淺析環(huán)形混凝土電桿的構(gòu)造要求
徐州三元桿塔有限公司 單慶威
在中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)水泥電桿工作部工作會(huì)議上講話
在中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)水泥電桿工作部工作會(huì)議上講話
《環(huán)形混凝土電桿》（GB/T4623-2006）標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布實(shí)施一年多了，有必要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)構(gòu)造要求部分進(jìn)行細(xì)化，便于操作執(zhí)行；對(duì)未盡事宜進(jìn)行探討，對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。
一、混凝土的強(qiáng)度及保護(hù)層厚度
1、混凝土強(qiáng)度等級(jí)
目前我國(guó)在混凝土電桿生產(chǎn)中所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)普遍偏低，新修訂標(biāo)準(zhǔn)中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)仍然是鋼筋混凝土電桿為C40，預(yù)應(yīng)力電桿為C50。特別是在預(yù)應(yīng)力電桿的生產(chǎn)中為了提高混凝土電桿的抗裂性和節(jié)約鋼材，已普遍采用高強(qiáng)度鋼絲作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，兩者的強(qiáng)度相差懸殊，不但對(duì)充分發(fā)揮兩種材料的共同作用不盡合理，而且對(duì)目前電桿產(chǎn)品質(zhì)量普遍較差有著直接的影響，特別是混凝土電桿目前普遍存在的縱向裂縫問(wèn)題，已嚴(yán)重影響到混凝土電桿在高壓輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，如日本、美國(guó)、德國(guó)以及前蘇聯(lián)等國(guó)，對(duì)預(yù)應(yīng)力電桿的生產(chǎn)均已采用C60及以上混凝土強(qiáng)度等級(jí)，有的已達(dá)C100。作為電桿生產(chǎn)企業(yè)，必須確保混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。
逐步提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，這是我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土電桿生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)，我國(guó)有些科研生產(chǎn)單位正在研制超高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土電桿，混凝土強(qiáng)度等級(jí)可達(dá)C80以上。
2、混凝土保護(hù)層厚度
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定：露天環(huán)境下的梁柱受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm，但由于離心混凝土的成形條件優(yōu)于普通混凝土，其密實(shí)度比普通混凝土好得多，其保護(hù)層最小厚度：不得小于15mm。
二、鋼筋的構(gòu)造要求
縱向鋼筋的最小配筋
（一）鋼筋混凝土電桿的最小配筋（Q235鋼）可按下表的規(guī)定取用
鋼筋混凝土電桿最小配筋
|
外徑D(mm) |
≤200 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
|
桿長(zhǎng)>4.5m |
6φ10 |
8φ10 |
10φ10 |
12φ12 |
14φ12 |
16φ12 |
18φ12 |
20φ12 |
22φ12 |
|
桿長(zhǎng)≤4.5m |
6φ8 |
8φ8 |
10φ8 |
12φ10 |
14φ10 |
16φ10 |
18φ10 |
20φ10 |
22φ10 |
主筋沿環(huán)向均勻分布，對(duì)錐形桿主筋不得少6根,等徑桿不得少于8根。
（二）預(yù)應(yīng)力混凝土電桿的最小配筋
預(yù)應(yīng)力錐形桿的最小配筋
|
梢徑(mm) |
≤150 |
170~230 |
270~283 |
310~340 |
430~510 |
|
