江苏丰县梁寨古船发现与保护修复研究*

吴双成 王伟 王云鹏 刘建国 胡文龙

2014年10月13日，在江苏省徐州市丰县梁寨镇黄河故道清淤现场，施工人员意外发现了一艘木质沉船，并逐级上报文物部门。在徐州市博物馆专家的指导下，梁寨镇政府的大力协助下，丰县博物馆于10月14—15日对古船进行了发掘(图1)。清理出瓷碗、瓷盘、瓷酒杯、带釉的残碎大缸、残碎紫砂壶等瓷器，油壶、残碎铁锅、锅铲子、铁菜刀、剪子、铜漏勺、煤块等厨房用具，烛台、黑油灯、锡香炉、一对铜鎏金手镯等生活用具，铜锁、康熙通宝、乾隆通宝、嘉庆通宝等铜器，以及火铳等武器。据此初步推断是一艘清代中期内河民用船，是徐州历史上首次发现的古代沉船。发掘后将古船拆解，并迁移至丰县博物馆用纯水浸泡至今。

图1 梁寨古船出土现场(部分构件已经提取)

一、考古发现

根据现残存船材的外形、钉连方式等保存状况，推测各个船材功能。初步判断有舱面建筑顶板(以下简称顶板)2组共18块，纵向承梁2条，锥形木杆1个，滑轮2个，带加工痕迹构件7个，窗棂1个及其他残缺构件。

(一)顶板

在舱面建筑顶板2组共18块船材中，最大单块船材长236.00—237.5厘米、宽40.5—27.0厘米，最小单块船材长180.5—186.5厘米、宽20.0—32.5厘米，厚4.0—4.8厘米(图2、表1)。参照发掘图片和钉孔、钉距对残存船板进行试拼装，板与板间采用平口搭接，并辅以钉连。

图2 梁寨古船部分顶板(内顶面)

表1 顶板信息统计表

舱面建筑顶板上有两方形孔，其一位于编号2—9、2—10板材间，边长为11.0厘米，孔外四边有高3.0厘米、宽4.0厘米的木块垒砌的边框。其二位于编号2—3、2—4号位置，2—3号板为两块板材组成，中间留29.0厘米的间隔，在2—4号上对应位置挖出“凹”槽，与2—3号板形成边长为29.0厘米方孔(图3、图10)。

大方孔(内) 小方孔(内) 小方孔(外)

(二)承梁等构件

除顶板构件外，还发现承梁2条、锥形木杆1个、滑轮2个、带加工痕迹构件7个、窗棂1个及其他残缺构件(表2)。

表2 承梁、滑轮、帆杆等构件信息统计表

1.承梁

共发现承梁2条，应为增强舱面建筑顶板强度而设，与顶板钉连，其两端应落在舱面建筑横面竖柱上。左承梁长620.0厘米、宽14.0厘米、厚7.0厘米。右承梁残为两段，残长385.0厘米、宽12.0厘米、厚4.0厘米(图4、表2)。

图4 梁寨古船左承梁

2.锥形木杆与滑轮

发现一根残长145.0厘米、直径13.0厘米的木杆，顶端加工成锥形，且带有弧度。上部有铁质附件6个，铁箍以增强整体强度(图5、表2)。铁构件挂有两个滑轮，一个保存较好，做工精致(1号)，另外一个残缺严重(2号)，应为桅杆顶端。1号滑轮木质部分直径约9.5厘米，高度约32.5厘米。整体呈纺锤形，轮、轴均为木质。在滑轮顶部中心位置垂直插入铁钩，横向铁销贯穿固定。既可用作定滑轮，也可用作动滑轮(图6、图7、表2)，应属帆升降所用之索具。

图5 梁寨古船锥形构件与滑轮出土状况

图6 1号滑轮 图7 梁寨古船1号滑轮剖面图

3.窗棂

方窗棂1个，边长74.5厘米、棂框宽4.5厘米、厚4.0厘米，四角卯榫相接。残存9根棂条，均长69.5厘米、宽2.3厘米、厚3.5厘米。棂条两端各有2.5厘米榫头，与棂框深2.5厘米的卯口相连。从棂框卯口来看为九棂七穿，交叉位置开槽口相扣而成(图8、图9、表2)。

图8 梁寨古船窗棂及细部 图9 梁寨古船窗棂结构图

4.带有加工痕迹构件

共发现有明显加工痕迹木构件7个，残为14块。长度在103.0—406.0厘米、宽度在4.5—32.0厘米、厚度在3.0—7.0厘米。加工痕迹多为榫卯，或带有铁钉或带有铁质附件(图10、表2)。

