制酒厂房高大模板支撑体系研究

杨志富

1 工程概况

贵州茅台酒股份有限公司3 万t 酱香系列酒技改工程及其配套设施项目，位于贵州省遵义市习水县境内新寨村、柑子坪村；新寨片区地处黔北赤水河、桐梓河交汇河畔，位于川南古蔺县东部、习水县南部，距茅台酒厂约50 km。本工程采取设计-施工-体化总承包模式，包括勘察设计（含概预算文件）、施工直至竣工验收合格及整体移交、工程质量缺陷责任期内的缺陷修复和保修。项目主要建设内容为新增3 万t 酱香系列酒技改工程及配套设施项目，具体内容包括制酒生产房84 栋、制曲厂房8 栋、陶坛酒库62 栋、不锈钢罐群及其配套设施4 组、原料暂存库3 栋、锅炉房2 栋、厂区办公楼2 栋、消防站1 栋（改造升级）、半地下车库、浴厕、维护与改造9栋制酒厂房及其配套设施，总建筑面积约125.23 万m2，不含生产工艺设备、电梯、绿化工程、室外弱电。项目计划总工期为3 年，总投资约为50.157 亿。

制酒生产厂房主要由窖池、晾堂区、接酒池以及辅房等组成；结构形式为框架结构，设计使用年限为50 年，屋面防水等级Ⅰ级，防水层合理使用年限为25年，生产火灾危险性类别为丁类（固态发酵酒车间），耐火等级二级，抗震设防烈度6 度；总建筑面积为3 922 m2，无地下室，建筑基底面积为3 524 m2；主厂房建筑高度10.875 m（室外地面至坡屋面檐口与屋脊的平均高度），附房8.7 m（室外地面至屋面檐口高度）；主厂房为坡屋面，屋顶板面标高9.900 ～10.689 m，板厚为100 mm，天窗的顶板标高为12.989 ～13.269 m。

2 施工要求及模板支撑架

2.1 施工要求

开展制酒厂房高支模区域的模板施工前，需要由技术人员认真分析和解读图纸内容，明确施工过程中各项技术要求与规范，重点了解不同轴线与构件的设置位置和标高参数。通过项目部门与技术部门的有效配合，结合施工图纸和变更资料内容，制订分批次施工进度计划，提出模板、钢管、扣件、方木计划，用以指导施工。项目材料部门在合理条件下，及时组织材料进场保证施工[1]。

模板工程及内支撑脚手架支撑体系搭设施工前，工长应向一线操作人员进行细致的技术交底，具体交底内容包括制酒厂房高支模板结构介绍、模板选择和拼装方式，内支撑脚手架支撑体系钢管、扣件、顶托及垫板等材料的基本要求，立杆的纵横向间距、搭接长度和搭接方法，横杆的步距及连接方式，剪刀撑及连墙件的设置，施工方法、质检标准以及施工过程中的注意事项等，以了解质量检验标准和施工注意事项，落实施工流程与时间要求，实现科学模板拆除。

2.2 模板支撑架

本工程采用Φ48.3×3.6 钢管扣件式支撑架，对模板支撑体系的刚度、稳定性和整体性有较高要求。制酒厂房支架为超高支模架，支模架搭设最大高度为13.689 m，长110 m，宽34 m。梁最大净跨度为14.5 m，最大截面尺寸为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。

基础地梁完成后分4 次浇捣，第一次浇筑至6.45 m，主要施工内容为柱、框架梁及附房1 层楼板，支模最大高度为6.85 m；第二次浇筑至8.7 m，主要施工内容为厂房框架柱，支模最大高度为9.1 m；第三次浇筑至10.689 m，主要施工内容为厂房屋面板、框架梁及屋面梁，支模最大高度为11.089 m；第四次浇筑至13.289 m，施工内容为天窗架屋面及框架梁、柱，支模架最大高度为13.689 m。

2.2.1 立杆整体布置

立杆间距1 000 mm×1 000 mm，水平杆步距为1 500 mm，在荷载较大位置（梁底）增加立杆数量；立杆顶端设顶托传力，底端设底托及垫木，顶托上方设1 道双拼钢管主梁，垂直主梁方向布置1 层40 mm×80 mm 木方小梁。支模架上下设封顶杆及扫地杆，内部及四周设水平剪刀撑和竖向剪刀撑；支模架每两步设抱柱与周边已浇筑部分拉结为整体[2]。

