近代錢塘江海塘工程技術變革探析

趙凡 朱沈鳴 包增軍 魏小旺

摘要：自清末民初西方建筑工程新技術傳入中國后，錢塘江海塘工程建設技術開始了新的探索和變革。從人工建筑材料使用、施工工藝變化、海塘結構形式改進等方面，回顧了近代錢塘江海塘工程建設技術變革的發展過程，大致分為3個階段：預制塊組裝、重力式塘整體澆筑、鋼骨水泥塘，并從中總結出技術變革成功的原因及積極影響。研究成果可為當前正在開展的海塘安瀾工程建設提供借鑒。

關鍵詞：海塘工程； 技術變革； 材料； 工藝； 錢塘江

中圖法分類號： TV871

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S1.023

0引 言

錢塘江海塘在近兩千余年修建歷史中，修筑技術不斷發展和完善。東漢至唐為初創期，所建多為土石塘，以土石材料為主；五代兩宋至明嘉靖前為探索期，經歷竹籠柱石塘、疊石塘、柴埽塘、陂陀塘等海塘型制，材料上開始多樣化，竹、木、柴、草都有使用；明嘉靖年間至清末為成形期，以嘉靖二十一年（1542年）黃光昇在海鹽創制五縱五橫魚鱗塘為標志，以加工條石為主要材料，木樁作為基礎，采取相對固定的砌筑工藝，形成規范化的海塘型制和修筑技術，完成以魚鱗石塘為主的海塘防御體系，建成中國古代偉大的水利工程——錢塘江海塘工程。

清末民初，西學東漸，西方建筑工程的技術、工藝、機械、材料開始不斷被引進和應用，錢塘江海塘工程建設技術進入了新的改進和探索階段，開啟了近代海塘工程的新篇章。其中民國初及抗戰勝利后，在海寧鹽官至尖山險段，先后實施過4次混凝土工程：大混凝土預制塊護坦工程、直立式現澆混凝土塘工程、大混凝土預制塊海塘工程、扶壁式鋼筋混凝土塘工程（圖1），堪稱創新海塘工程的經典實踐。其中后3項經過近一個世紀的運行，仍在發揮防洪御潮的功能，也成為當今海塘典型歷史文物。

本文試圖回顧民國年間混凝土在海寧海塘工程中的實踐經歷，論述近代海塘工程建設技術變革進程及成效，以期對海塘安瀾工程建設技術突破與工藝創新起到借鑒作用。

1近代錢塘江海塘工程技術變革

1.1筑塘材料變革

明清時期修建的海塘，以天然石材為主要筑塘建筑材料。隨著近代西方管理思想和工程技術傳入中國，清光緒三十四年（1908年），浙江推行塘制改革，成立了“浙江海塘工程總局”，開始探索引進西方新的材料和技術，以求海塘更加穩固。《中國水利史綱要》記載：“宣統元年（1909年），曾試改柴塘為混凝土塘，因地基塌陷未成功”［1］。這是近代錢塘江海塘修筑史中，首次嘗試以水泥等混凝土修筑海塘，拉開了近代錢塘江海塘建設的序幕。

1.2施工工藝變革

引入混凝土修建海塘，最初采用的是砌筑大體積混凝土預制塊，單純考慮以體積大、重量大的混凝土預制塊代替條石，施工仍沿用此前砌筑石材的方式。民國元年（1912年）陳樹棠擔任改組后的海塘工程總局局長［2］，為改變海寧海塘埽坦、柴盤頭不耐久、易損毀的弊端，試驗采用大塊體預制混凝土塊（時稱“人造石”）替代柴埽砌筑護坦（也稱坦水）和盤頭。“乃制混凝土塊，厚約二尺半、寬約四尺、長約六尺者，靠置塘根后，以洋灰漿接縫”［3］。先從六堡（丙區）的“路”“俠”“槐”“卿”等字號和十一堡（丁區）的“云”“亭”“雁”“門”等字號兩處入手開建護坦工程；同時又拆除海寧城東“宮”、“殿”字號柴盤頭，擬建預制混凝土塊盤頭。因混凝土預制塊重量大，啟用起重機、輕軌小推車裝運預制混凝土塊。然而，“路”“俠”“槐”等字號混凝土護坦改建后未及時灌注水泥漿，隨即被涌潮沖毀，城東柴盤頭拆后未及時施工，致使盤頭無存，隨后停止興建新護坦。

