大型地下密集型窖池精细化建造技术研究
时间：2023-04-24 17:20:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
管鹏飞
（中铁二十二局集团第三工程有限公司，福建 厦门 361000）
酱香型酒制酒生产房由主厂房和附房两部分组成，含4 个制酒班，每班含窖池区、晾堂区等多个功能区，设计产能55 吨/班，计划产能72 吨/班；
单栋建筑面积约3900m2，建筑长105m，宽32m；
主厂房地上一层，建筑结构形式为两跨排架结构，现浇薄腹梁跨度为16m，最高为14.85m。
厂房地下埋深窖池共4 排，每排13 个，单排长约37m，宽4.8m，埋深4.4m，为密集型石材砌筑工程。四壁用条石砌筑，条石以特殊的石英砂石打造，富含多种矿物成分，窖池在酿酒过程中具有保温保湿、提供微生物代谢环境、确保微生物代谢生成的乙醇及其香味物质不被挥发等作用。
条石分0.4m×0.6m×1.5m（用于边墙）与0.4m×0.6m×1.5m（用于中墙）两种规格，单栋生产厂房需条石740m³；
条石间用防酸水泥砂浆做窖缝（2cm～3cm），满浆满灌（防酸水泥标号为 M5.0～7.5），不漏气，不漏水，条石安装要求无通缝，缝口与表面平整，砌筑牢固；
窖石采用1.2m 厚的C20 素混凝土作为基础，条基基槽开挖至基础底以下60cm，采用级配碎石回填50cm，分层夯实，压实系数不小于0.94，然后浇筑100 厚C15 砼垫层；
填方区基础采用地基换填工艺，保证窖池稳定性；
窖坑外壁采用C20 素混凝土护壁进行封闭，接触面要求人工凿毛，保证整个窖坑的密闭性；
窖池底部设置180mm 宽×200mm 深的酸性混凝土“一”字沟，贯通1#-13#窖，与窖底井连通将多余的窖底水排出，沟底、沟壁采用2 厚316L 不锈钢内衬，MU10 机制砖盖沟，收集引排生产废水；
排水沟以上整个窖底采用0.2m 厚本地紫红泥进行封底，紫红泥是窖泥微生物及营养物质的主要载体，应选择黏度强、含铁含钙等金属离子少、含沙杂质少、微酸性的土质。
窖坑密闭性要求较高，严禁漏气、渗水，整个窖坑底部由0.2m 的紫红泥封底，用石头垒起窖池四壁，上口在存放酒糟后采用塑料膜、四周用封窖泥封闭，起着保护糟醅水分和防止空气及杂菌进入窖池的作用，整个发酵窖坑形成“石壁泥底”；
保证窖池中种类繁多、功能各异、有益于酿酒的微生物菌群落，这些微生物可以利用窖池中的酒糟产生大量的香味物质，丰富酒内成分，提高基酒质量。
由于本地粘性土可塑性差，有遇水即化的特点，采用黏土回填需在窖池内侧做防水、防潮处理，工序复杂较多，经调查，本地较多的小酒厂窖池出现返潮、渗水情况普遍，严重影响粮食发酵质量。
窖池的建造质量会影响粮食发酵和蒸馏出酒质量，其结构稳定性、保水性和密闭性也直接影响着基酒的产量和质量[1]；
而窖池作为糟醅的唯一载体，在制酒生产房建造过程中尤为重要[2]；
为避免窖池在生产过程出现沉降开裂、渗水等影响产酒质量，通过研究对窖池基础及护壁进行改造。具体做法如下：
回填区地基需采取换填压实工艺，池底1m 四周范围内压实系数不小于0.97，采用级配良好的砂土或碎石土，以卵石、砾石、块石或岩石碎屑作填料时，分层压实时其最大粒径不大于0.2m；
然后将基础改为0.25m 厚C30P6 钢筋混凝土池底板，消除地基不均匀沉降所造成的窖池开裂；
池壁改为0.2m 厚C30P6 钢筋混凝土，使整个窖池接触土体部分完成封闭，且在施工缝处增加止水带防止窖池出现渗水情况；
窖池排水沟底、沟壁采用20 厚防酸水泥砂浆抹面，随后按原工艺进行内衬、盖板和封泥作业。
图1 窖石施工工艺流程简图
3.1 窖池底板施工
为防止渗水，在施工底板时需将其侧壁上返至少0.5m 高与底板一起浇筑成型，因此在进行底板钢筋安装时将侧壁钢筋按设计配筋提前安装完成，但钢筋不宜过高，以免影响后序窖石的砌筑。
混凝土垫层施工完成后，按轴线放样基础底板位置，误差2mm 内，安装底板钢筋，模板应无损伤，有足够的强度，内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直，局部变形不得大于3mm，振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm，误差不超过2mm。
为防止渗水，基础混凝土强度采用C30P6 抗渗混凝土。
混凝土浇筑前，应清理杂物，修补嵌填模板缝隙，加固好模板支撑；
钢筋模板办理隐检，并在模板上弹好混凝土浇筑标高线；
搭设进入基坑的脚手马道和浇筑脚手平台。
混凝土浇筑过程中，振捣棒做到“快插慢拔”，在振捣过程中，宜将振捣棒上下略有抽动，每点振捣时间一般以20s～30s 为宜，但应视混凝土表面呈水平，不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。