2.2.2 支撑搭设

对于截面尺寸为400 mm×（1 200～1 989）mm 的梁，两侧立杆间距应保持在1 000 mm 左右，并在底部中间位置增设两根立杆，保证增设立杆的间距在134 mm 左右。左侧立杆间距依次为433 mm、567 mm、1 000 mm，梁底沿梁跨度方向立杆间距500 mm；顶托上平行梁跨度方向设1 道双拼Ф48.3×3.6钢管主梁，垂直梁跨度方向每200 mm布置1 道40 mm×80 mm 木方小梁。截面尺寸分别为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 的梁模板支撑架，沿着轴线方向的立杆的间距为1 000 mm，垂直轴线方向立杆间距为1 000 mm（天窗架部分梁两侧立杆的间距为900 mm）；梁底支撑主梁垂直梁跨方向采用Ф48.3×3.6 钢管，每纵距附加梁底支撑主梁2 根；梁底小梁尺寸为40 mm×80 mm 方木，平行于梁轴线布置3 道。

主房屋面板及天窗架顶板的厚度为100 mm，附房楼板及屋面板的厚度为120 mm，支架立杆间距为1 000 mm×1 000 mm，立杆顶端设顶托传力。顶托上方设置双拼钢管主梁，并于主梁上设置40 mm×80 mm 木方小梁，主梁间距为1 000 mm，小梁间距为200 mm。

3 施工流程

3.1 工艺流程

支撑体系及梁板柱模板安装流程图详见图1所示。

图1 支撑体系及梁板柱模板安装流程图（来源：作者自绘）

3.2 架体基础做法

单栋制酒厂房按照施工工艺组织不同，可分为先施工主体结构后施工地下窖池部分，以及先施工地下窖池部分后施工主体结构2 种方法。

（1）先主体后窖池。首先，平整搭设场地，采用分层法夯实地面，要求土层中无有机杂质，避免存在超过50 mm 的土块。利用机械分层夯压回填，保证每层回填土小于300 mm；人工夯压回填土每层小于200 mm；压实系数≥0.94。其次，采用150 mm 厚的C30 混凝土硬化地面作为基础，室内基础全部整体硬化，硬化面标高为-0.4 m。脚手架底部设底托，以确保地基承载力能够满足搭设要求。另外，混凝土强度达到80%以上即可搭设支架[3]。

（2）先窖池后主体。每栋厂房内有4 处窖池区，每处窖池区均为4.8 m×38 m×3.2 m（长×宽×高），窖池外墙为400 mm 厚，中墙为500 mm 厚。每处窖池区域设13 个窖池，每个窖池内部均为4 m×2.4 m×3.2 m（长×宽×高）。采用该施工方法时，模板内支撑体系脚手架搭设及基础（除窖池区外）同第一种施工方法，窖池区支撑架需在窖池上纵向通长设置20b 工字钢作为脚手架基础支座，工字钢铺设按照立杆间距布置。

3.3 测量放线

首先，用经纬仪根据施工图测出每条轴线，用墨线弹出梁模板的边线、中心线和外控制线，并用红油漆做明显标注，优化模板安装位置。其次，采用水准仪将建筑水平高度设置在模板安装位置，实现良好的高度控制，并用红油漆做明显标注。最后，用墨线弹出钢管立杆位置，确保垫板或底座安放位置准确。

3.4 钢管支撑架搭设

（1）立柱。每根立柱底部应设置底托，模板支架要求采用横向扫地杆或纵向立杆形式。其中，纵向立杆采用固定式直角扣件，将扣件固定在钢管底部位置，且扣件与立杆间距不超过200 mm；横向扫地杆与上述固定方式相同。立柱底处于不同高度的情况下，纵向立杆必须向低处延伸超过两个跨度，高差应小于1 m，立杆距边坡边缘位置大于0.5 m。另外，立杆接长位置避免选择搭接方式，一般可以通过扣件进行立柱连接，保证相邻立柱的接头不处于同区域，接头沿竖向错开距离超过500 mm，且避免将钢管立柱上段和下端错开固定。立杆纵横间距必须按方案执行，均不得大于方案要求的间距。立杆下应设置长度大于2跨、宽度为200 mm、厚度50 mm 的木垫板，同时立杆自由端不得大于500 mm，否则需增设纵横双向水平杆。

