高承载力环形部分预应力混凝土电杆的应用
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20kV及以下环型混凝土电杆标准技术规范书(通用部分)2017年10月环形混凝土电杆技术规范书使用说明1. 本技术规范书分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需电杆的技术规范,技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”并加盖本单位公章,提交物资招标组织部门。
物资招标组织部门及时将“项目单位技术差异表”移交给技术标书审查会。
技术标书审查会确认“项目单位技术差异表”内容的可行性并书面答复:1)改动通用部分条款及专用部分固化的参数;2)项目单位要求值超出标准技术参数值;3)需要修正污秽、温度、海拔等条件。
当发生需求变化时,需由技术规范组织编写部门组织的标书审查会审核通过后,对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”,放入专用部分中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4. 技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式,不得随意更改。
5. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。
填写“2 项目需求部分”时,应严格按“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求时,如有偏差除填写“投标人技术偏差表”外,必要时应提供相应试验报告。
目录1 总则 (1)2 工作范围 (2)2.1范围和界限 (2)2.2服务范围 (2)3 应遵循的主要标准 (3)4 ★使用条件 (4)4.1正常使用条件 (4)4.2特殊使用条件 (5)5 ★技术要求 (5)5.1基本参数 (5)5.2 ★结构和功能要求 (5)6 ★试验要求 (12)6.1型式试验 (12)6.2出厂检验 (12)6.3到货检验及现场验收 (12)6.4 试验判定要求 (13)7 产品对环境的影响 (13)8 技术文件 (13)9 起吊、运输和贮存 (14)9.1起吊 (14)9.2标志 (14)9.3贮存 (15)9.4运输 (16)附录 A 环形混凝土电杆开裂检验弯矩(资料性附录) (17)附录A.1:预应力混凝土锥形杆开裂检验弯矩 (17)附录A.2:部分预应力混凝土锥形杆开裂检验弯矩 (18)附录A.3:等径杆开裂检验弯矩 (20)1 总则1.1 本技术规范书包含环形混凝土电杆技术规范(通用部分)、(部分)预应力电杆技术规范(专用部分),适用于中国南方电网公司电网建设工程项目采购的20kV及以下环型混凝土电杆,它提出了该设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求,环形混凝土电杆应同时符合通用部分及相应电杆专用部分的技术要求。
混凝土电杆用C50离心混凝土配合比的研究与应用点击数:12992013-07-27 09:25:30 来源: 水泥电杆设备混凝土达到高性能的最重要技术途径是使用优质的高效减水剂和矿物外加剂。
前者能降低混凝土的水灰比,增大坍落度和控制坍落度损失,赋予混凝土高密实度和优异的施工性;后者能填充胶凝材料的孔隙,参与胶凝材料的水化反应,改善混凝土的界面结构,提高混凝土的密实性、强度和耐久性。
根据GB4623-94中的规定,预应力电杆离心混凝土的设计强度等级不宜低于C50级。
鉴此,我们结合湖北某电线杆厂的实际情况及生产需要,进行了C50强度电杆混凝土的试配。
本研究的侧重点是用525普通硅酸盐水泥,外掺减水剂、早强剂及磨细活性矿渣粉,生产C50级混凝土电杆。
一、电杆混凝土的配合比及技术性能试验1.配合比设计原则电杆属离心密实成型,其特殊的成型工艺对配合比的设计有特殊的要求。
(1)混凝土拌合料的坍落度控制为2~7cm,因为在混凝土电杆的生产中,水灰比过大易产生离析分层,降低强度,在离心时排出的水泥浆多,致使很大一部分水泥损失掉,增大离心操作控制难度。
