大型地下密集型窖池精細化建造技術研究

管鵬飛

（中鐵二十二局集團第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程概況

醬香型酒制酒生產房由主廠房和附房兩部分組成，含4 個制酒班，每班含窖池區、晾堂區等多個功能區，設計產能55 噸/班，計劃產能72 噸/班；單棟建筑面積約3900m2，建筑長105m，寬32m；主廠房地上一層，建筑結構形式為兩跨排架結構，現澆薄腹梁跨度為16m，最高為14.85m。

廠房地下埋深窖池共4 排，每排13 個，單排長約37m，寬4.8m，埋深4.4m，為密集型石材砌筑工程。四壁用條石砌筑，條石以特殊的石英砂石打造，富含多種礦物成分，窖池在釀酒過程中具有保溫保濕、提供微生物代謝環境、確保微生物代謝生成的乙醇及其香味物質不被揮發等作用。

2 大型地下密集型窖池精細化建造技術研究

條石分0.4m×0.6m×1.5m（用于邊墻）與0.4m×0.6m×1.5m（用于中墻）兩種規格，單棟生產廠房需條石740m3；條石間用防酸水泥砂漿做窖縫（2cm～3cm），滿漿滿灌（防酸水泥標號為 M5.0～7.5），不漏氣，不漏水，條石安裝要求無通縫，縫口與表面平整，砌筑牢固；窖石采用1.2m 厚的C20 素混凝土作為基礎，條基基槽開挖至基礎底以下60cm，采用級配碎石回填50cm，分層夯實，壓實系數不小于0.94，然后澆筑100 厚C15 砼墊層；填方區基礎采用地基換填工藝，保證窖池穩定性；窖坑外壁采用C20 素混凝土護壁進行封閉，接觸面要求人工鑿毛，保證整個窖坑的密閉性；窖池底部設置180mm 寬×200mm 深的酸性混凝土“一”字溝，貫通1#-13#窖，與窖底井連通將多余的窖底水排出，溝底、溝壁采用2 厚316L 不銹鋼內襯，MU10 機制磚蓋溝，收集引排生產廢水；排水溝以上整個窖底采用0.2m 厚本地紫紅泥進行封底，紫紅泥是窖泥微生物及營養物質的主要載體，應選擇黏度強、含鐵含鈣等金屬離子少、含沙雜質少、微酸性的土質。

窖坑密閉性要求較高，嚴禁漏氣、滲水，整個窖坑底部由0.2m 的紫紅泥封底，用石頭壘起窖池四壁，上口在存放酒糟后采用塑料膜、四周用封窖泥封閉，起著保護糟醅水分和防止空氣及雜菌進入窖池的作用，整個發酵窖坑形成“石壁泥底”；保證窖池中種類繁多、功能各異、有益于釀酒的微生物菌群落，這些微生物可以利用窖池中的酒糟產生大量的香味物質，豐富酒內成分，提高基酒質量。

由于本地粘性土可塑性差，有遇水即化的特點，采用黏土回填需在窖池內側做防水、防潮處理，工序復雜較多，經調查，本地較多的小酒廠窖池出現返潮、滲水情況普遍，嚴重影響糧食發酵質量。

窖池的建造質量會影響糧食發酵和蒸餾出酒質量，其結構穩定性、保水性和密閉性也直接影響著基酒的產量和質量[1]；而窖池作為糟醅的唯一載體，在制酒生產房建造過程中尤為重要[2]；為避免窖池在生產過程出現沉降開裂、滲水等影響產酒質量，通過研究對窖池基礎及護壁進行改造。具體做法如下：

回填區地基需采取換填壓實工藝，池底1m 四周范圍內壓實系數不小于0.97，采用級配良好的砂土或碎石土，以卵石、礫石、塊石或巖石碎屑作填料時，分層壓實時其最大粒徑不大于0.2m；然后將基礎改為0.25m 厚C30P6 鋼筋混凝土池底板，消除地基不均勻沉降所造成的窖池開裂；池壁改為0.2m 厚C30P6 鋼筋混凝土，使整個窖池接觸土體部分完成封閉，且在施工縫處增加止水帶防止窖池出現滲水情況；窖池排水溝底、溝壁采用20 厚防酸水泥砂漿抹面，隨后按原工藝進行內襯、蓋板和封泥作業。

圖1 窖石施工工藝流程簡圖

3 大型地下密集型窖池精細化建造施工工藝研究

3.1 窖池底板施工

為防止滲水，在施工底板時需將其側壁上返至少0.5m 高與底板一起澆筑成型，因此在進行底板鋼筋安裝時將側壁鋼筋按設計配筋提前安裝完成，但鋼筋不宜過高，以免影響后序窖石的砌筑。

混凝土墊層施工完成后，按軸線放樣基礎底板位置，誤差2mm 內，安裝底板鋼筋，模板應無損傷，有足夠的強度，內側和頂、底面均應光潔、平整、順直，局部變形不得大于3mm，振搗時模板橫向最大撓曲應小于4mm，誤差不超過2mm。

為防止滲水，基礎混凝土強度采用C30P6 抗滲混凝土。

混凝土澆筑前，應清理雜物，修補嵌填模板縫隙，加固好模板支撐；鋼筋模板辦理隱檢，并在模板上彈好混凝土澆筑標高線；搭設進入基坑的腳手馬道和澆筑腳手平臺。

混凝土澆筑過程中，振搗棒做到“快插慢拔”，在振搗過程中，宜將振搗棒上下略有抽動，每點振搗時間一般以20s～30s 為宜，但應視混凝土表面呈水平，不再顯著下沉，不再出現氣泡，表面泛出灰漿為準。