图10 梁寨古船构件

(三)舱面建筑顶板复原

依据出土时状况，以及其拼装后的梯形角度和其下承梁长度合理延伸，推算顶板整体长约623.6厘米、前宽275.3厘米、后宽207.5厘米。共发现18块板，根据板平均宽度，推测应不少于23块板。板与板间钉连，入钉口多在内顶面，部分入钉口在顶面，俯视看板上使用了不少两脚卡钉。板下为“井”字形承梁结构，纵横承梁板宽均为7.0厘米、高14.0厘米。板两端落在其下纵桁上，纵桁均宽4.5厘米、高14.0厘米。故此在顶板上有四道纵向直钉连，中间两道与纵承梁相接，两边两道与侧面横桁相连。板与承梁、纵桁入钉口均在顶面(图11)。

图11 顶板俯视(中)、内顶视(右)、中剖图(左)及钉痕(单位：厘米)

在距顶板后端91.1厘米处和235.8厘米处，有边长分别为11.0厘米和29.0厘米的方形孔。从该位置的横向剖面图来看(图12)，舱面建筑两侧设有类似“屋檐”的构件。推测一是防雨，二是可以增加舱内面积。其下设置的“凹”槽，可能为“板窗”所用。顶板前端护板是随横剖面形状，由一块整板加工而成(图13)。有效遮挡承梁、顶板、横桁端部，不仅起到较好的装饰作用，且对承梁、顶板、纵桁的端部起到良好的保护作用，类似于屋檐椽头的“连檐”。其下加工有“凹”槽(图11、图14)，可能是为“板门或板窗”所留。为深入研究舱面建筑顶板的结构，制作了顶板的三维复原效果图(图14、图15、图16)。

图12 顶板横向剖面图(单位：厘米)

图13 顶板前端正视图(单位：厘米)

图14 顶板前内顶侧视效果图

图15 舱面建筑顶板前左上侧视效果图 图16 舱面建筑顶板前左下内顶视效果

二、价值认知、病害评估与保护修复建议

(一)分析测试

1.树种鉴定

饱水木质文物的树种种属的确定是选择脱水方法的关键。选取无修复价值、且有一定代表性的残木块作为样品，在中国林业科学院木材工业研究所进行树种鉴定。经树脂包埋，切片显微观察，鉴定样品为榆木类(图17)。

横切面 径切面 弦切面

2.含水率测试

样品：无法修复价值一块残块，所属位置不详。

设备：电热恒温鼓风干燥箱：型号DHG—9146A；温度范围：室温+10-300℃；温度波动：±1℃；控温精度：0.1℃。电子天平：Mettler toledo XS205。

步骤：将烧杯洗净，烘干，称重，编号，待用。将饱水残块清洗干净，去除表面敷着泥土及污物，用滤纸洗净表面的附着水，置入烧杯中称重。将样品放入电热恒温鼓风干燥箱内，温度设定在103℃，烘干24小时。取出放入干燥器中冷却至室温称重。

结果：烧杯净重113.6997克，烧杯和样品重213.1280克，干燥后烧杯和样品重161.8422克。计算出样品脱水前重(M1)99.4283克，脱水后样品重(M0)48.1425克。按照含水率计算公式W=(M1-M0)/M0×100%，计算出梁寨古船船材的含水率为106.53%。

3.显微分析

样品：干燥后的木材残块一块，所属位置不详。

设备：荷兰飞纳扫描电子显微镜phenom XL。分析电压为15KV及配套电流，电子光学照明为CeB6灯丝，电子放大倍数100 000倍，分辨率≤15nm。搭配美国EDAX公司Genesis 2000XMS型X-射线能谱仪，能谱探测器能量分辨率<137eV(Mn Kα)。显微镜：德国徕卡DMS300体式显微镜，莱卡DVM6超景深显微镜。

方法：使用环氧树脂包裹干燥后的木材样品，用1000-2500目水砂纸由粗至细磨抛样品。放入离子溅射仪真空罩内，抽真空至10～1Pa，喷金50秒，取出样品，放入扫描电镜样品仓观察。在普通显微镜下观察，直接将样品放置载物台上即可。

结果：可以发现该样品腐朽较重，木质纤维断裂较多，形成较大量洞，在孔洞边缘有析出的结晶盐(图18)。

A、纵截面图(100×)

B、纵截面(340×)

(二)价值认知

1.古船时代

古船自身残缺严重，外形不整，单从船体型线和工艺无法考证年代，但从随船出土的铜钱年号和瓷器来推测该船年代大致为清代中期。

2.古船构造技术

舱面建筑构件发现较多：观察国内出土的内河船保存状况，大多只保留船底、隔舱和船外板，舱面建筑多数遭到破坏。而梁寨古船保存的顶板、桅杆顶端、滑轮、窗棂等多为舱面建筑，为古船舱面建筑研究提供了丰富的实物资料(图7、图9、图11)。