如离心速度偏低,离心力达不到要求时会出现塌方、空鼓等现象,如水灰比过小又会产生杆体离心成型布料均匀性差,混凝土不密实,同时降低混凝土强度。
如离心速度过高又出现外观麻点、粘皮,内壁粗糙等质量缺陷。
(2)在混凝土的配制中值得注意的是:砂子粒径不宜过细。
如砂粒径细小,要使产品获得相应强度,务必要增加水泥用量,增加生产成本。
石子粒径不宜过大,如果粒径偏大,离心成型时混凝土径向移动受钢筋骨架阻挡,导致成型不密实。
此外,砂、石的含泥量也不能超标,否则会导致砂石料与水泥石界面粘结力削弱,降低混凝土强度。
(3)在选择用于混凝土的骨料时,要求骨料的抗压强度应该超过所配制的混凝土的设计标号。
(4)砂率不能太低,宜控制在40%~50%,因为砂率太小,在砂浆成型后混凝土中的剩余水蒸发,留下的气泡较大,而且不均匀。
混凝土电杆设计规范 篇一:钢筋混凝土电杆技术规范书 钢筋混凝土电杆技术规范书 1.总则 为贯彻GB4623《环形预应力混凝土电杆》和GB396《环形钢筋混凝土电杆》标准,加强企业的生产技术和质量管理,保证产品质量,提高行业的生产管理水平,特制定本规程。
本规程适用于按GB4623《环形预应力混凝土电杆》和GB396《环形钢筋混凝土电杆》标准生产的环形预应力混凝土电杆和环形钢筋混凝土电杆。
凡本工艺技术规程中未作规定的部分,按GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定执行。
凡采用新技术,新工艺,新材料,应通过试验和鉴定后方可使用。
如新技术的应用和本规程不相适应时,可(转载于: 小龙文档网:混凝土电杆设计规范)另制订专项规程。
生产企业应严格执行本技术规程,并结合生产实际,制订相应的操作规程。
2.原材料水泥 水泥宜采用硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥或快硬硅酸盐水泥,也可采用矿渣硅酸盐水泥,抗硫酸盐硅酸盐水泥。
其性能应分别符合: GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》;GB199《快硬硅酸盐水泥》; GB1344《矿渣硅酸盐酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》; GB748《抗硫酸盐硅酸盐水泥》的规定。
电杆生产用水泥强度等级: 预应力混凝土电杆用水泥强度等级不宜低于;钢筋混凝土电杆用水泥强度等级不宜低于。
不同品种、不同强度等级的水泥应按进厂顺序分别存放。
堆垛高度不宜超过12包,库内应有防潮措施。
水泥存放不得超过三个月,过期或对质量有怀疑时,需按规定重新检验后使用。
使用袋装水泥时,不同厂商、不同标号的水泥不得混用,水泥中不应有夹杂物和结块。
使用散装水泥时,不同厂商、不同品种、不同强度等级的水泥不得混放在同一罐内,水泥中不应有杂物和结块。
细骨料 应采用质地坚硬的中粗砂,其细度模数宜为、含泥量不得大于2%,其它各项指标须符合GB/T14684《建筑用砂》的有关规定。
粗骨料 应采用卵石或碎石,含泥量小于1%、石子最大粒径不大于1/2壁厚或钢筋最小间距的3/4,其它各项要求须符合GB/T14685《建筑用卵石、碎石》的有关规定。
环形预应力混凝土电杆环形钢筋混凝土电杆外观质量各部尺寸允许偏差(允许偏差 mm)项目名称产品等级a优等品、 b一等品、 c合格品1杆长整根杆+20 +20 +20 -40 -40 -402组装杆杆段[1)] ±10 ±10 ±103壁厚 +6 +8 +8-2 -2 -24外径 +4 +4 +4-2 -2 -25保护层厚度[2)] +5 +7 +10,0 0 06弯曲度杆梢径小于或等于190 ≤L/1 000 ≤L/800 ≤L/8007杆梢径或直径大于190 ≤L/1 000 ≤L/1 000 ≤L/1 0008端部倾斜杆底 5 5 59钢板圈 3 5 510法兰盘 2 3 411对杆中心垂直度误差(埋管式) De[3)]/100 De[3)]/100 De[3)]/10012纵向两孔间距±4 ±4 ±4 13预留孔横向误差固定式 2 2 214埋管式 3 3 315直径误差 +2 +2 +216钢板圈内径杆外径≤400 ±2 ±2 ±2:杆外径>400 ±3 ±3 ±3:内外径±2 ±2 ±2:螺孔中心距±0.5 ±0.5 ±117 法兰盘铸造 +1.5 +1.5 +1.5:端板厚度 -0.5 -0.5 -0.5 18焊接±0.5 ±0.5 ±0.519钢板圈及法兰盘轴线与杆段轴线偏差 2 2 2注:1)如果取得使用单位同意,组装杆杆段按设计长度生产时,杆长度偏差为制造长度丐设计长度的差数。