海寧洋灰塘采用現澆混凝土塘身和鋼筋混凝土樁基礎修建，完全實現了施工工藝的變革，大量使用了現代混凝土施工技術。海寧海塘以陳汶港、念里亭一帶（今海寧七堡至十一堡間）最為險要，清乾隆年間所建魚鱗大石塘至咸豐、同治年間已千瘡百孔，同光年間重修“大口門”魚鱗大石塘。至民國初，僅歷約40 a，又現石塘損毀，險象環生。為防患于未然，經民國政府內務部核準，計劃從七堡（丙區）“肥”字號起，在魚鱗石塘內側新建直立式混凝土塘超過5 760 m［3］。自1919年開始，歷時8 a，從“肥”字號至“營”字號魚鱗石塘后共修建混凝土塘約1 611 m［4］，斷面形式和魚鱗石塘基本一致，為梯形重力式海塘，塘頂寬1.4 m，底寬4.5 m，高8.5 m，基礎換成5 m長三角形鋼筋混凝土樁（圖2），后俗稱洋灰塘或水泥塘。至1927年錢塘江工程局改組為浙江省水利局后，工程未再繼續實施。工程實際建成長度不足原計劃的三分之一（圖3），但是在隨后的幾次災害中（特別是全面抗戰時期）發揮了較好作用。

1.3海塘結構及形式變革

明清時期修建的海塘以采用天然石材砌筑成重力式擋墻型式為主。到了民國初期開始使用混凝土后，基本采用混凝土預制塊或現澆混凝土的重力式擋墻型式。如前文所述的現澆梯形重力式海塘，以及后期對海寧縣城鎮海廟下游側（三十三堡）“爵”字號坍塘進行修復，在總結前面試驗經驗與教訓的基礎上，利用遺留下來的混凝土塊縱橫砌筑成塘身，塘身基礎采用豎砌條石+木樁加強，塘前建混凝土護塘墻防護，坦水也用混凝土現澆成整體，共建成33.8 m混凝土塊塘（圖4），成為了目前仍在一線擋潮的錢塘江北岸唯一重力式混凝土預制塊塘（圖5）。

民國末期陳汶港險段“鋼骨水泥塘”的修建，則創新了海塘結構型式。全面抗戰勝利后，海寧海塘已破敗不堪，尤以陳汶港一帶最為嚴重，缺口長達約2 000 m。1946年8月，浙江省錢塘江海塘工程局計劃對缺口全線修建扶壁式鋼筋混凝土塘（時稱“鋼骨水泥塘”），后修改計劃調整為1 000 m。1947年10月，計劃先招標修建700 m，后因多種原因改為建500 m。至1948年秋，僅筑成扶壁式鋼筋混疑土塘167 m（圖6～7），這是錢塘江中截至目前唯一現存的扶壁式鋼筋混凝土海塘。在當時的經濟、技術條件下，能設計與施工出如此高難度的結構，在水利行業或建筑領域也是領先水平。

陳汶港段隨后改建為坡式海塘，改變了直立、重力式海塘形式，塘型有了新的變化。1948年扶壁式混凝土塘停建后，動工興建陳汶港 1 600 m斜坡式海塘，但僅完成一部分打樁工程。1949年5月杭州市解放后，在前面試驗和探索的基礎上進行了創新和發展，護面采用預制混凝土塊砌筑（圖8），成功續建陳汶港斜坡式海塘。

