体上看，危及应县木塔安全的主要残损是二、三层尤其是二层的柱框倾斜，同时下部三层的木构件也存在着较为严重的残损。

二层明层西侧内槽枪弹及炮弹破坏情况 (2018年)

三层平坐外槽顺栿串炮损反拱 (2018年)

二层明层构件残损程度评估图
（中国文化遗产研究院，2011年）

咬定青山，坚持监测与基础研究先行

现在看来，2007年以前应县木塔维修加固方案的反复，除保护理念的差异外，主因还是应县木塔异常复杂，保护修缮难度极大，受限于学科发展水平，基础研究不足。当时的主要问题是：（1）没有全面、系统、量化的监测数据；（2）文献未作系统梳理，未明确木塔二、三层倾斜严重的主要原因；（3）古建筑木结构分析计算还是沿用现代结构的假定与边界条件；（4）缺乏准确、细致、真实反映现状的测绘图与勘察成果。一方面，对木塔倾斜现状及是否持续倾斜，以及倾斜发展的程度，因缺乏监测数据支撑，专家各持己见； 另一方面，结构专家与古建筑专家一致认为当时采用的结构分析假定与边界条件不符合古建筑木结构实际情况，不信任此种情况下的有限元分析成果，并且也缺乏开展大比例结构试验的技术、经济条件；同时，现状测绘与勘察成果的精细程度也不足以定量判断构件残损程度，难以预估落架大修后构件更换量以及历史信息的损失程度。

2007年以来，中国文化遗产研究院统筹全院资源，应县木塔保护研究作为全院唯一配置专职研究人员的项目稳步推进，组织院内及院外各协作单位多学科协同开展或完成了约30项木塔测绘、勘察、检测、试验、结构性能与加固措施研究项目和文物保护规划，以及瓦面保养维护、牌匾修复等工程。应县木塔保护加固坚持监测与基础研究先行，在以下几方面取得重要进展：

（1）紧紧抓住了结构监测这一应县木塔保护的龙头，十二年持续不间断的结构变形监测成果，为应县木塔针对性的现状加固提供了严谨的事实依据与分析基础。特别是通过2015年以来的木塔整体变形监测，并与其它途径历史测量数据比对参照，首次得出明确、量化的监测数据与结论。倾斜最为严重的二层佛殿层（明层）西南侧外槽北平柱的柱头与柱脚中心点以每年2-3毫米的速率向东北方向倾斜，且持续稳定发展，但5年监测期间内未出现突变。二层内、外槽其它各柱倾斜变形大体上自西南向东北逐渐减小，北侧和东北侧有个别柱子外倾，整体呈现自西南向东北倾斜。三层整体上自西北向东南倾斜，倾斜情况好于二层。四、五层现状较好，部分柱标高因下部柱的倾斜而有相应的变化。这说明应县木塔结构处于持续倾斜之中，也明确了变形的特点及速率，为下一步对症治疗开展针对性现状加固营造了共识与评估标准。

二层明层柱倾斜现状评估图

二层明层变形认识的深入与修正

二层外槽立柱法向累积变化量曲线图
（中国文化遗产研究院、建设综合勘察设计研究院有限公司）

（2）在详细勘察、文献梳理与结构分析基础上，确认了应县木塔80余年来局部倾斜日益加剧的主要相关因素：炮弹轰击产生的局部水平外力引起部分外槽柱超常内倾；内倾严重外槽柱在自重作用下，形成持续且日渐加大的水平力（结构力学上称之为“P?Δ”效应），上推柱头，下推柱脚；加之拆除明层外槽斜撑后木塔抗侧与抗扭能力下降，造成二层八边形柱框自西南向东北倾斜日益严重。另外，也有地震与风荷载常年积累损伤、木材材性年久退化、关键构件与节点的承载能力下降等的影响。

1933年营造学社木塔二层明层测稿

 2011年测绘数据与1933年图纸数据比对

 

二层平坐层西南内槽铺作外闪   

二层平坐层西侧外槽铺作外闪

（3）以1970年代中期李士温教授以来，太原工学院、中科院力学所、哈尔滨工业大学等研究为基础，2011年以来应县木塔结构特性研究取得长足进步。应县木塔短柱摆动抗侧、刚柔分层隔震等结构特点新认识经中国文化遗产研究院近年在应县木塔保护实践中的运用与积极推广，已逐渐获得结构工程主流学界认可，包括太原理工大学、北京交通大学、西安建筑科技大学、重庆大学、北京建筑大学、厦门大学、中国建筑科学研究院等已完成一系列基于以上认识的重要结构试验或理论分析成果，同济大学也完成了上海某新建木塔的1：5缩尺振动台试验及数值分析。日本结构工程界近年对传统木结构受力特性也开展了很多重要试验及研究可资借鉴。目前来看，国内结构工程学界关注应县木塔保护的大多数重要机构已经取得共识，能够较准确反映中国古代多层木结构实际特点的结构分析方法突破在即。

二层明层柱头铺作力学性能试验研究
中国文化遗产研究院 2010年

 

（4）精确、全面反映现状的测绘图是木塔研究、监测、保护工作的基础。一方面，定期测绘从长时段来看就是一种监测，我院即整理了自1933年梁思成先生手绘测稿以来的历次应县木塔测绘图纸并与现状进行了初步比对；另一方面，即使发生最坏的倒塌或火焚等灾变，木塔信息在全面留取后也可按照记录补配修复，且将真实性损失控制到最小，是防灾减灾的重要措施。相关技术目前已经成熟，近年应县木塔已陆续完成多项局部性的信息记录，木塔整体性的精细化测绘及信息留存项目国家文物局已经立项，中国文化遗产研究院正在稳步推进。相关详细勘察如节点构造调查、构件编号、节点构造调查、构件年代检测判断，以及建造历史研究等工作也在按计划开展。