2)保护层厚度偏差为制造与设计的差数;在承载力检验弯矩检验后进行测量。
3)D0系埋管处电杆直径。
电缆电杆相关合格参数
电杆起到支撑架空导线的作用,常见的电杆有木制电杆、水泥电杆、电力铁塔等。
其中混凝土电杆是用混凝土与钢筋或钢丝制成的电杆,有预应力和非预应力两种。
混凝土电杆的截面形式包括方形、八角形、工字形、环形等。
最常采用的是环形截面和方形截面。
环形电杆有锥形杆和等径杆两种,锥形杆的梢径一般为100~230毫米,锥度为1:75;等径杆的直径为300~550毫米;两者壁厚均为30~60毫米。
电杆的长度一般为4.5~15米,具体长度取决于其用途和承载的重量。
在城市中,电线杆的高度和间距都有严格的规定,以确保电线和电缆的安全运行和市民的安全。
此外,电杆的材料和结构也必须符合一定的标准和规定。
例如,混凝土电杆必须采用高强度混凝土和钢筋,以确保其承载能力和耐久性。
同时,电杆的结构设计也需要考虑到各种因素,如风载、雪载、地震等自然灾害的影响。
除了电杆本身的质量和设计外,电杆的安装和布局也是非常重要的。
在安装电线杆时,必须按照规定的程序和标准进行施工,确保电线杆的稳定性和安全性。
同时,电杆的布局也需要考虑到城市规划、道路交通、市民生活等多个方面的影响。
总之,电杆是电力系统中非常重要的基础设施之一,其质量和性能直接影响到电力系统的安全和稳定运行。
因此,必须采取一系列严格的标准和措施,确保电杆的质量和安全性。
环形混凝土电杆塔技术规范书中国铁塔股份有限公司文山州分公司2019年9月目录编制说明 (3)一、总则 (4)二、技术要求 (6)三、检验与厂验 (13)四、质量体系 (20)五、技术文件 (20)附录A 电杆塔力学性能试验方法 (21)编制说明为了在中国铁塔股份有限公司文山州分公司(以下简称文山公司)的无线覆盖工程中统一环形混凝土电杆塔的技术规范要求,施行最新的国家标准,强化工程管理,规范工程建设,特制定本技术规范书。
本技术规范书依据中华人民共和国国家标准GB/T 4623-2006《环形混凝土电杆》的技术要求进行编写。
本技术规范书以GB/T 4623-2006 为基础,针对文山公司对无线覆盖工程的质量要求,作了如下修订:(1)规定文山公司无线覆盖工程所用环形混凝土电杆塔须为全部预应力混凝土锥形电杆,且为整根杆,不采用组装杆。
(2)规定文山公司无线覆盖工程所用环形混凝土电杆塔的尺寸规格、外观质量及力学性能等要求。
(3)要求将电杆塔的标准埋设深度增加至电杆塔的临时标志中。
(4)增加了产品质量体系及技术文件的相关要求。
(5)本电杆塔设计基本风压为0.35kN/㎡,每根电杆塔最多设置3副天线,每副天线挂载面积不大于0.25㎡。
本技术规范书自发布之日起,在文山公司范围内作为设计、施工、监理、器材采购、招标文件和验收的技术依据。
一、总则1 范围本技术规范书规定了文山公司环形混凝土电杆塔的分类、原材料及构造、技术要求、试验方法、检验规则、标志与出厂证明书、贮存运输、质量体系及技术文件等内容。
本技术规范书适用于文山公司无线覆盖工程建设的设计、施工、监理、器材采购、招标文件和验收等。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术规范书的引用而成为本技术规范书的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不含勘误的内容)或修订版均不适用于本技术规范书。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本技术规范书。