由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和预沉后采取二次抹面压实措施。随后应立即覆盖保温，先在混凝土表面浇水，然后在上面覆一层塑料薄膜；
新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免吸水受潮而降低保温性能。
3.2 密集型窖石砌筑技术
制酒生产房的建造重点在于窖池，而窖池的建造重点在于窖石的砌筑[3]；
在建造过程中对窖石砌筑质量要求特别高，不仅需要保证窖池的净空尺寸，还对窖石砌筑的平整度、每层窖石砌筑时相邻窖石的高差、灰缝的宽度、灰缝的饱满度等都需要精准的掌控；
且因窖石砌筑时人工无法搬运，需借助特殊的运输机械转运至砌筑工作面，机械作业对平面空间要求较宽敞，还需安排专人指挥，保证作业人员的安全；
因此，为保证窖石砌筑时有足够的视野、工作面宽裕、作业人员安全，从而保证窖石砌筑质量，需要在底板施工完成后就进行窖石砌筑，待窖石砌筑完成验收满足要求后再进行窖池侧壁的施工。
3.2.1 窖石进场验收
1.窖石材料采用石英砂石，抗压强度不能低于1400MPa，尺寸满足设计要求。
2.窖石进场前先经过使用单位验收且取样提供检测报告，经使用单位验收合格后方可进入施工现场。
3.2.2 砌筑准备
1.窖池底板施工完成。
2.砌筑前先对基础进行清扫。
3.测量放样，确定窖石砌筑的位置，并且弹上墨线。
4.高程控制，复核窖石基础高程是否有偏差（确保窖石砌筑高度），复核无误后方可进行下道工序。
5.确定窖石堆放场地，方便吊装。
6.操作人员持证上岗且经过三级安全教育。
3.2.3 窖石修整
由于进场的窖石部分表面平整度达不到要求且在运输过程中存在磕磕碰碰导致缺棱掉角的情况，因此需对窖石进行修正，保证各部位窖石尺寸满足要求，窖石砌筑前必须清洗干净。
3.2.4 砂浆制备
1.窖缝采用防酸水泥砂浆（防酸水泥标号为M5.0～7.5）满浇满灌。
2.砂浆拌合使用搅拌机拌合，严禁人工拌合。
3.防酸砂浆配合比如表1 所示。
表1 防酸砂浆配合比
3.2.5 窖石砌筑
砌筑时首先将砂浆满铺，然后人工配合将修整后的条石吊运至作业面，拉通线进行调整，使每层条石横平竖直，相邻条石处同一水平面，且砂浆饱满、灰缝控制在2cm～3cm；
砌筑顺序为先两边后中梁，注意中梁预留缝槎，保证窖石连接密实。
3.2.6 窖石勾缝及养护
缝口为平状。砂浆饱满、横平竖直、垂直度不大于5mm，平整度不大于8mm，水平灰缝平直度不大于10mm，灰缝控制在20mm～30mm。窖石砌筑完成后12h～18h 之间及时养护，养护采取覆盖洒水的办法，养护期不少于7 天。
3.3 窖池侧壁施工
待窖石砌筑完成验收合格且灰缝砂浆强度达到后进行侧壁施工；
侧壁模板采用单面支模，采取在基坑内钢管、木方进行斜撑加固；
内撑采用止水螺杆，间距0.4m，呈梅花状布置，将止水螺杆与墙龙骨(双向钢管)可靠连接，保证模板不位移；
混凝土浇筑前认真复核模板位置、垂直度、平整度及标高，检查模板的净空尺寸，模板支撑是否牢固，接缝是否严密。
混凝土振捣时间宜为20s～30s，以混凝土开始泛浆和不冒气泡为止，并避免漏振、欠振或超振。
施工缝上浇混凝土前，将混凝土表面凿毛，清除浮粒和杂物，用水冲干净，保持湿润，再铺一层20mm～25mm 与原混凝土配合比相同的水泥砂浆。
混凝土不宜过早拆模，拆模时混凝土表面温度与周围气温之差不得超过15℃～20℃，以防混凝土表面出现裂缝。
浇筑混凝土连续进行，间隔时间不应超过2h，每层浇筑厚度控制在50cm 左右。
振捣棒移动间距小于40cm，每一振点的延续时间以表面呈现浮浆为准，振捣器应插入下层混凝土5cm。振捣时注意钢筋密集部位，防止出现漏振。
图2 窖石排版图
浇筑方法由一端开始向另一端连续浇筑，混凝土浇筑时注意接槎，防止出现冷缝，增加侧墙渗水风险。[4]
3.4 窖池基槽回填
窖池施工结束后，应及时采用砂石土回填，回填前先清除槽底积水及杂物，基槽两侧同步回填高差不超过0.3m，采用手扶式冲击夯机进行夯实，回填土密实度达96%以上。回填时，按基坑的排水方向，由高至低分层进行，分层厚度小于0.3m。基槽内不得回填淤泥质土或含有机物的大块状物。[5]
通过众多制酒厂房的管理经验总结出来的施工经验和工作总结：要做好制酒厂房建设工作，尤其是窖石密闭性、防水性、防潮性、才能保证窖池种类繁多、功能各异、有益于酿酒的微生物菌群落，这些微生物可以利用窖池中的酒糟产生大量的香味物质，丰富酒内成分，提高基酒质量，保证酱香酒品质，同时也对食品科学和施工技术的结合有着积极的推动意义。
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