■ 人物介绍
张涛现任北京市考古研究所（北京文化遗产研究所）文物防治处处长，北京市文物局拔尖人才，国家科技专家库专家、基金专家专家库专家、北京市科技专家库专家。主要从事古建筑科技保护研究，曾获中国文物保护示范工程二等奖、梁溪林业科学技术奖科技进步奖、北京市科技进步奖二等奖。 2017年入选“北京市杰出青年人才”，2019年入选中宣部“宣传思想文化拔尖人才”之一ment。
张涛，北京考古研究所文物保护部主任。新京报记者 蒲峰 摄
位于北京鼓楼正南的万宁桥，有着700多年历史的万宁桥至今依然车流不息，每天迎接着来自全国各地的市民和游客。
一年前，“北京中轴线——中国理想之都的杰作”成功列入世界遗产名录，万宁桥成为15处遗产之一。万宁桥始建于元代，被誉为“中轴线第一桥”。如何保护古老的遗产并让它继续为社会提供交通？当科技与人文碰撞时，量子监控守护文物安全，文物真正成为连接过去与未来的“活史书”。
使用振动拾音器监测波动并在万宁大桥上做“心电图”
“万宁桥是一个非常特殊的文化遗产，始建已有700多年了，仍然作为重要的交通道路使用，这在北京是很少见的。比如北京的卢沟桥、琉璃河大桥都已经不再通车了。”
2019年开始，北京考古研究所文物防治处处长张涛和同事们开始对万宁桥等大运河北京段文物古迹进行监测。
在前期规划过程中，他们经过事先讨论，确定了监测目标和重点内容：裂缝、沉降、振动频率、振动速度等微小变化都属于监测范围。因此，拾取振动很容易使用。
“振动拾音器对微小振动非常敏感。”张涛介绍，“比如你把震动拾音器放在桌子上，一只猫跑过去，振动拾音器可以检测到它，而无需跳到桌子上。长城很长，如果你推墙，振动拾音器就能感觉到。如果有一阵风或雨，振动传感器就能检测到。”
张涛和他的同事利用振动拾音器收集并比较了万宁大桥五年内的微振动和可能的振动。 “这就像心电图。人在10岁、20岁、30岁时收集的信息是不同的，有起有落。
张涛说，万宁桥是一座石桥，石文化遗迹最容易受到脆性破坏。当出现裂缝时，它们会很快破裂。 “它不像木质构件，有一点指示，因此，对于它的追踪，我们必须是三维的、精准的，这与追踪木质建筑不同。”
张涛经常使用的红外热像仪s。新京报记者 蒲峰 摄
桥上车流量很大，不同时间采集到桥体不同的状态数据。
除了拾取振动外，张涛和他的同事还利用地质雷达检查桥体内部是否有空鼓，并利用三维激光扫描仪系统测量外部尺寸，为万宁桥开发了可量化的检测系统。
“所谓三维激光扫描仪，采用的是激光测距，激光沿直线传播，光线发射后，通过采集建筑物表面沿线的所有关键点，可以吸引云建筑数据，了解砌体的变化以及哪里有凹陷。
跟踪数据采集往往需要蹲点、下雨或打灯，而万宁桥数据采集则需要更复杂的方法和流程。张涛举了个例子，“因为有万宁桥下是水系，我们测量桥洞非常困难，桥下也不容易架设仪器。有人问，船为什么不划呢？如果你划船，船就会在水中摇晃。三维激光发射的瞬间，如果轻微晃动，光线打在桥上然后返回，则其中一处有误差，测得的数据无效。
因此，张涛和同事们只能等到北京一年中最冷的时候才去万宁桥采集数据。 “三到九天大家都不愿意出门，但天气越冷，对我们的工作就越有利，冰冻得很硬，踩起来很困难，仪器放在上面就稳了。”
然而，如果外界温度太低，仪器就会“罢工”。张涛印象深刻的一年，当北京室外气温达到-18摄氏度时，他和同事们走在万宁桥下。他们一拿仪器，测量了两分钟就关闭了。他和同事赶紧把电池拆下来，放在腋下预热一会儿，然后等到仪器开机继续测量。如此反复进行以完成整个数据收集。
测量的另一个困难来自于万宁大桥交通的复杂性。 “我们不能只测量白天的数据。白天有游客、自行车、汽车经过，而且残桥下面还有地铁，冲击波非常混乱，无法确定单一因素对残桥的影响。我们想了很久，决定对残桥不同状态下的数据进行一一监测。”张涛说道。
“晚上12点以后，当地铁停下来，周围没有人的时候，我们就能看到瓦尼的安静状态。ng桥；第二个状态只模拟游客步行，第三个状态模拟游客骑自行车经过，第四个状态是早上5点第一趟地铁经过时……这样，我们就得到了桥梁在单一状态和组合状态下的数据。茧中，我们逐渐了解了各种因素对万宁大桥的影响。
北京万宁桥。图片/图片图片
文物保护从治疗“已有疾病”到治疗“无理”
2020年，万宁桥修复被列为中轴线申报世界遗产重大项目，成为北京市交通委员会城市维护中心组织的首个文化桥梁修复项目。该工程于2023年顺利竣工，让这座至今仍充当交通前线的古石桥焕发了新的生机。
根据测量张涛等人资料显示，万宁大桥采取了交通管理措施。交通运输部门制定了机动车限速30公里/小时、总载重量限制20吨、轴重限制13吨的措施。同时，采取措施重新铺沥青油，修复优化桥梁纵横坡修复，重新铺设后的沥青路面平整光滑，降低了桥梁桥梁的行车振动。
不仅是万宁桥，北京中轴线上的钟鼓楼、景山、寺院等建筑都有张涛团队的痕迹。针对北京以木结构为主的古建筑，利用微钻阻力计等技术方法进行无损检测，实现了古建筑病害的定量检测，推动文化维护由传统的建筑方式向传统的建筑方式转变。吃“已有病”来治疗“未病”。
“有人说古建筑木构件经过三次大修，旧构件基本被替换了。但在我看来，老构件才是古建筑的灵魂，上面有题字、绘画、雕刻。每更换一次木构件，它的历史价值就失去了。张涛说，通过他们的定量检测，可以保留尽可能多的历史信息，修缮文物时尽可能少替换或不替换旧构件，保留文化的‘根’。”
“北京市对不可移动文物修复工作给予了大力支持。北京成功申办2008年夏季奥运会后，每年用于不可移动文物的文化经费逐步从1.1亿元增加到10亿元，并完成了大范围的古建筑修缮，领先其他省份。预防希望号召更多的专业技术人员和文化爱好者进入这个行业。 ””
新京报记者 詹胜杰
编辑白爽 校对穆向桐
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