（2）水平杆。水平杆最大步距≤1.5 m，接长水平杆时一般可以选用对接扣件或者搭接方式进行连接，但必须符合以下要求。第一，对接扣件设置过程中需要采用交错设置方式，保证两根相连的水平杆结构不出现在同区域，不同区域的接头在水平方向上至少需要错开500 mm 的距离。第二，采用搭接方式时要求长度大于1 m，并且设置3 个等距离旋转扣件。第三，在主节点位置增设水平横杆，并采用扣件固定。另外，每步纵、横向水平杆应双向拉通。

（3）水平支撑。水平支撑是支撑架的重要结构，为了消除架构中的不稳定因素，水平支撑布置可以选择格构连接方式，由竖向扫地杆和结构杆交叉位置加固，从而保证支撑结构具备良好的稳定效果。

3.5 模板施工

3.5.1 板模施工

（1）模板设计。板模板采用扣件式钢管支撑架+顶托+主梁（Φ48.3×3.6双钢管）+次梁（40 mm×80 mm 木方）+15 mm 胶合板的支模方案，采用整张铺设、局部小块拼补的方法，模板接缝应设置在梁上。主梁跨度等于支架立杆间距；次梁间距不大于200 mm，且跨度等于主梁间距。通过挂通线找平主梁，根据标高确定大梁顶面标高，然后架设次梁，铺设模板。立杆顶部设置顶托，伸出长度不应大于200 mm；顶部支撑点位于顶层横杆时应靠近立杆，且不应大于100 mm。

（2）施工流程。支撑系统的搭设→主梁与次梁安装施工→木夹板铺设施工→模板标高与平整度校准→拼缝处理→脱模→预检。

（3）施工方法。首先通线，然后调整扣件式脚手架可调顶托的标高，将其调至预定的高度；在可调顶托托板上架设主梁，主梁固定后架设横楞，在其上方设置胶合板。在面板铺设过程中，应从四周向中间铺设，完成面板铺设后检查并调整标高，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 双钢管）+次梁（40 mm×80 mm 木方）+15 mm胶合板的支模方案。梁模板支架宜与楼板模板支架综合布置，相互连接、形成整体。梁底及侧模采用双钢管作为主楞，梁底增加1 排支撑杆，侧模采用M14 对拉螺栓加固，对拉螺栓水平间距500 mm。

（1）梁模板设计。梁模板设计环节，梁邦模板应采用厚度为15 mm 的木胶板与规格40 mm×80 mm的木方配合使用，梁底部模板跨度超过4 m 时需要配置2块底部模板，并且做好子口衔接。

（2）梁模板安装顺序。有效实施各轴线、边线、标高参数的检验与复核→底部模板与底楞模板架设施工→侧板安装施工→钢筋绑扎→竖楞安装→梁截面尺寸与垂直度测量。

（3）施工方法。在模板梁底部位置利用顶托方式进行支撑，支撑过程中顶托梁采用双钢管设计，自由度小于200 mm。结合实际轴线进行梁底模板安装，托梁利用双钢管进行检验。立杆下设置长度大于2 跨、宽度为200 mm、厚度为50 mm 的木垫板。另外，在模板铺设过程中，应遵循从四周向中心铺设，要求在中心区域收口，并在对角边位置进行固定。对于主梁位置的起拱高度控制，应做好模板沉降量、弹性变形量以及结构变形的情况分析，考梁板起拱的跨度情况。楼面模板铺设完成后，做好支架牢固性检查，并且仔细清扫模板梁低。

3.6 搭设支模架

3.6.1 施工准备

在开展支模架搭设过程中，要求技术人员严格遵循组织设计与施工要求，向施工人员进行安全技术交底，保证施工中提升安全性，做好构建措施与参数交底，强度施工安全注意事项。在基础环节需要做好支撑架纵向的方位线抄平。同时，应检查验收钢管、扣件、脚手片等，严禁使用不合格产品。

3.6.2 搭设要求

钢管采用Ф48.3，壁厚尺寸不小于3.6 mm，不得采用锈蚀、裂纹和弯曲的钢管；立杆必须采用对接连接，且相邻立杆的对接扣件不得设置在同一步内；剪刀撑和其他杆件可采用搭接连接，搭接长度不少于100 cm，并不少于3 只扣件紧固；水平杆搭接长度不应小于1 m，同时应等距离设置3 个旋转扣件固定[5]。

5 结语

制酒厂房通常采用框架结构，在建设过程中会应用到高大模板支护体系，因此施工过程中应结合项目实际要求，合理应用施工工艺，切实保障制酒厂房高大模板施工的规范性，提升施工质量和效率。