配筋根(組) |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
預(yù)應(yīng)力等徑桿的最小配筋
|
直徑(mm) |
300 |
400 |
500 |
550 |
|
配筋根(組) |
8 |
10 |
12 |
14 |
預(yù)應(yīng)力電桿中配置的非預(yù)應(yīng)力鋼筋不得少于6根。
三、主筋之間的凈距及最大直徑
對(duì)鋼筋混凝土電桿，主筋之間的凈距不得小于30mm和大于70mm，主筋直徑應(yīng)不大于壁厚的2/5，并不宜大于φ18，如采用低碳冷拔鋼絲，其直徑應(yīng)不大于壁厚的1/5。
對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土電桿，主筋凈距不宜小于30mm，錐形桿梢頭不宜小于25mm，當(dāng)梢頭配筋太密時(shí)，可采取雙根并列布置。
四、螺旋筋及架立筋的配置
螺旋筋的直徑不應(yīng)小于下列規(guī)定：
1、梢徑小于190mm的錐形桿為2.5mm；
2、梢徑等于190mm的錐形桿為3.0mm；
3、梢徑大于230mm的錐形桿為4.0mm；
4、直徑大于200mm的等徑桿為4.0mm。
螺旋筋的間距：
1、梢徑小于或等于170mm的錐形桿，不大于120mm；
2、梢徑大于170mm的錐形桿，不大于100mm；
3、等徑桿不大于100mm；
4、最小間距不應(yīng)小于50mm；
5、桿段兩端應(yīng)加密至不大于70mm，其加密區(qū)段長(zhǎng)度為1500mm。
架立鋼筋（架立圈）其直徑為5~10mm，鋼筋混凝土電桿間距不宜大于500mm，并采用電焊與主筋連接，對(duì)于預(yù)應(yīng)力電桿間距不宜大于1000mm。
五、接頭連接及其它構(gòu)造要求
組裝桿的連接方法可以采用法蘭連接，也可采用鋼板圈焊接連接。法蘭連接現(xiàn)場(chǎng)組裝比較方便，特別是在線路上，但法蘭連接中法蘭的加工精度、其垂直度和平整度要求較高，否則組裝后的桿段將產(chǎn)生傾斜，給安裝工作增加困難。焊接連接可以節(jié)省鋼材，拼裝比較方便，主要缺點(diǎn)是增加現(xiàn)場(chǎng)焊接設(shè)備及焊接的工作量。因此，變電所的屋外變電構(gòu)架皆采用焊接接頭；送電線路桿塔大多也采用焊接接頭，但近年來(lái)采用法蘭連接的有所增加。
焊接鋼板圈的高度不宜小于140mm，厚度不宜小于8 mm，特別是應(yīng)用在變電構(gòu)架中，往往需要在鋼圈上焊接加勁板等附件，為滿足構(gòu)造要求及減小焊接對(duì)混凝土的影響，鋼板圈的高度不宜太小，應(yīng)根據(jù)構(gòu)造確定。
穿（掛）預(yù)應(yīng)力筋的穿（掛）孔孔徑宜較主筋大0.5mm，法蘭連接的螺孔直徑宜比螺栓直徑大2~3mm。
法蘭盤(pán)和鋼板圈一般可采用熱鍍鋅防腐。經(jīng)焊接后的接頭應(yīng)進(jìn)行防腐處理，可采用有機(jī)富鋅或無(wú)機(jī)富鋅或其他有效的防腐涂料。
六、其它要求
必需與桿段連接的受力節(jié)點(diǎn)，如與橫擔(dān)（梁）、拉線板、設(shè)備支架的操作機(jī)構(gòu)等的連接，應(yīng)盡量利用鋼板圈位置，在利用鋼板圈有困難的情況下可設(shè)置穿釘管（鋼管）或預(yù)埋鋼圈（與非預(yù)應(yīng)力主筋焊牢），其目的主要是為了防止節(jié)點(diǎn)受力后產(chǎn)生滑移而改變結(jié)構(gòu)的受力特性，影響到結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全。
電桿上段必須用水泥砂漿封頂，在下段適當(dāng)位置設(shè)置排水孔，封頂?shù)哪康氖欠乐闺姉U內(nèi)部積水，特別是在寒冷地區(qū)，容易使電桿凍裂。除防止雨水灌入電桿內(nèi)部外，尚需使進(jìn)入電桿內(nèi)部的雨水或滲入的地下水能通過(guò)桿底部（地面上）的排水孔排出。
為滿足接地要求，對(duì)非預(yù)應(yīng)力電桿可利用主筋接地，固定接地螺母用的穿釘管應(yīng)焊在主筋上，主筋再與內(nèi)鋼箍焊牢。預(yù)應(yīng)力電桿的主筋一般不宜用來(lái)作為高壓線路桿塔和變電構(gòu)架接地用，采取另外設(shè)置接地扁鐵；也可在桿內(nèi)增加兩根非預(yù)應(yīng)力鋼筋作接地。低壓線路桿塔可利用預(yù)應(yīng)力主筋接地，一般采用將穿釘管焊于內(nèi)鋼箍上，而主筋再與內(nèi)鋼箍綁扎。
為了使預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力能均勻地作用于混凝土上，大直徑（梢徑大于190mm）預(yù)應(yīng)力混凝土電桿的頂段上端與未段下端，宜設(shè)置高度不小于100mm的短鋼板圈。
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