巴黎圣母院的重建工程，在2019年至2021年期间完成安全加固后，成为了一项浩大的工程。施工的大部分工作都在50米以上的高空进行，新建的尖顶更是高达96米。这也是一次展现艺术修复精湛技艺的机会，修复了因火灾受损的艺术品。此外，整个工地的组织工作极其细致而智慧，500多名工匠在狭小的空间内同时作业，而供应商则遍布全法国。
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巴黎圣母院重建中扶壁的难题
在宏伟的哥特式教堂中，扶壁通过产生与拱顶和屋架对墙体施加的水平推力相对抗的反向推力，从而平衡这种推力。
巴黎圣母院的扶壁是中世纪建造的最宏伟的扶壁结构，为大教堂增添了独特的飞升之感。然而，自屋顶损毁后，这些扶壁便沉重地压在侧墙上。
工程师们决定通过在扶壁下方安放沉重的木结构来减轻其自身重量，这些支撑结构将一直保留，直到大教堂的拱顶和主屋架重建完成。
精密设计的巨型结构
测量师对28个形状各异的拱券进行了三维扫描。基于这些数据，设计团队能够为每个拱券量身定制，使其不仅与原构造完美匹配，还能与未来安装位置的支撑点精准契合。这份精细活计！
这些由落叶松制成的巨型结构，每件重达8吨以上，均在洛林地区预制。拱架在现场组装后，被分成两部分运往巴黎圣母院工地。
震撼的安装过程
每个拱架支撑模架的安装都是一项新的挑战。模架在地面完成最终组装后，被固定在一根专用起重梁上，该梁不仅能将其吊起，还能保持其垂直状态。实际上，起吊时必须绝对平直，并精准落位。两个拱券之间仅有6米的间距：起吊时容不得半点犹豫或临场发挥！
拱架在混凝土浇筑的台座上竖立起来后，这些台座位于大教堂露台上，用于固定拱架并分散其承受的重量。此时，与拱架相连的木匠会在拱架与扶壁之间放置垫木（长条木楔）。如此一来，扶壁得到支撑，屋顶拱顶便不会坍塌。
从2019年7月2日到2020年2月28日，巴黎圣母院的扶壁下方将安装28个吊架。
唱诗班席墙壁与拱顶的修复
2021年，结构加固阶段完成后，对损坏部分的拱顶与墙壁的修复工作随即展开。最终决定将大教堂按火灾前的原貌重建：
- 拱顶重建：
修复团队已开始修复乃至重建因火灾受损的拱顶。共计使用了1,300立方米的石材，用于重建倒塌的拱顶、替换因火灾高温而受损的镂空墙体中的松动石块，以及重新雕刻山墙和窗花格上的部分雕像。
- 雕塑与装饰品修复：
众多因高温受损的石质构件和雕塑已被清理并修复。
寻找与原石匹配的石材，重建巴黎圣母院
自大教堂建成以来，其石材便常被替换，但始终尽可能保持原石的特性——采用“巴黎白垩纪石灰岩”，但开采地点却越来越远离首都。
共计使用了1,300立方米的石材，用于重建倒塌的拱顶、替换因火灾高温而受损的镂空墙体中的松动石块，以及重新雕刻山墙和窗花格上的部分雕像。
石材供应已进行了两项研究。首先，历史古迹研究实验室（LRMH）分析了从大教堂中提取的石材及仍在原位的石材，以确定其特性。
寻找兼容的石材采石场
地质矿产调查局（BRGM——地质矿产调查局）受公共机构委托，随后识别出可能提供与原石在外观和物理化学性质上兼容的石材的采石场。该研究项目证明，卢泰西亚地质盆地中的某些采石场——大教堂历史上主要的石材供应源——能够提供修复工程所需的全部石材。
位于瓦兹河谷省博讷伊昂瓦卢瓦的拉克鲁瓦-于亚尔采石场是唯一一家能够提供重建倒塌拱顶所需的硬质石材并修复扶壁的采石场。与惯常做法不同，公共机构选择自行采购石材，以确保供应稳定。
另外八处采石场，位于圣马克西曼（瓦兹省）和苏瓦松（埃纳省）地区，将提供更柔软的石材，用于重建坍塌或受损的拱顶，以及修复内部结构。
石材开采
无论是地下采石场还是露天采石场，都是由名为“石层”的矿物层堆叠而成。要开采目标石材，首先需要清理覆盖其上的岩层，挖掘出所需的石层。
采石工随即面对石块，用一台锯石机——一种安装在近3.5米长机械臂上的大型切割机——将石块切割。接着，他用液压铲沿天然裂缝垂直切割，将石块分离为硬质与半硬质两种，最后将整块石料送往工厂进行“清洗”，即切割成薄片以检查是否存在此前肉眼无法察觉的裂缝。
