电伴热带配合斜拉桥索塔砼工程施工工法.pdf

电伴热带配合斜拉桥索塔砼工程施工工法 1.前言 1.0.1 上世纪七十年代，美国能源行业提出了电伴热替代蒸汽伴热施工技术的设想，因它 明显的技术优势，在欧美得到了广泛的应用。八十年代，该技术进入我国工业部门，发展至 今已由传统的恒功率伴热发展到以导电塑料为核心的自限温电伴热，仅十多年历史，它的应 用领域已十分广阔，目前已广泛应用于石油、化工、机械、航天、航空、军工、水电、船 舶、建筑(地热)等领域。 1.0.2 鸭绿江界河斜拉桥（下称“鸭桥”）22#主墩索塔砼柱施工，因总体工期要求，上、 下游塔柱各四个节段进入冬期施工。单个节段高 4.5m，四个节段总高 18.0m，施工高度为 120-138m，施工时段自 2012 年 11 月至 2013 年 3 月，属于严寒季节高空施工，为保证砼浇筑 和养护质量，采用电伴热带贴附在浇筑模板外面提供热源的电伴热技术配合塔柱砼施工，取 得圆满成功。本工法是斜拉桥塔柱砼严寒季节高空施工开发性应用技术。 2.工法特点 2.0.1 电伴热带呈扁平状，借助铝箔胶带形成较宽的热交换面，电热交换效率高达 90～ 96%，经济效益明显。 2.0.2 具有防火、防爆、防水及全天候工作性能，工作性能可靠，用来配合砼结构冬期施 工，工程质量和工期有保证。 2.0.3 可根据工况需要任意缠绕、切割，安装简单方便，使用期内基本不需要维修。 2.0.4 配置智能自限温控制时，能实现远控自动化管理。 2.0.5 消耗材料和能源相对较少，环境污染相对较轻，在国家经济结构转型期，它的节能、 减排，环保意义突出。 2.0.6 一次性投入费用相对较大，综合运行费用较低。 3.适用范围 3.0.1 在高空环境和严寒冬期进行砼结构施工时，用以配合砼结构浇筑和养护。 3.0.2 工期紧迫，常规的施工和养护方法不能满足质量和工期要求的砼工程项目。 4.工艺原理 - 1 - 4.0.1 电伴热带系统运行基本原理 自限温电伴热带的带芯是一种高分子聚合物，由多种材料和导电介质聚合而成，经化学 物理处理后挤出成型，在两条平行导线间组成一条连续的加热原件。环境温度升高时，聚合 物微粒分子膨胀，碳粒渐渐分开，电阻上升，伴热线就自动减少功率输出；环境温度降低时， 微粒间距收缩变小，碳粒连接形成通路，伴热线功率又自动上升；环境温度处于某一稳定状 态时，系统热输出稳定，使其具有温度自限性，控制温度不会过高或过低，达到自动调节， 工作安全可靠的目的。见图 4.0.1-1 自调控电伴带结构图。 图4.0.1-1 自限温电伴热带结构图 [1]镀锡铜芯导线 [2]内层发热材料为PTC （导电塑料） [3]交联聚烯烃绝缘层 [4]专用合金编织屏蔽层 [5]阻燃加强护套层 应用时，它具有自动调节输出功率的特点，可根据需要自行调节热量补偿；低温时快速 起动，高温时自动限温，全部或局部皆可因其被伴热处的温度变化而自动调节；安装维护简 单，可任意截短或在一定范围内接长使用，允许交叉重叠而无高温过热烧毁之虑。 4.0.2 模板结构 以”鸭桥”22#索塔塔柱模板为例。HF-ACS100 型液压自动爬模系统为中交武汉港湾工程 设计研究院研发成果。索塔采用 “H”型，现浇 C50 砼，总高 194.6m，箱形变截面，塔底截面 尺寸 10.0×7.0m，塔顶截面 7.0×5.0m。索塔分 45 个施工节段。以电伴热施工的第 29 节段 为例，截面为 7.0×5.0m，节段高度 4.5m。节段砼施工过程中，爬模系统带动移动支架模板 共同均匀上升，模板面板为木质维萨 WISA 板，高度 4.65m，高度方向为木质 “工字钢”背楞， 间距 20-35cm，垂直木质背楞安装水平钢围檩，间距 70-120cm，相交处用围檩卡连接，构成 爬模移动支架模板骨架，见图 4.0.2-1 移动支架模板面板及背楞构造图。“鸭桥”22#墩索塔 两个塔柱，各四个节段，共计 8 个节段配置电伴热带施工。 - 2 - 4.0.2-1 移动支架模板面板及背楞构造图（单位：mm） 4.0.3