船钉、修补及钉孔痕迹等造船工艺：挂锔是船板间常用的连接方式，多用在船体养护过程中。挂锔的规格、种类、钉距以及下挂锔前的开槽与锔嘴、锔板、锔尾的入槽顺序、后期密封等工艺，是我国古代劳动人民智慧的结晶，其工艺技术水平在同时期领先于世界，是非常宝贵的文化遗产，也是我国船史研究中的重要内容。梁寨古船所采用的挂锔连工艺具有极高的研究价值，为开展相关研究提供了重要实物证据。在该艘古船的船材上发现有较多挖补痕迹，以及未使用的船钉三角引导孔，可以推测该艘古船在使用过程中经常养护，以延长使用寿命(图19)。

图19 梁寨古船挂锔、修补、钉孔及引导孔

(三)病害评估

1.评估依据

国家文物局颁布的《WWT+0060—2014可移动文物病害评估技术规程+竹木漆器类文物》、《WWT+0003-2007馆藏出土竹木漆器类文物病害分类与图示》及《GB/T1931-2009木材含水率测定方法》等系列标准。

2.病害分析

经现场调研、测绘，以及取样分析测试可以判断，该船主要存在饱水、残缺、糟朽、断裂、裂隙、构件缺失等较为严重的病害(图20)。

图20 梁寨古船顶板2—6、7、8、9板病害图

3.保存状况评估

梁寨古船船底板、船外板及隔舱板等船主体结构整体缺失，残留主要是舱面建筑构件。顶板保存较为完整，但腐朽严重，部分构件如窗棂、滑轮、桅杆顶端等保存较为完整，但也存在缺失、腐朽、破损等病害。

(四)脱水保护修复建议(1)吴双成等撰：《菏泽古船保护修复》，载《江汉考古》2014年第1期，第163—173页；吴双成：《出土木船的保护与修复》，载《中国文物报》2018年2月16日，第7版；内部资料：《山东菏泽古船脱水保护修复验收报告》《山东鄄城凤凰古船脱水保护修复方案》《山东聊城大运河古船保护修复方案》《天津张湾古船脱水保护修复方案》《江苏丰县博物馆馆藏清代古船保护修复方案》等。

1.建立档案

按照《WWT+0011-2008馆藏出土竹木漆器类文物保护修复档案记录规范》建立该艘古船的保护修复档案。

2.保护工作要点

清洗灭菌：用软毛刷对古船构件进行清理，对于较为顽固的污物，采用酒精和水的混合溶液进行清洗。特别顽固的可采用一些柔和的清洗剂进行初步清洗工作。清洗结束后使用硼酸、硼砂进行消毒处理。

脱盐、脱色：可采用浸泡方法脱盐。浸泡过程中采用ICP的分析手段对浸出液进行测试，观察浸泡液中离子浓度的变化，来判断脱盐效果。可采用草酸进行局部脱色。

脱水定型：梁寨古船可采用比较成熟的乙二醛复合法进行脱水定型工作。

铁钉的保护：梁寨古船的船板是用铁钉连接固定的，出土时均腐蚀严重。可采用磷酸钝化，最后用3%的B72乙酸乙酯溶液进行封护。

封护：完成古船整体脱水保护修复后，可通过表面喷涂紫外线吸收剂等封护药品，达到封护目的。

3.修复工作要点

单件船材的加固与修复：针对船材的腐朽、残缺、断裂、开裂、变形等病害状态，可采用衬板扶强、镶嵌、补缺、断裂、穿销、矫形等方法进行加固与修复。

构件归位与修复：主要包括顶板、窗棂及其他构件的修复。顶板：在前期对舱面建筑顶板及承梁保护修复的基础上，按照考古发掘资料进行拼对。拼对后，在有充分依据的基础上，对缺失部位，按照船材修补方法使用相近木材进行补配。窗棂等：根据窗棂、滑轮的结构特征，使用相近树种木材对窗棂和滑轮缺失部分进行补配。其他构件：根据构件的加工痕迹，尽可能分析推断出其在古船上的位置，在有充分依据的基础上归位、拼合。对于无法归位的残存大小构件保持原样进行保存，用于今后研究及展示使用。

钉连：在修复过程中，舱面建筑顶板及承梁等船材间需要钉连。梁寨古船腐朽程度相对较重，古船修复过程中，尽可能使用传统船钉。在隐蔽、需要强度的部位采用不锈钢螺丝、或不锈钢燕尾钉进行强度加固。新材料、新工艺融合入传统工艺。