质量控制与采石场准备：重建巴黎圣母院的关键环节
由于圣母院对工程质量要求极高，法国地质调查局（BRGM）应公共机构的要求，在从拉克鲁瓦-于亚尔采石场开采石材以及石材在工厂进行首次加工的全过程中实施质量监控。
经过六面切割的石块随后被运往车间，而那些用于替换拱顶石或雕像等装饰构件的石块则被送往教堂前庭搭建的雕刻棚。其中一些石块已在此完成雕刻。
圣母院重建：拱顶加固
大火后，部分拱顶因高温产生的裂缝而面临坍塌风险。加固工程以极其谨慎的方式进行，避免进一步损坏原有结构：
- 木质吊杆安装：
在拱顶部分区域下方安装了临时吊杆，以承托其重量，确保施工人员安全，并稳定脆弱部位。
- 注浆加固：
特制的砂浆被注入裂缝，以加强石材强度并整体稳固结构。这种专为该项目研发的砂浆，设计上与中世纪原始材料相兼容。
- 使用玻璃纤维加固：
部分区域添加了玻璃纤维加固，以实现轻质且不显眼的加固效果。
唱诗班席石材修复
唱诗班席在火灾中部分受损，需要进行深度清洁，并在某些情况下更换受损石材。
- 石材的选择与雕琢
经验丰富的石匠使用来自法国采石场的材料，重建受损石材，并确保与中世纪石材完美匹配。
- 修复技术
风化或部分烧焦的石材通过涂抹修复砂浆进行修补，填补缺损部位。
- 复杂的起重与施工方法：
- 为适应圣母院的特殊尺寸，专门定制的脚手架被安装，使工匠能够安全地到达最危险的区域，同时不影响周围结构。
- 无人机与3D扫描仪被用于绘制和分析难以到达的区域，并安全地制定修复步骤。
重新安置唱诗班席位与拱顶的雕塑元素
唱诗班席位与拱顶的损坏雕塑、装饰及其他构件已通过传统工艺修复或重新复原。
- 雕塑清洁与修复：覆盖煤烟与灰烬的石质雕塑通过软毛刷与微喷技术清理，避免对文物造成二次伤害。
- 建筑细节重建：对于完全损毁的雕塑与纹饰，修复师利用3D模型与旧照片重现失落的装饰。
安装结构监测传感器
拱顶与唱诗班席位内已安装传感器，实时监测建筑稳定性。这些传感器能捕捉微小移动或振动，确保工程各阶段对建筑的持续追踪。
唱诗班席位与拱顶加固工程完工
2022年，唱诗班席位与拱顶的加固工程顺利竣工，为屋架与尖塔的重建奠定关键基础。文物保护专家确保建筑最脆弱部位已为后续工序做好准备。
圣母院尖塔重建（2022 – 2023）
圣母院屋架与尖塔的重建，作为修复工程的标志性阶段，于2022至2023年间完成。修复过程中，工匠与工程师们在严格遵循传统工艺与原始设计的同时，融合了现代技术，确保每一处细节都忠实于19世纪建筑师欧仁·维奥莱-勒-杜克设计的原貌。
- 屋架：
从全法国精选的橡木被用于重建这座被称为“森林”的复杂屋架结构，其规模与精巧程度举世闻名。
- 尖塔：
作为圣母院的标志性象征与制高点，尖塔的重建始于2022年，其精确度完全遵循维奥莱-勒-杜克的原始设计图纸。
屋架用材与橡木的选材
因所需木材数量与密度极高，圣母院的屋架素有“森林”之称，但在大火中几乎全毁。重建工作的首要任务，便是严格筛选合适的建筑材料：
- 筛选橡树
全法各地精选出1000多棵百年老橡树。树木的质量、尺寸和笔直度至关重要，以重现原结构的巨型横梁。
- 木材的采伐与干燥
树木于2021年初被砍伐，随后经过数月的自然干燥，以确保其结构稳定性。这一自然干燥过程对避免横梁随时间变形不可或缺。
屋架构件的制作
这座结构极其复杂的屋架需要按照中世纪工艺进行精细的拼装：
- 采用传统木工技艺：
工匠们以古法操作，用手工工具逐一打磨每个构件，依循中世纪的方法。这包括锯切、成型以及榫卯拼接，全程不使用金属钉，以严格尊重这座建筑历史原真性。
- 预装配： 在运往圣母院工地安装之前，木结构构件已在车间进行了“预装配”。这种方法确保了每个构件完美契合，从而减少了现场修改的需求。
巴黎圣母院重建：尖塔
作为圣母院标志性的尖塔，此次重建严格遵循了维奥莱勒迪克的原始设计图纸，同时在安全性和耐久性方面进行了改进：
地面预防性发掘：
