近代钱塘江海塘工程技术变革探析

赵凡 朱沈鸣 包增军 魏小旺

摘要：自清末民初西方建筑工程新技术传入中国后，钱塘江海塘工程建设技术开始了新的探索和变革。从人工建筑材料使用、施工工艺变化、海塘结构形式改进等方面，回顾了近代钱塘江海塘工程建设技术变革的发展过程，大致分为3个阶段：预制块组装、重力式塘整体浇筑、钢骨水泥塘，并从中总结出技术变革成功的原因及积极影响。研究成果可为当前正在开展的海塘安澜工程建设提供借鉴。

关键词：海塘工程； 技术变革； 材料； 工艺； 钱塘江

中图法分类号： TV871

文献标志码： A

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

0引 言

钱塘江海塘在近两千余年修建历史中，修筑技术不断发展和完善。东汉至唐为初创期，所建多为土石塘，以土石材料为主；五代两宋至明嘉靖前为探索期，经历竹笼柱石塘、叠石塘、柴埽塘、陂陀塘等海塘型制，材料上开始多样化，竹、木、柴、草都有使用；明嘉靖年间至清末为成形期，以嘉靖二十一年（1542年）黄光昇在海盐创制五纵五横鱼鳞塘为标志，以加工条石为主要材料，木桩作为基础，采取相对固定的砌筑工艺，形成规范化的海塘型制和修筑技术，完成以鱼鳞石塘为主的海塘防御体系，建成中国古代伟大的水利工程——钱塘江海塘工程。

清末民初，西学东渐，西方建筑工程的技术、工艺、机械、材料开始不断被引进和应用，钱塘江海塘工程建设技术进入了新的改进和探索阶段，开启了近代海塘工程的新篇章。其中民国初及抗战胜利后，在海宁盐官至尖山险段，先后实施过4次混凝土工程：大混凝土预制块护坦工程、直立式现浇混凝土塘工程、大混凝土预制块海塘工程、扶壁式钢筋混凝土塘工程（图1），堪称创新海塘工程的经典实践。其中后3项经过近一个世纪的运行，仍在发挥防洪御潮的功能，也成为当今海塘典型历史文物。

本文试图回顾民国年间混凝土在海宁海塘工程中的实践经历，论述近代海塘工程建设技术变革进程及成效，以期对海塘安澜工程建设技术突破与工艺创新起到借鉴作用。

1近代钱塘江海塘工程技术变革

1.1筑塘材料变革

明清时期修建的海塘，以天然石材为主要筑塘建筑材料。随着近代西方管理思想和工程技术传入中国，清光绪三十四年（1908年），浙江推行塘制改革，成立了“浙江海塘工程总局”，开始探索引进西方新的材料和技术，以求海塘更加稳固。《中国水利史纲要》记载：“宣统元年（1909年），曾试改柴塘为混凝土塘，因地基塌陷未成功”［1］。这是近代钱塘江海塘修筑史中，首次尝试以水泥等混凝土修筑海塘，拉开了近代钱塘江海塘建设的序幕。

1.2施工工艺变革

引入混凝土修建海塘，最初采用的是砌筑大体积混凝土预制块，单纯考虑以体积大、重量大的混凝土预制块代替条石，施工仍沿用此前砌筑石材的方式。民国元年（1912年）陈树棠担任改组后的海塘工程总局局长［2］，为改变海宁海塘埽坦、柴盘头不耐久、易损毁的弊端，试验采用大块体预制混凝土块（时称“人造石”）替代柴埽砌筑护坦（也称坦水）和盘头。“乃制混凝土块，厚约二尺半、宽约四尺、长约六尺者，靠置塘根后，以洋灰浆接缝”［3］。先从六堡（丙区）的“路”“侠”“槐”“卿”等字号和十一堡（丁区）的“云”“亭”“雁”“门”等字号两处入手开建护坦工程；同时又拆除海宁城东“宫”、“殿”字号柴盘头，拟建预制混凝土块盘头。因混凝土预制块重量大，启用起重机、轻轨小推车装运预制混凝土块。然而，“路”“侠”“槐”等字号混凝土护坦改建后未及时灌注水泥浆，随即被涌潮冲毁，城东柴盘头拆后未及时施工，致使盘头无存，随后停止兴建新护坦。

