制酒廠房高大模板支撐體系研究

楊志富

1 工程概況

貴州茅臺酒股份有限公司3 萬t 醬香系列酒技改工程及其配套設施項目，位于貴州省遵義市習水縣境內新寨村、柑子坪村；新寨片區地處黔北赤水河、桐梓河交匯河畔，位于川南古藺縣東部、習水縣南部，距茅臺酒廠約50 km。本工程采取設計-施工-體化總承包模式，包括勘察設計（含概預算文件）、施工直至竣工驗收合格及整體移交、工程質量缺陷責任期內的缺陷修復和保修。項目主要建設內容為新增3 萬t 醬香系列酒技改工程及配套設施項目，具體內容包括制酒生產房84 棟、制曲廠房8 棟、陶壇酒庫62 棟、不銹鋼罐群及其配套設施4 組、原料暫存庫3 棟、鍋爐房2 棟、廠區辦公樓2 棟、消防站1 棟（改造升級）、半地下車庫、浴廁、維護與改造9棟制酒廠房及其配套設施，總建筑面積約125.23 萬m2，不含生產工藝設備、電梯、綠化工程、室外弱電。項目計劃總工期為3 年，總投資約為50.157 億。

制酒生產廠房主要由窖池、晾堂區、接酒池以及輔房等組成；結構形式為框架結構，設計使用年限為50 年，屋面防水等級Ⅰ級，防水層合理使用年限為25年，生產火災危險性類別為丁類（固態發酵酒車間），耐火等級二級，抗震設防烈度6 度；總建筑面積為3 922 m2，無地下室，建筑基底面積為3 524 m2；主廠房建筑高度10.875 m（室外地面至坡屋面檐口與屋脊的平均高度），附房8.7 m（室外地面至屋面檐口高度）；主廠房為坡屋面，屋頂板面標高9.900 ～10.689 m，板厚為100 mm，天窗的頂板標高為12.989 ～13.269 m。

2 施工要求及模板支撐架

2.1 施工要求

開展制酒廠房高支模區域的模板施工前，需要由技術人員認真分析和解讀圖紙內容，明確施工過程中各項技術要求與規范，重點了解不同軸線與構件的設置位置和標高參數。通過項目部門與技術部門的有效配合，結合施工圖紙和變更資料內容，制訂分批次施工進度計劃，提出模板、鋼管、扣件、方木計劃，用以指導施工。項目材料部門在合理條件下，及時組織材料進場保證施工[1]。

模板工程及內支撐腳手架支撐體系搭設施工前，工長應向一線操作人員進行細致的技術交底，具體交底內容包括制酒廠房高支模板結構介紹、模板選擇和拼裝方式，內支撐腳手架支撐體系鋼管、扣件、頂托及墊板等材料的基本要求，立桿的縱橫向間距、搭接長度和搭接方法，橫桿的步距及連接方式，剪刀撐及連墻件的設置，施工方法、質檢標準以及施工過程中的注意事項等，以了解質量檢驗標準和施工注意事項，落實施工流程與時間要求，實現科學模板拆除。

2.2 模板支撐架

本工程采用Φ48.3×3.6 鋼管扣件式支撐架，對模板支撐體系的剛度、穩定性和整體性有較高要求。制酒廠房支架為超高支模架，支模架搭設最大高度為13.689 m，長110 m，寬34 m。梁最大凈跨度為14.5 m，最大截面尺寸為400 mm×（1 200 ～1 989）mm，其他截面尺寸有250 mm×450 mm、250 mm×500 mm、250 mm×600 mm、250 mm×700 mm、240 mm×450 mm。

基礎地梁完成后分4 次澆搗，第一次澆筑至6.45 m，主要施工內容為柱、框架梁及附房1 層樓板，支模最大高度為6.85 m；第二次澆筑至8.7 m，主要施工內容為廠房框架柱，支模最大高度為9.1 m；第三次澆筑至10.689 m，主要施工內容為廠房屋面板、框架梁及屋面梁，支模最大高度為11.089 m；第四次澆筑至13.289 m，施工內容為天窗架屋面及框架梁、柱，支模架最大高度為13.689 m。

2.2.1 立桿整體布置

立桿間距1 000 mm×1 000 mm，水平桿步距為1 500 mm，在荷載較大位置（梁底）增加立桿數量；立桿頂端設頂托傳力，底端設底托及墊木，頂托上方設1 道雙拼鋼管主梁，垂直主梁方向布置1 層40 mm×80 mm 木方小梁。支模架上下設封頂桿及掃地桿，內部及四周設水平剪刀撐和豎向剪刀撐；支模架每兩步設抱柱與周邊已澆筑部分拉結為整體[2]。