由于混凝土坍落度比較大，會在表面鋼筋下部產生水分，或在表層鋼筋上部的混凝土產生細小裂縫。為了防止出現這種裂縫，在混凝土初凝前和預沉后采取二次抹面壓實措施。隨后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面澆水，然后在上面覆一層塑料薄膜；新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免吸水受潮而降低保溫性能。

3.2 密集型窖石砌筑技術

制酒生產房的建造重點在于窖池，而窖池的建造重點在于窖石的砌筑[3]；在建造過程中對窖石砌筑質量要求特別高，不僅需要保證窖池的凈空尺寸，還對窖石砌筑的平整度、每層窖石砌筑時相鄰窖石的高差、灰縫的寬度、灰縫的飽滿度等都需要精準的掌控；且因窖石砌筑時人工無法搬運，需借助特殊的運輸機械轉運至砌筑工作面，機械作業對平面空間要求較寬敞，還需安排專人指揮，保證作業人員的安全；因此，為保證窖石砌筑時有足夠的視野、工作面寬裕、作業人員安全，從而保證窖石砌筑質量，需要在底板施工完成后就進行窖石砌筑，待窖石砌筑完成驗收滿足要求后再進行窖池側壁的施工。

3.2.1 窖石進場驗收

1.窖石材料采用石英砂石，抗壓強度不能低于1400MPa，尺寸滿足設計要求。

2.窖石進場前先經過使用單位驗收且取樣提供檢測報告，經使用單位驗收合格后方可進入施工現場。

3.2.2 砌筑準備

1.窖池底板施工完成。

2.砌筑前先對基礎進行清掃。

3.測量放樣，確定窖石砌筑的位置，并且彈上墨線。

4.高程控制，復核窖石基礎高程是否有偏差（確保窖石砌筑高度），復核無誤后方可進行下道工序。

5.確定窖石堆放場地，方便吊裝。

6.操作人員持證上崗且經過三級安全教育。

3.2.3 窖石修整

由于進場的窖石部分表面平整度達不到要求且在運輸過程中存在磕磕碰碰導致缺棱掉角的情況，因此需對窖石進行修正，保證各部位窖石尺寸滿足要求，窖石砌筑前必須清洗干凈。

3.2.4 砂漿制備

1.窖縫采用防酸水泥砂漿（防酸水泥標號為M5.0～7.5）滿澆滿灌。

2.砂漿拌合使用攪拌機拌合，嚴禁人工拌合。

3.防酸砂漿配合比如表1 所示。

表1 防酸砂漿配合比

3.2.5 窖石砌筑

砌筑時首先將砂漿滿鋪，然后人工配合將修整后的條石吊運至作業面，拉通線進行調整，使每層條石橫平豎直，相鄰條石處同一水平面，且砂漿飽滿、灰縫控制在2cm～3cm；砌筑順序為先兩邊后中梁，注意中梁預留縫槎，保證窖石連接密實。

3.2.6 窖石勾縫及養護

縫口為平狀。砂漿飽滿、橫平豎直、垂直度不大于5mm，平整度不大于8mm，水平灰縫平直度不大于10mm，灰縫控制在20mm～30mm。窖石砌筑完成后12h～18h 之間及時養護，養護采取覆蓋灑水的辦法，養護期不少于7 天。

3.3 窖池側壁施工

待窖石砌筑完成驗收合格且灰縫砂漿強度達到后進行側壁施工；側壁模板采用單面支模，采取在基坑內鋼管、木方進行斜撐加固；內撐采用止水螺桿，間距0.4m，呈梅花狀布置，將止水螺桿與墻龍骨(雙向鋼管)可靠連接，保證模板不位移；混凝土澆筑前認真復核模板位置、垂直度、平整度及標高，檢查模板的凈空尺寸，模板支撐是否牢固，接縫是否嚴密。

混凝土振搗時間宜為20s～30s，以混凝土開始泛漿和不冒氣泡為止，并避免漏振、欠振或超振。

施工縫上澆混凝土前，將混凝土表面鑿毛，清除浮粒和雜物，用水沖干凈，保持濕潤，再鋪一層20mm～25mm 與原混凝土配合比相同的水泥砂漿。

混凝土不宜過早拆模，拆模時混凝土表面溫度與周圍氣溫之差不得超過15℃～20℃，以防混凝土表面出現裂縫。

澆筑混凝土連續進行，間隔時間不應超過2h，每層澆筑厚度控制在50cm 左右。

振搗棒移動間距小于40cm，每一振點的延續時間以表面呈現浮漿為準，振搗器應插入下層混凝土5cm。振搗時注意鋼筋密集部位，防止出現漏振。

圖2 窖石排版圖

澆筑方法由一端開始向另一端連續澆筑，混凝土澆筑時注意接槎，防止出現冷縫，增加側墻滲水風險。[4]

3.4 窖池基槽回填

窖池施工結束后，應及時采用砂石土回填，回填前先清除槽底積水及雜物，基槽兩側同步回填高差不超過0.3m，采用手扶式沖擊夯機進行夯實，回填土密實度達96%以上?；靥顣r，按基坑的排水方向，由高至低分層進行，分層厚度小于0.3m?；蹆炔坏没靥钣倌噘|土或含有機物的大塊狀物。[5]

4 總結

通過眾多制酒廠房的管理經驗總結出來的施工經驗和工作總結：要做好制酒廠房建設工作，尤其是窖石密閉性、防水性、防潮性、才能保證窖池種類繁多、功能各異、有益于釀酒的微生物菌群落，這些微生物可以利用窖池中的酒糟產生大量的香味物質，豐富酒內成分，提高基酒質量，保證醬香酒品質，同時也對食品科學和施工技術的結合有著積極的推動意義。