海宁洋灰塘采用现浇混凝土塘身和钢筋混凝土桩基础修建，完全实现了施工工艺的变革，大量使用了现代混凝土施工技术。海宁海塘以陈汶港、念里亭一带（今海宁七堡至十一堡间）最为险要，清乾隆年间所建鱼鳞大石塘至咸丰、同治年间已千疮百孔，同光年间重修“大口门”鱼鳞大石塘。至民国初，仅历约40 a，又现石塘损毁，险象环生。为防患于未然，经民国政府内务部核准，计划从七堡（丙区）“肥”字号起，在鱼鳞石塘内侧新建直立式混凝土塘超过5 760 m［3］。自1919年开始，历时8 a，从“肥”字号至“营”字号鱼鳞石塘后共修建混凝土塘约1 611 m［4］，断面形式和鱼鳞石塘基本一致，为梯形重力式海塘，塘顶宽1.4 m，底宽4.5 m，高8.5 m，基础换成5 m长三角形钢筋混凝土桩（图2），后俗称洋灰塘或水泥塘。至1927年钱塘江工程局改组为浙江省水利局后，工程未再继续实施。工程实际建成长度不足原计划的三分之一（图3），但是在随后的几次灾害中（特别是全面抗战时期）发挥了较好作用。

1.3海塘结构及形式变革

明清时期修建的海塘以采用天然石材砌筑成重力式挡墙型式为主。到了民国初期开始使用混凝土后，基本采用混凝土预制块或现浇混凝土的重力式挡墙型式。如前文所述的现浇梯形重力式海塘，以及后期对海宁县城镇海庙下游侧（三十三堡）“爵”字号坍塘进行修复，在总结前面试验经验与教训的基础上，利用遗留下来的混凝土块纵横砌筑成塘身，塘身基础采用竖砌条石+木桩加强，塘前建混凝土护塘墙防护，坦水也用混凝土现浇成整体，共建成33.8 m混凝土块塘（图4），成为了目前仍在一线挡潮的钱塘江北岸唯一重力式混凝土预制块塘（图5）。

民国末期陈汶港险段“钢骨水泥塘”的修建，则创新了海塘结构型式。全面抗战胜利后，海宁海塘已破败不堪，尤以陈汶港一带最为严重，缺口长达约2 000 m。1946年8月，浙江省钱塘江海塘工程局计划对缺口全线修建扶壁式钢筋混凝土塘（时称“钢骨水泥塘”），后修改计划调整为1 000 m。1947年10月，计划先招标修建700 m，后因多种原因改为建500 m。至1948年秋，仅筑成扶壁式钢筋混疑土塘167 m（图6～7），这是钱塘江中截至目前唯一现存的扶壁式钢筋混凝土海塘。在当时的经济、技术条件下，能设计与施工出如此高难度的结构，在水利行业或建筑领域也是领先水平。

陈汶港段随后改建为坡式海塘，改变了直立、重力式海塘形式，塘型有了新的变化。1948年扶壁式混凝土塘停建后，动工兴建陈汶港 1 600 m斜坡式海塘，但仅完成一部分打桩工程。1949年5月杭州市解放后，在前面试验和探索的基础上进行了创新和发展，护面采用预制混凝土块砌筑（图8），成功续建陈汶港斜坡式海塘。

