引言

衢州作为浙江省重要的内河航运节点城市，其内河码头围堰工程在区域经济发展中扮演着至关重要的角色。围堰工程是指在水域中临时或永久性地构筑挡水结构，以创造干地施工条件，保障码头基础、主体结构等关键工序的顺利实施。随着衢州水运复兴战略的深入推进，内河码头建设规模不断扩大，围堰工程的技术要求和施工难度也随之提升。本文将从衢州内河码头围堰工程的现状出发，深入剖析其面临的主要挑战，并探讨未来发展趋势，旨在为相关工程实践提供参考。

一、衢州内河码头围堰工程现状

1.1 工程规模与分布

衢州内河码头主要集中在衢江、常山港、江山港等主要航道沿线。近年来，随着衢州港、龙游港区等重点港区的建设，围堰工程的规模和数量显著增加。例如，衢州港区核心作业区的码头前沿围堰长度可达数百米，水深条件复杂，涉及粉质黏土、砂卵石等多种地层。

1.2 主要围堰类型

目前，衢州内河码头围堰工程主要采用以下几种类型：

  • 土石围堰：利用当地丰富的土石材料填筑而成，具有成本低、施工便捷的特点，适用于水深较浅、流速较小的河段。
  • 钢板桩围堰：采用热轧锁扣钢板桩或U型钢板桩，通过振动锤或静压法沉入土层，形成连续的挡水墙体。适用于水深较大、地基承载力较低的河段。
  • 钢围堰（钢套箱）：采用工厂预制、现场拼装的钢结构围堰，具有强度高、止水性能好、可重复利用等优点，常用于深水基础施工。
  • 装配式围堰：近年来兴起的一种新型围堰形式，采用预制混凝土块或钢构件拼装而成，施工速度快，环保节能，符合绿色水运发展要求。

1.3 施工技术与装备

衢州内河码头围堰工程施工已普遍采用现代化技术与装备。例如：

  • 测量定位技术：采用GPS-RTK、全站仪等高精度设备，确保围堰轴线定位准确。
  • 止水技术：钢板桩围堰采用锁扣止水、注浆止水等工艺；钢围堰采用水下封底混凝土或橡胶止水带，确保围堰渗水量满足施工要求。
  • 施工装备：采用大型振动锤、液压打桩船、抓斗挖泥船、混凝土搅拌船等专业设备，提高施工效率和质量。

1.4 典型案例

以衢州港区某集装箱码头为例，该码头前沿水深约8m，地基主要为粉质黏土和砂卵石层。围堰工程采用钢板桩围堰方案，钢板桩长度12m，通过振动锤沉入土层，围堰内侧设置支撑体系，外侧采用高压旋喷桩进行地基加固和止水。该工程成功实现了干地施工条件，保障了码头基础的顺利浇筑。

二、衢州内河码头围堰工程面临的挑战

2.1 水文地质条件复杂

衢州内河航道沿线水文地质条件复杂多变，给围堰工程带来诸多挑战：

  • 水位变幅大：衢江等航道受上游水库调度和季节性降雨影响，水位变幅可达数米，围堰设计需充分考虑最高通航水位和施工期洪水位，确保安全超高。
  • 地基条件差：部分河段存在深厚软土层或砂卵石层，地基承载力低，易产生不均匀沉降或滑移，影响围堰稳定性。 2.2 环保要求日益严格 随着生态文明建设的推进，环保要求对围堰工程提出了更高标准：
  • 施工污染控制：围堰填筑和拆除过程中产生的泥沙、油污等污染物可能进入水体，需采取严格的防污措施，如设置防污帘、定期监测水质等。
  • 生态影响：围堰工程可能阻断鱼类洄游通道、破坏底栖生物栖息地，需采取生态补偿措施，如设置鱼道、增殖放流等。

2.3 施工技术难度大

  • 深水围堰：随着码头向深水化发展，围堰水深超过10m时，钢板桩沉桩难度大，易出现倾斜、锁扣脱开等问题；钢围堰的水下安装和封底混凝土浇筑技术要求高。

  • 复杂地层处理：在砂卵石层或风化岩层中沉桩，需采用引孔、高压旋喷桩预处理等特殊工艺，增加施工成本和难度。

    2.4 成本与工期压力

    围堰工程作为临时工程，其成本控制是业主关注的重点。然而，复杂的水文地质条件和严格的环保要求导致工程成本攀升。同时，围堰施工受天气、水位等自然条件影响大，工期不确定性高，可能影响后续码头主体工程的进度。

3. 未来发展趋势探讨

3.1 技术创新与装备升级

未来，衢州内河码头围堰工程将更加依赖技术创新和装备升级：

  • 智能监测技术：应用物联网、传感器、大数据等技术，对围堰的位移、沉降、渗压等参数进行实时监测和预警，实现围堰安全的智能化管理。
  • 新型围堰结构：研发和推广装配式、模块化围堰结构，提高施工效率，减少现场作业对环境的影响。例如，采用预制混凝土模块拼装围堰，可大幅缩短工期。
  • 先进施工装备：发展适应内河狭窄水域作业的智能化打桩船、多功能作业平台等装备，提高施工精度和效率。

3.2 绿色环保与生态友好

绿色环保是未来水运工程发展的必然趋势：

  • 生态围堰：设计和建设生态友好型围堰，采用透水性结构、生态护坡等技术，减少对水域生态系统的干扰。例如，在围堰外侧设置生态浮岛，种植水生植物，改善水质。
  • 环保材料应用：使用可降解、可回收的环保材料替代传统材料，减少工程对环境的长期影响。
  • 生态补偿机制：完善生态补偿机制，通过增殖放流、栖息地修复等措施，弥补工程建设对生态的影响。

3.3 标准化与模块化设计

标准化和模块化是提高工程效率和质量的重要途径：

  • 设计标准化：制定内河码头围堰工程的设计标准图集，根据不同的水深、地基条件，提供标准化的设计方案，减少设计工作量，提高设计质量。

  • 构件模块化：围堰构件采用工厂预制、现场拼装的模式，实现“像搭积木一样建围堰”，大幅缩短施工周期，降低现场施工风险。

    3.4 BIM技术与数字化管理

    BIM（建筑信息模型）技术将在围堰工程中发挥越来越重要的作用：

  • 三维可视化设计：通过BIM技术建立围堰的三维模型，直观展示围堰结构、施工流程和周边环境，便于设计优化和碰撞检查。

  • 施工模拟：利用BIM技术进行施工过程模拟，优化施工方案，预测施工风险，提高施工组织的科学性。

  • 数字化交付与运维：围堰工程完成后，交付包含几何信息、材料信息、监测数据的BIM模型，为后续的运维管理提供数据支撑。

四、结论

衢州内河码头围堰工程在支撑区域水运发展中发挥着不可替代的作用。当前，工程面临着水文地质复杂、环保要求高、技术难度大、成本工期压力大等挑战。未来，随着技术创新、绿色环保理念的深入以及BIM等数字化技术的应用，衢州内河码头围堰工程将朝着标准化、模块化、智能化、生态化的方向发展。相关各方应积极拥抱新技术、新理念，不断提升围堰工程的设计和施工水平，为衢州水运事业的高质量发展提供坚实保障。