潘鋒
隨著七聲清脆洪亮的鐘聲,自1990年1月7日關閉的意大利比薩斜塔于2001年12月15日重新向游人開放,人們沿著294層螺旋狀的樓梯登上了54.5米高的塔頂,而這些臺階已經(jīng)有4359天沒有接待過游人了。
12年前意大利文化部由于擔心比薩斜塔的傾斜角度太大而有可能倒塌,宣布正式對游人關閉,當時比薩斜塔的塔心已經(jīng)偏離垂直線超過4.5米,為了拯救這一歷史名勝,各國建筑學家和糾偏技術專家想盡了辦法并隨后展開了長達10年之久的維修和糾偏工程。
對比薩斜塔的“扶正”從它修建時就已經(jīng)開始。早在1272年,建造比薩斜塔的工人為了糾偏,減薄了塔身南面的大理石厚度,后來在塔頂上還加上了一個鐘樓,工人使這個鐘樓略微向北傾斜以達到糾偏的目的。但由于沒有抓住根本因素,比薩斜塔斜塔繼續(xù)傾斜,從1550年到1817年的267年間,比薩斜塔共傾斜了5厘米。1838年,比薩斜塔又出現(xiàn)了一次較大幅度的傾斜,此后,斜塔以每年平均1毫米的速度繼續(xù)傾斜,曾有人預言,比薩斜塔將在2003年一2004年間轟然倒塌。
為防止比薩斜塔倒塌,在關閉比薩斜塔以后意大利政府成立了“比薩斜塔拯救委員會”并向全世界征集“扶正”和延緩比薩斜塔傾斜速度的辦法,中國專家也為糾偏出謀劃策,武漢大學博士生導師劉祖德教授的“地基應大解除法”對制定比薩斜塔糾正方案起了一定的參考作用。
經(jīng)過百年之久的反復論證后,拯救委員會選擇了一個非常簡單的糾偏辦法,那就是從比薩斜塔的北側(cè)地基下抽出部會渣土使斜塔的傾斜自然北移,而這一辦法卻是一位意大利人1961年提出的,當時由于其原理過于簡單和淺顯,一直沒有引起專家的重視。但此人后來到了墨西哥并用這一方法將出現(xiàn)傾斜的墨西哥大教堂“扶正”了。
英國帝國理工學院的約翰比蘭教授在抽土糾偏方案的實施過程中發(fā)揮著關鍵作用。比蘭教授說,比薩斜塔傾斜不止的關鍵在于,它的造基不是建在石頭上,而是建在軟土上。由于塔是向南傾斜,因此抽土糾偏主要是想通過向北側(cè)地基打洞、抽出部分淤泥而進行人工沉降,從而扭轉(zhuǎn)斜塔向南傾斜的角度。比蘭為此設計出了一種特殊的鉆管,它直徑約20厘米,其中有個類似開酒瓶塞子的鉆頭,能夠深入地下的同時抽出軟土。在經(jīng)過精確的設計和充分的準備后,比薩斜塔的抽土工程在2000年2月13日開始,41條抽土管深深地插入20米深的比薩斜塔的塔基下面,工程以每日抽土100公斤的速度進行;與此同時幾條鋼索環(huán)繞捆住斜塔的二層,向北拉住塔身,斜塔內(nèi)的120臺精密儀器從各個角度和高度嚴密監(jiān)視斜塔的動靜。
對險象環(huán)生比薩斜塔的拯救工程耗時12年,耗資550億里拉,約合2500萬美元,負責比薩斜塔拯救工程監(jiān)督工作的意大利建筑專家皮耶爾弗朗切斯科帕奇尼說,目前塔頂中心點偏離垂直中心線的距離比拯救前減少43.8厘米,已基本恢復到18世紀末的水平,足以確保它在300年內(nèi)不會發(fā)生倒塌的危險。雖然斜塔向北回復了40多厘米,但比薩斜塔的偏斜之美依然不減當年,F(xiàn)代工程技術的力量,使得時光仿佛在斜塔身上實現(xiàn)了“倒流”。
(摘自《科學時報》)