2经验启示

2.1海塘工程技术鲜明发展

近代钱塘江海塘工程技术的变革经历了3个阶段，有鲜明的技术发展过程，可以说当时的混凝土塘试验是成功的。

第一阶段，预制块组装，单纯考虑用混凝土块代替条石，求大求重；第二阶段，结构上从预制块体组装逐渐变为重力式塘整体浇筑，“洋灰塘”与老海塘虽然仅有建筑材料不同，但用钢筋混凝土桩代替松木桩、用现浇素混凝土代替浆砌条石，海塘的结构整体性、地基基础得到了加强；第三阶段，钢骨水泥塘，其使用扶壁式钢筋混凝土，结构形式轻型，实现了新的创制。截至今天，“洋灰塘”“钢骨水泥塘”仍在一线防洪御潮，屹立将近100 a，结构依然稳固。

2.2海塘工程技术实现变革和成功的重要原因

海塘工程管理上实行实名制，局长直接负责，姓名浇筑在混凝土外侧面上，彰显责任与担当。在人才使用上，敢于冲破旧势力、旧观念，大胆使用人才，不断创新技术，不畏失败，发扬持续探索的精神，这是中国水利人治水精神的传承和发展。在筑塘人才方面，近代也逐步实现了从对外引进到自我培养的转变，民国初启用年轻留学生（陈树棠）主持海塘工程，属于大胆使用人才；到民国中后期，中国自己培养的水利技术人才（如汪胡桢、冯旦、董开章等）已堪当重任。

2.3积极影响

海宁八堡的现浇混凝土塘（“洋灰塘”），陈汶港的斜坡式预制混凝土块护面海塘等实践和探索所打下的基础，对现代海塘工程技术发展发挥了巨大的借鉴和促进作用。

20世纪80年代，秦山核电厂海堤工程采用预制四脚空心块作护坡，产生全新的海塘结构形式。后期海塘包括现在安澜海塘建设中普遍采用的“四脚块”“扭王块”“Z”字块等预制混凝土块护面，也是从清末民国预制混凝土块演变而来。

1995年杭州实施抗咸工程时建设的之江防洪堤，采用了直立式混凝土塘，迎潮面采用0.3 m×0.3 m×0.5 m的预制混凝土块砌筑，自此开启了钱塘江标准海塘建设新征程，其中杭州城市防洪堤标准塘工程则采用重力式混凝土塘。扶壁式钢筋混凝土结构在软土地基也得到了广泛运用，例如在海塘水闸、泵站的翼墙段大多采用此结构，更多地作为挡土墙结构。

基础加固从木桩、混凝土桩到钢筋混凝土桩，桩型有从圆形、方形、矩形、三角形、U型及H型，长度和直径加大，强度更高、耐久性更长，从而使建设的海塘更稳固。

如今浙江全省正在全力推进海塘安澜工程建设，提出“安全提标、生态提质、融合提升、管护提效”的“安全+”建设理念，水利建设者们要以人民为中心，用勇于担当的精神，不断创新混凝土材料新技术，发掘新材料、开拓新工艺，努力把海塘打造成为生命线、风景线、幸福线。

3结 语

从近代海宁混凝土海塘的实施可以看出，因国力衰弱，技术人员壮志难酬，治理计划每每不能实现。海塘工程新技术往往也只能成为试验性质的探索，难以推广。但是即便如此，这些探索所打下的基础对现代海塘工程技术发展产生了巨大的促进作用。新中国成立后，混凝土材料在海塘工程中迅速推广。改革开放以后，如秦山核电厂海堤等高标准海塘建设一定程度上借鉴和发展了近代混凝土海塘工程技术。20世纪末开展标准海塘工程在钱塘江全面建设中进一步发展了海塘工程技术。

参考文献：

［1］姚汉源.中国水利史纲要［M］.北京：水利电力出版社，1987.

［2］陈树棠.道路建筑学［M］.南京：中华全国道路建设协会，1934.

［3］徐世大.海宁、盐平海塘工程报告书［J］.浙江建设厅月刊，1927（1）：40-51.

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

（编辑：胡旭东）