2.2.2 支撐搭設

對于截面尺寸為400 mm×（1 200～1 989）mm 的梁，兩側立桿間距應保持在1 000 mm 左右，并在底部中間位置增設兩根立桿，保證增設立桿的間距在134 mm 左右。左側立桿間距依次為433 mm、567 mm、1 000 mm，梁底沿梁跨度方向立桿間距500 mm；頂托上平行梁跨度方向設1 道雙拼Ф48.3×3.6鋼管主梁，垂直梁跨度方向每200 mm布置1 道40 mm×80 mm 木方小梁。截面尺寸分別為250 mm×450 mm、2 5 0 m m×5 0 0 m m、2 5 0 m m×600 mm、250 mm×700 mm 的梁模板支撐架，沿著軸線方向的立桿的間距為1 000 mm，垂直軸線方向立桿間距為1 000 mm（天窗架部分梁兩側立桿的間距為900 mm）；梁底支撐主梁垂直梁跨方向采用Ф48.3×3.6 鋼管，每縱距附加梁底支撐主梁2 根；梁底小梁尺寸為40 mm×80 mm 方木，平行于梁軸線布置3 道。

主房屋面板及天窗架頂板的厚度為100 mm，附房樓板及屋面板的厚度為120 mm，支架立桿間距為1 000 mm×1 000 mm，立桿頂端設頂托傳力。頂托上方設置雙拼鋼管主梁，并于主梁上設置40 mm×80 mm 木方小梁，主梁間距為1 000 mm，小梁間距為200 mm。

3 施工流程

3.1 工藝流程

支撐體系及梁板柱模板安裝流程圖詳見圖1所示。

圖1 支撐體系及梁板柱模板安裝流程圖（來源：作者自繪）

3.2 架體基礎做法

單棟制酒廠房按照施工工藝組織不同，可分為先施工主體結構后施工地下窖池部分，以及先施工地下窖池部分后施工主體結構2 種方法。

（1）先主體后窖池。首先，平整搭設場地，采用分層法夯實地面，要求土層中無有機雜質，避免存在超過50 mm 的土塊。利用機械分層夯壓回填，保證每層回填土小于300 mm；人工夯壓回填土每層小于200 mm；壓實系數≥0.94。其次，采用150 mm 厚的C30 混凝土硬化地面作為基礎，室內基礎全部整體硬化，硬化面標高為-0.4 m。腳手架底部設底托，以確保地基承載力能夠滿足搭設要求。另外，混凝土強度達到80%以上即可搭設支架[3]。

（2）先窖池后主體。每棟廠房內有4 處窖池區，每處窖池區均為4.8 m×38 m×3.2 m（長×寬×高），窖池外墻為400 mm 厚，中墻為500 mm 厚。每處窖池區域設13 個窖池，每個窖池內部均為4 m×2.4 m×3.2 m（長×寬×高）。采用該施工方法時，模板內支撐體系腳手架搭設及基礎（除窖池區外）同第一種施工方法，窖池區支撐架需在窖池上縱向通長設置20b 工字鋼作為腳手架基礎支座，工字鋼鋪設按照立桿間距布置。

3.3 測量放線

首先，用經緯儀根據施工圖測出每條軸線，用墨線彈出梁模板的邊線、中心線和外控制線，并用紅油漆做明顯標注，優化模板安裝位置。其次，采用水準儀將建筑水平高度設置在模板安裝位置，實現良好的高度控制，并用紅油漆做明顯標注。最后，用墨線彈出鋼管立桿位置，確保墊板或底座安放位置準確。

3.4 鋼管支撐架搭設

（1）立柱。每根立柱底部應設置底托，模板支架要求采用橫向掃地桿或縱向立桿形式。其中，縱向立桿采用固定式直角扣件，將扣件固定在鋼管底部位置，且扣件與立桿間距不超過200 mm；橫向掃地桿與上述固定方式相同。立柱底處于不同高度的情況下，縱向立桿必須向低處延伸超過兩個跨度，高差應小于1 m，立桿距邊坡邊緣位置大于0.5 m。另外，立桿接長位置避免選擇搭接方式，一般可以通過扣件進行立柱連接，保證相鄰立柱的接頭不處于同區域，接頭沿豎向錯開距離超過500 mm，且避免將鋼管立柱上段和下端錯開固定。立桿縱橫間距必須按方案執行，均不得大于方案要求的間距。立桿下應設置長度大于2跨、寬度為200 mm、厚度50 mm 的木墊板，同時立桿自由端不得大于500 mm，否則需增設縱橫雙向水平桿。

