淺析環(huán)形混凝土電桿的構(gòu)造要求

中國(guó)混凝土與水泥制品協(xié)會(huì)水泥電桿工作部 · 2007-12-20 00:00 留言
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
 
    《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
 ?。ㄒ唬╀摻罨炷岭姉U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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