做旧：修补所用木材与旧材色泽上差距较大，必须进行做旧。做旧过程中，坚持由浅及深，做到整体协色。主要使用水溶性粘合剂与矿物颜料。达到“远看一致，近观有别”目标。

填充艌料：梁寨古船船板缝隙间的填充艌料，现因腐朽而缺失。可使用传统艌料进行填充，这样不仅可以起到粘结船板的作用，同时也可起到密封船钉的作用。

4.展示与利用

在展示过程中，梁寨古船的顶板需要制作钢木结构的托架。对于滑轮等重要舱面建筑构件需要制作纯木展示托架。托架的做旧要接近船材本身色泽，但又需有所区别。

5.保护修复后的保存条件建议

环境温度控制在18—25℃，相对湿度在55%—65%，光照采用无紫外线的冷光源。除建立安全保卫制度外，还要建立健全全日制检查养护机制，采取适当的防霉、防虫、防裂等措施。

三、结语

在我国内陆古河道及沿海海域常有清代古船考古发现，但梁寨古船不仅是徐州历史上首次发现的古代沉船及文物，更是较为罕见的清代中期内河民用船。该艘古船保留下来的多是舱面建筑的构件，具有唯一性。为清代中期古船舱面建筑研究提供了珍贵的实物资料，弥补了研究资料匮乏状况。对研究清代中期徐州地区的漕运、木船营建、船工生产等都有重要价值。

(一)古船体量

从随船出土文物的年代推测，梁寨古船的时代为清代中期。从船体规模、制作工艺细致程度观察，应是民用船只。该艘古船发现有两个滑轮，应为风帆索具构件。滑轮的木质部分直径约9.5厘米、高度约33.0厘米，体量较大。所发现的桅杆上端部有铁质构件，应为悬挂帆杆所用，故此确定该艘古船有帆(2)席龙飞：《中国造船通史》，北京，海洋出版社，2013年，第404—412页。。

顶板保存状况相对完整，总体呈梯形，长623.6厘米，前宽275.3厘米，后宽207.5厘米，与其下的承梁和纵桁连接结构清楚。舱面建筑两侧纵桁下为窗棂或窗板，窗棂高度为74.5厘米。依据舱面建筑顶板外形，以及其下连接构件位置，推测舱面建筑应位于船体中后位置，其顶应高于甲板1.50米。

若按残存顶板尺寸约为船体总长的1/4推算，舱面建筑两侧面到船舷边0.5米，可推算古船整体长度在24.5米，宽度在4.0米左右。

(二)古船沉没

根据梁寨古船保存构件及其出土时倒扣状态，推测该艘古船在航行中，在古河道遇到激流，船体近180°倾覆。顶板等舱面建筑构件先嵌入淤泥，激流河水将舱面建筑与船主体分离。舱面建筑构件逐件尘封在淤泥中，并得以保存；而船底、隔舱板及船外板等船的主体结构随水流漂移，掩埋于附近淤泥，或遭受破坏不存。

(三)存在问题

因保存下来的古船构件较少，且受扰乱严重，故此存在以下问题有待深入研究：

1.有加工痕迹的构件

本次共发现有加工痕迹船材多块，在编制脱水保护修复方案前期进行过试拼接，拼对成果均在本文中。有待于脱水保护后，在修复过程中，再仔细研判各个构件的功能，确定相互关系，最大限度归位，尽可能恢复古船原貌。

2.舱面建筑顶板上双方孔的作用

该艘古船保留最大、最为完整的构件为顶板。其上有一大一小方孔存在的功能？为何是方形？这些都是有待深入研究的内容。大方孔是借助2—3板材的自然间距，而小方孔则是在2—9、2—10整板上锯断加工而成，且外侧辅以木条加固。所留孔洞初步推测或为采光、通风而设。

3.锥形木杆

前文所发现的锥形木杆的具体名称有待确定。从保留在顶部的滑轮、铁圈、连接件等配置及相互连接关系观察应是挂帆或升降帆所用。且从滑轮直径比较大，推测风帆也比较大，故此本文认为应是挂风帆的桅杆。但从其带有弯度，也可能为帆杆。

梁寨古船所保留下来的顶板、窗棂及滑轮等为研究清代中期古船舱面建筑制作工艺提供了难得的实物资料，但保存下来的船构件保存状况不佳，受扰乱严重，同时存在对构件功能认识不足等困惑或疑问。故此应当及时采取国内成熟的饱水木器脱水方法进行脱水保护，然后根据每块船材的外形进行拼对，以尽最大可能还原顶板等构件的位置，从而进一步开展价值认知等相关研究，深入发掘梁寨古船的文物价值，释读上述疑问。

(致谢：论文写作过程中，得到中国船级社武汉规范研究所教授级高工何国卫先生悉心指导，在此表示感谢！)