在法国国家预防考古研究院（Inrap）于交叉甬道翼部进行的预防性发掘之后，一座脚手架将于2022年秋季直接安装在未来尖塔的上方位置。在26米的高度，木匠们已搭建起四个半圆木拱架，用于重建拱顶。
橡木结构与铅皮覆层：
尖塔如最初般采用橡木重建，并覆以铅皮，以恢复其传统外观并保护其免受恶劣天气侵蚀。
基础脚手架安装完成后，随着尖塔木结构的逐步升高，脚手架也同步抬升，最终达到约100米的高度。为此，木匠们需识别、计算并实施适配尖塔结构的连接方式，同时充分利用采集到的木材。
车间作业
屋架在工厂中根据工程师提供的计算数据制作完成。木匠们绘制结构构件的图纸，首先在地面上按1:1的比例进行放样。这一放样工序是一项传承千年的工艺，于2009年被列入联合国非物质文化遗产名录，项目名称为“法国木结构放样传统”。与此同时，橡木原木被粗加工以调整尺寸，适配屋架构件，这一工序称为“定线”。
接下来，屋架构件被放置在放样图上，并按最终位置定向，以确定组装时的切割部位。这一阶段至关重要，因为它决定了每个构件在整个结构中的最终位置。
在工厂进行一次预装配，以确认尺寸是否正确无误，榫卯结构是否匹配。这有助于提前预见高空最终安装时可能出现的问题。
尖塔的基座：底座
将构成尖塔底座的首批结构构件——即尖塔在十字交叉部位墙体上的支撑基座——已于2023年春季运抵巴黎圣母院。
尖塔的运输与组装：精度至上
- 精准吊装：
预制的屋架构件由专用起重机吊起，以极高的精度和安全性就位。无人机与3D扫描仪也用于检查梁木的对接情况。
- 尖塔组装：
尖塔在巴黎圣母院上逐步拼装，专业团队确保每个构件完美嵌合。最重的构件由起重机吊升，而木匠则在高空完成最后的组装。
尖塔完工
尖顶竖立后，脚手架被拆除，交叉拱顶最终完工，巴黎教区也能完成礼拜设施的最终安装。
装饰与雕像
最后，16尊铜制雕像——由使徒和福音传道者组成的使徒团——因早前被送去修复而幸免于火灾，现已重新安置在尖顶底部。著名的天使长圣米迦勒雕像，原本位于尖顶顶端，也已被重新塑造完成。
巴黎圣母院重建：中殿与唱诗班席的木构架
与尖顶重建同步进行的这两项工程，已融入巴黎的城市风景。它们将在未来数月的施工中，成为整座纪念性建筑重生的可见象征。
首批运抵指定锯木厂的原木先用电锯去皮。接着，为获得可用的核心木料，并遵循13世纪初流行的工艺，去皮作业最终用手工完成，使用的是一种名为“道洛瓦”的木匠斧。
中世纪的屋架采用“椽条-模板-椽子”的支撑体系。一榀屋架是由三角形构成的承重结构。这种体系使得屋架中既有复杂的屋架结构，也有简单的椽子。每一榀屋架都是独一无二的：从设计到现场交付，其切割和组装的步骤与建造尖顶时的流程相同。
屋架竖立完成后，便覆盖上了用沙模铸造的铅板。这些铅板能够保护大教堂免受恶劣天气的侵蚀。之后，屋架顶部还将安装铅制的屋脊。
巴黎圣母院重建：挑战与创新
加固结构的挑战与稳定
- 稳固受损的拱顶与墙体
大火过后，首要任务是稳定摇摇欲坠的拱顶和墙体。极端高温与尖顶坍塌导致墙体出现裂缝，结构严重受损。
- 采用的解决方案
工程团队在拱顶下方安装了大型木质悬梁，并搭建脚手架保护最脆弱区域。这一临时结构为团队提供了安全作业环境，并为精确评估损失赢得了时间。
以传统材料与工艺重建木构架
- 复原“森林”般的原始木构架
巴黎圣母院的中世纪木构架因其复杂性与用材规模而被称为“森林”，几乎已荡然无存。要完美复原这一历史结构，不仅需要特定材料，更需传承专业工艺。
- 创新建造技术与工艺
超过1000棵百年橡树从法国森林精选而出，用于重建主教堂的大梁。木匠们采用了中世纪罕见的精细切割与拼装技艺，所有构件均在工厂进行“干式预组装”以确保精确配合，再运至现场安装。
重建维奥莱勒迪克尖塔
- 忠实还原被毁的地标尖塔
这座19世纪由欧仁·维奥莱勒迪克设计的标志性尖塔在大火中化为灰烬。重建工作需进行精确考证，并严格遵循原貌，以保留其历史原貌。
- 三维建模技术
借助火灾前完成的三维模型，修复师得以高精度重建尖塔及其雕饰。数字建模技术的应用不仅加快了进程，更确保了与原始设计方案的完美一致。