电伴热工法

悬浇连续梁冬季施工管道压浆电伴热加热施工工法

1 前言

随着我国铁路建设的快速发展，临近既有线悬浇连续梁施工不断增加，施工需连续进行，冬季混凝土施工较为常见。悬浇连续梁的张拉及压浆是悬浇连续梁施工的最重要部分，冬季施工对管道的温度控制尤为重要。对冬季施工管道压浆温度的传统控制方法为对管道所通过范围内的梁体外侧搭设暖棚，使用供热设备对暖棚内加热而达到压浆条件，此方法成本高、施工周期长、对既有线安全影响大。本单位针对上述情况，结合新建张唐铁路唐北联络线右联跨京哈铁路特大桥62、63#转体悬浇连续梁工程，研发出一种利用电伴热原理对张拉管道进行温度控制的方法，该方法具有施工便捷、经济实用、适用范围广的特点，在本桥施工中得到成功应用，经总结提炼形成本工法。

2 工法特点

2.1利用电伴热原理对冬季施工压浆管道进行温度控制，在管道上预埋伴热线，减少了冬季施工养护措施，降低施工成本。

2.2该工法根据理论分析得出布线方法，施工简便，在混凝土浇筑前完成对管道的冬季养护措施，可操作性强，施工周期短。

3 适用范围

本工法适用于在冬季施工连续梁压浆管道的温度控制。

4 工艺原理

电伴热是由作为一种有效的管道保温及防冻方案，一直被广泛应用。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。

根据电伴热的工作原理，通过理论计算设计出电伴热的规格型号，在混凝土浇筑前安装伴热线，在悬浇连续梁管道压浆冬季施工及养护时接通伴热线，使伴热线对管道进行升温及保温，从而保证冬季施工中管道温度满足规范要求。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程见图5.1

图5.1 施工工艺流程图

5.2施工准备

通过现场勘察，采用传统暖棚保温的施工方法对既有线影响较大，确定选用电伴热管道保温的方法。根据工期安排，冬季施工时当地最低温度-10℃、悬浇梁2#为冬季施工，共有6根长为18m 的管道，管道材质为外径9cm 金属波纹管。根据规范要求管道温度需达到5℃。现场备好伴热线接电所用电闸箱、电缆、按施工计划准备伴热线所需材料。

5.3电伴热选型

5.3.1管道热损失计算公式：

Q =

2πλ(T w −T h )

ln [(d +2δ)/d ]

Q ：实际热损耗（w/m ·w) λ：保温材料导热系数（w/m·℃) Tw ：维持温度（℃） Th:最低环境温度（℃） d ：管道外径（m) δ：保温材料厚度（m)

5.3.2根据现场调查及施工要求得出各项参数： 管道压浆要求温度大于5℃，T w =5℃； 施工时环境最低温度为-10℃，T h =-10℃； 根据建材热物理性质表得λ=1.63； 管道外径为0.09m ，d=0.09；

包裹管道混凝土平均厚度0.2m ，δ=0.2；

5.3.3计算Q =2πλ(T w −T h

)ln [(d+2δ)/d ]=2×3.14×1.63×(5+10)

ln [(0.09+2×0.2)/0.09]

=90.1W 根据计算现场采用100（w/m ）的电伴热线。 5.4安装伴热线

5.4.1为增加保温系数，采用卷绕法，卷绕方法见图5.4.1-1所示。

图5.4.1-1

5.4.2根据每米线所需功率与伴热线功率之比确定卷绕节距。现场管道管径为90mm，查表5.4.2-1得出卷绕节距L=72cm。

表5.4.2-1

5.4.3根据工期安排在连续梁0#块浇筑时将需要冬季施工的压浆管道预埋伴热线和测温线。

施工时先将伴热线用强力胶带固定于波纹管表面并留出1m伴热线接头，待波纹管定位钢筋按设计位置安装到位后将波纹管安装于定位钢筋上。

在安装波纹管同时将预埋式测温线探头固定于波纹管表面，将测温接头引至梁顶并将测温接头用胶带缠绕进行保护。见图5.4.3-1所示。

图5.4.3-1测温线布置图

浇筑混凝土时混凝土落灰点避开伴热线所在位置，在混凝土振捣时注意不要碰触伴热线。

5.5电伴热通电

5.5.1由电闸箱引出6根220V电缆，待张拉作业完毕后分别将伴热线接头与电缆相连，使伴热线供电发热。

5.5.2根据伴热线功率确定电缆选型。

施工时每根伴热线长度为25m，每根伴热线功率为2500w，国标电缆每平方载电量为1000w，所以电缆规格选择国标3mm2铜线电缆。

通电后伴热线利用预埋测温线对管道温度进行测温，待管道温度大于5℃后进行压浆，压浆完毕后继续对电伴热进行通电并持续3天，对管道进行3天保温。

5.6清理伴热线接头

待压浆结束并养护3天后将伴热线与电缆断开，并将露出混凝土面的伴热线接头用剪刀剪断。

6 材料与设备

6.1 施工人员见表6.1

表6.1 施工人员用表

6.2 材料见表6.2

表6.2材料用表

7 质量控制

7.1 技术人员按照工期安排计算出需要冬季施工的管道数量，在0#块施工时提前预埋伴热线。

7.2 在梁体浇筑混凝土前提前将伴热线接电测试，保证伴热线能正常工作。

7.3 混凝土浇筑时派专人盯控，防止伴热线在混凝土浇筑时碰伤。

7.4在压浆前由技术人员测量管道温度，温度大于5℃后方能进行管道压浆。

7.5在压浆完毕后3天内派专人对管道进行测温，每6小时测温一次，保证压浆养护期管道温度大于5℃。

7.6 物资部门严把材料质量关，对伴热线提前检查，严禁不合格品进入施工现场。

8 安全措施

8.1 贯彻“安全第一、预防为主”的方针，成立安全领导小组。

8.2 施工前对所有施工人员进行安全教育，并进行岗前安全培训和考试，不合格者不得上岗作业。

8.3 进行安全技术交底，重点防范，增强每一位参建人员的安全意识，做到防患于未然。

8.4 针对施工工况，对电缆供电功率进行计算，确保用电安全。

8.5 派电工专人检查电缆的工作情况，防止触电事故。

9 环保节能措施