（2）水平桿。水平桿最大步距≤1.5 m，接長水平桿時一般可以選用對接扣件或者搭接方式進行連接，但必須符合以下要求。第一，對接扣件設置過程中需要采用交錯設置方式，保證兩根相連的水平桿結構不出現在同區域，不同區域的接頭在水平方向上至少需要錯開500 mm 的距離。第二，采用搭接方式時要求長度大于1 m，并且設置3 個等距離旋轉扣件。第三，在主節點位置增設水平橫桿，并采用扣件固定。另外，每步縱、橫向水平桿應雙向拉通。

（3）水平支撐。水平支撐是支撐架的重要結構，為了消除架構中的不穩定因素，水平支撐布置可以選擇格構連接方式，由豎向掃地桿和結構桿交叉位置加固，從而保證支撐結構具備良好的穩定效果。

3.5 模板施工

3.5.1 板模施工

（1）模板設計。板模板采用扣件式鋼管支撐架+頂托+主梁（Φ48.3×3.6雙鋼管）+次梁（40 mm×80 mm 木方）+15 mm 膠合板的支模方案，采用整張鋪設、局部小塊拼補的方法，模板接縫應設置在梁上。主梁跨度等于支架立桿間距；次梁間距不大于200 mm，且跨度等于主梁間距。通過掛通線找平主梁，根據標高確定大梁頂面標高，然后架設次梁，鋪設模板。立桿頂部設置頂托，伸出長度不應大于200 mm；頂部支撐點位于頂層橫桿時應靠近立桿，且不應大于100 mm。

（2）施工流程。支撐系統的搭設→主梁與次梁安裝施工→木夾板鋪設施工→模板標高與平整度校準→拼縫處理→脫模→預檢。

（3）施工方法。首先通線，然后調整扣件式腳手架可調頂托的標高，將其調至預定的高度；在可調頂托托板上架設主梁，主梁固定后架設橫楞，在其上方設置膠合板。在面板鋪設過程中，應從四周向中間鋪設，完成面板鋪設后檢查并調整標高，提高面板固定水平[4]。

3.5.2 梁模施工

梁模采用主梁（Φ48.3×3.6 雙鋼管）+次梁（40 mm×80 mm 木方）+15 mm膠合板的支模方案。梁模板支架宜與樓板模板支架綜合布置，相互連接、形成整體。梁底及側模采用雙鋼管作為主楞，梁底增加1 排支撐桿，側模采用M14 對拉螺栓加固，對拉螺栓水平間距500 mm。

（1）梁模板設計。梁模板設計環節，梁邦模板應采用厚度為15 mm 的木膠板與規格40 mm×80 mm的木方配合使用，梁底部模板跨度超過4 m 時需要配置2塊底部模板，并且做好子口銜接。

（2）梁模板安裝順序。有效實施各軸線、邊線、標高參數的檢驗與復核→底部模板與底楞模板架設施工→側板安裝施工→鋼筋綁扎→豎楞安裝→梁截面尺寸與垂直度測量。

（3）施工方法。在模板梁底部位置利用頂托方式進行支撐，支撐過程中頂托梁采用雙鋼管設計，自由度小于200 mm。結合實際軸線進行梁底模板安裝，托梁利用雙鋼管進行檢驗。立桿下設置長度大于2 跨、寬度為200 mm、厚度為50 mm 的木墊板。另外，在模板鋪設過程中，應遵循從四周向中心鋪設，要求在中心區域收口，并在對角邊位置進行固定。對于主梁位置的起拱高度控制，應做好模板沉降量、彈性變形量以及結構變形的情況分析，考梁板起拱的跨度情況。樓面模板鋪設完成后，做好支架牢固性檢查，并且仔細清掃模板梁低。

3.6 搭設支模架

3.6.1 施工準備

在開展支模架搭設過程中，要求技術人員嚴格遵循組織設計與施工要求，向施工人員進行安全技術交底，保證施工中提升安全性，做好構建措施與參數交底，強度施工安全注意事項。在基礎環節需要做好支撐架縱向的方位線抄平。同時，應檢查驗收鋼管、扣件、腳手片等，嚴禁使用不合格產品。

3.6.2 搭設要求

鋼管采用Ф48.3，壁厚尺寸不小于3.6 mm，不得采用銹蝕、裂紋和彎曲的鋼管；立桿必須采用對接連接，且相鄰立桿的對接扣件不得設置在同一步內；剪刀撐和其他桿件可采用搭接連接，搭接長度不少于100 cm，并不少于3 只扣件緊固；水平桿搭接長度不應小于1 m，同時應等距離設置3 個旋轉扣件固定[5]。

5 結語

制酒廠房通常采用框架結構，在建設過程中會應用到高大模板支護體系，因此施工過程中應結合項目實際要求，合理應用施工工藝，切實保障制酒廠房高大模板施工的規范性，提升施工質量和效率。