应县木塔正射影像,南立面
（中国文化遗产研究院、天津大学建筑学院， 2017年）

应县木塔正射影像,西立面
（中国文化遗产研究院、天津大学建筑学院， 2017年）

精细测绘与信息留存方案示例
 （中国文化遗产研究院、北京建筑大学，2018年）

谋定后动，近期现状加固对症治疗

前述监测成果表明，应县木塔二层局部倾斜非常严重且还在持续稳定发展，说明木塔结构并未处于稳定状态，如遭遇较大地震有局部失稳（倒塌）的可能性。因此应及时、有效开展应县木塔保护加固。

1990年至今30年以来，伴随着对应县木塔研究的深化以及文物保护理念的嬗变，目睹某些因前期研究不足而仓促开展的不当保护造成的重要文物的损伤，越发凸显在应县木塔保护中坚持监测与研究先行，不轻易干预本体的可贵。

通过对木塔结构特点与监测数据的分析，可以认为木塔自身结构体系是保证其自身安全的重要基础，目前仍然具备这一功能，未因局部变形与构件破坏改变。独具特色的刚、柔相间的木塔结构仍然是其自身安全的依托。因此在现阶段，相关加固措施均应在此前提下进行，应是补强性质的，而非替代式的；同时保持木塔明层、暗层各自的刚柔特性至关重要。这既是科学加固、保证木塔安全稳定的实际需求，也是坚持文物保护“真实性”原则，实施最小干预，保存历史信息，保护与展示文物价值的需求。

这类似于医学上“对症治疗”的策略：针对性地改善疾病症状，但不能根除病灶，也就是所谓“治标”。对应县木塔这座年近千岁举世无双的重要文物，在现阶段研究与实施、保障条件尚不充分完善的情况下，以“减缓倾斜发展”为目标的“治标”策略较急于彻底解决问题的“治本”更为合理、可行。

“谋定后动”，应县木塔保护路径既要“集思广益”，又不能“筑室道谋”。基于多年工作积累与研判，中国文化遗产研究院提出的应县木塔保护近期目标（2023年前）是：初步开展木塔二层倾斜最严重部位现状支顶加固，完善木塔结构监测体系，完成木塔精细化测绘及信息留存工作，制定防灾预案。力争3年内提出减缓木塔倾斜严重部位倾斜进一步发展的措施，落地实施并初见成效。目前正在开展木塔倾斜严重部位局部足尺模型结构特性与加固措施试验。

应县木塔倾斜严重部位局部足尺模型结构特性与加固措施试验
（北京建筑大学与中国文化遗产研究院合作，2020年，进行中）

一种现状加固思路示意图：
二层明层西南侧倾斜严重部位加设辅柱红色为加设构件
（中国文化遗产研究院）

完善木塔结构监测体系的前期研究：
木塔柱倾斜仪实时监测试验
（中国文化遗产研究院、源清慧虹信息科技有限公司，2019年起）

 

旧邦新命，多方协同共保木塔永年

“阐旧邦以辅新命”。在国家文物局、山西省政府指导下，山西省文物局、朔州市、应县与中国文化遗产研究院共同推进，2020年7月中国文化遗产研究院应县木塔工作站揭牌，为应县木塔保护研究工作提供了现场工作平台。下一步计划在此基础上建设“中国木结构古建筑保护研究中心”，组建由中国文化遗产研究院主导、相关研究机构紧密合作、多学科协同研究的工作团队，在应县木塔现状勘察评估、结构特性研究、材性检测勘探、传统修建技艺、修缮加固措施、建造历史沿革、修缮保护理念等多方面全方位开展研究并兼及其他早期古建筑。

中国文化遗产研究院应县木塔工作站

阑额和角柱柱头连接构造形式调查

     

二层暗层内槽柱脚节点示意图
（中国文化遗产研究院、北京交通大学，2018年）

 

2056年，应县木塔将迎来募建1000年，距今年尚有36年，这期间应县木塔保护工作拟划分为2个阶段。中期目标及主要工作（2030年前）：持续开展结构监测，广泛深入开展各项基础性研究，做好木塔信息全面留存，进一步完善倾斜严重部位现状加固措施，残损构件现状修缮，优化防灾预案。消除一定时期内木塔局部或整体坍塌风险，为达到远期目标（即建立在深入研究基础上的全面修缮）争取时间。远期目标（2056年前）：在中期全面深入研究基础上，凝聚修缮理念共识，明确整体修缮思路，适当调正倾斜柱框，全面修缮残损构件，木塔结构整体上恢复相对较为健康状态，得以长期保存、传承。

 

应县木塔五层正南面高悬明成祖题“峻极神工”匾，五百年后的清末，一层正北面又挂上了“永镇金城”匾。祈愿应县木塔实施的科学保护措施与策略能获得今天社会各界最广泛的认同，在坚持文物保护“真实性”原则下，既可最大限度保存历史信息，又能让千岁木塔益寿延年；如同此二匾之善颂善祷：峻极神工，永镇金城。

来源：新华每日电讯. 2020-10-19. 记者赵东辉、王学涛；国家文物局等.