2經驗啟示

2.1海塘工程技術鮮明發展

近代錢塘江海塘工程技術的變革經歷了3個階段，有鮮明的技術發展過程，可以說當時的混凝土塘試驗是成功的。

第一階段，預制塊組裝，單純考慮用混凝土塊代替條石，求大求重；第二階段，結構上從預制塊體組裝逐漸變為重力式塘整體澆筑，“洋灰塘”與老海塘雖然僅有建筑材料不同，但用鋼筋混凝土樁代替松木樁、用現澆素混凝土代替漿砌條石，海塘的結構整體性、地基基礎得到了加強；第三階段，鋼骨水泥塘，其使用扶壁式鋼筋混凝土，結構形式輕型，實現了新的創制。截至今天，“洋灰塘”“鋼骨水泥塘”仍在一線防洪御潮，屹立將近100 a，結構依然穩固。

2.2海塘工程技術實現變革和成功的重要原因

海塘工程管理上實行實名制，局長直接負責，姓名澆筑在混凝土外側面上，彰顯責任與擔當。在人才使用上，敢于沖破舊勢力、舊觀念，大膽使用人才，不斷創新技術，不畏失敗，發揚持續探索的精神，這是中國水利人治水精神的傳承和發展。在筑塘人才方面，近代也逐步實現了從對外引進到自我培養的轉變，民國初啟用年輕留學生（陳樹棠）主持海塘工程，屬于大膽使用人才；到民國中后期，中國自己培養的水利技術人才（如汪胡楨、馮旦、董開章等）已堪當重任。

2.3積極影響

海寧八堡的現澆混凝土塘（“洋灰塘”），陳汶港的斜坡式預制混凝土塊護面海塘等實踐和探索所打下的基礎，對現代海塘工程技術發展發揮了巨大的借鑒和促進作用。

20世紀80年代，秦山核電廠海堤工程采用預制四腳空心塊作護坡，產生全新的海塘結構形式。后期海塘包括現在安瀾海塘建設中普遍采用的“四腳塊”“扭王塊”“Z”字塊等預制混凝土塊護面，也是從清末民國預制混凝土塊演變而來。

1995年杭州實施抗咸工程時建設的之江防洪堤，采用了直立式混凝土塘，迎潮面采用0.3 m×0.3 m×0.5 m的預制混凝土塊砌筑，自此開啟了錢塘江標準海塘建設新征程，其中杭州城市防洪堤標準塘工程則采用重力式混凝土塘。扶壁式鋼筋混凝土結構在軟土地基也得到了廣泛運用，例如在海塘水閘、泵站的翼墻段大多采用此結構，更多地作為擋土墻結構。

基礎加固從木樁、混凝土樁到鋼筋混凝土樁，樁型有從圓形、方形、矩形、三角形、U型及H型，長度和直徑加大，強度更高、耐久性更長，從而使建設的海塘更穩固。

如今浙江全省正在全力推進海塘安瀾工程建設，提出“安全提標、生態提質、融合提升、管護提效”的“安全+”建設理念，水利建設者們要以人民為中心，用勇于擔當的精神，不斷創新混凝土材料新技術，發掘新材料、開拓新工藝，努力把海塘打造成為生命線、風景線、幸福線。

3結 語

從近代海寧混凝土海塘的實施可以看出，因國力衰弱，技術人員壯志難酬，治理計劃每每不能實現。海塘工程新技術往往也只能成為試驗性質的探索，難以推廣。但是即便如此，這些探索所打下的基礎對現代海塘工程技術發展產生了巨大的促進作用。新中國成立后，混凝土材料在海塘工程中迅速推廣。改革開放以后，如秦山核電廠海堤等高標準海塘建設一定程度上借鑒和發展了近代混凝土海塘工程技術。20世紀末開展標準海塘工程在錢塘江全面建設中進一步發展了海塘工程技術。

參考文獻：

［1］姚漢源.中國水利史綱要［M］.北京：水利電力出版社，1987.

［2］陳樹棠.道路建筑學［M］.南京：中華全國道路建設協會，1934.

［3］徐世大.海寧、鹽平海塘工程報告書［J］.浙江建設廳月刊，1927（1）：40-51.

［4］徐騤良.杭海段海塘沿革略史（續）［J］.浙江省建設月刊，1931（4）：33-40.

（編輯：胡旭東）