GB/T 4623-2006 《环形混凝土电杆》GB l75 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB l99 快硬硅酸盐水泥GB 748 抗硫酸盐硅酸盐水泥GB 1344 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥GB 1499 钢筋混凝土用热扎带肋钢筋GB/T 5223 预应力混凝土用钢丝GB/T 5223.3 预应力混凝土用钢棒GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线GB 8076 混凝土外加剂GB 13013 钢筋混凝土用热扎光圆钢筋GB/T 14684 建筑用砂GB/T 14685 建筑用卵石、碎石GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范GBJ 107 混凝土强度检验评定标准JGJ 19 冷拨钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程JGJ 63 混凝土拌合用水标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本技术规范书。
5063-2021环形混凝土电杆设计及试验标准随着电力行业的蓬勃发展,环形混凝土电杆作为电力输配电的重要设施,其设计及试验标准显得尤为重要。
为了规范环形混凝土电杆的设计和试验,提高其质量和可靠性,我国国家标准化管理委员会于2021年发布了《5063-2021环形混凝土电杆设计及试验标准》,该标准的发布对于提升我国环形混凝土电杆的制造水平和产品质量具有重要意义。
本文将对5063-2021环形混凝土电杆设计及试验标准进行介绍和解读。
一、标准的制定目的1. 规范环形混凝土电杆的设计和试验,提高产品的质量和可靠性;2. 保障环形混凝土电杆的安全使用,减少事故发生的可能性;3. 促进行业科技进步,推动环形混凝土电杆制造水平的提高。
二、标准的适用范围5063-2021环形混凝土电杆设计及试验标准适用于以下领域:1. 10kV及以上电压等级的环形混凝土电杆的设计、制造和试验;2. 跨越电力线路、照明和通信设备的支撑结构;3. 用于输电线路、配电线路和其他特定用途的环形混凝土电杆。
三、主要内容5063-2021环形混凝土电杆设计及试验标准主要包括以下几个方面:1. 术语和定义该部分对环形混凝土电杆相关的专业术语进行了界定和解释,以便于标准的准确理解和适用。
2. 基本要求环形混凝土电杆在设计和试验时需要满足一定的基本要求,包括材料的选用、结构的稳定性、防腐性能和安装要求等。
3. 材料包括混凝土、钢筋和预应力钢丝等材料的技术要求和检测方法。
4. 设计对环形混凝土电杆的设计原则、荷载标准和结构要求进行了规定,确保设计的合理性和可靠性。
5. 制造包括模具制作、摊铺浇筑、养护和连接件的制作等制造工艺的要求。
6. 试验对环形混凝土电杆的静载试验、破坏试验和防护层的质量检测等试验内容和方法进行了详细规定。
7. 防腐涂装对环形混凝土电杆的防腐涂装要求和涂装质量进行了规范,确保产品的使用寿命和外观质量。
8. 标志、包装、运输和贮存对环形混凝土电杆的标志、包装、运输和贮存要求进行了规定,保障产品在整个供应链中的质量和安全。
《混凝土结构设计规范》GBJ10—89在环形混凝土电杆设计
计算中的应用...
王位升
【期刊名称】《混凝土与水泥制品》
【年(卷),期】1992(000)004
【总页数】9页(P23-31)
【作者】王位升
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.79
【相关文献】
1.波形钢丝在环形预应力和非预应力混凝土电杆中的应用 [J], 景全德
2.在预应力混凝土管结构设计计算中应用新的《混凝土结构设计规范》... [J], 王位升
3.冷拔钢筋姑环形混凝土电杆中的应用 [J], 丁海军
4.《混凝土结构设计规范》(GBJ10—89)中的混凝土配合比设计 [J], 王利生
5.浅谈“双控张拉”在环形混凝土预应力电杆中的应用 [J], 许马太
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综述环形混凝土电杆构造要求引言目前我国在混凝土电杆生产中所采用的混凝土强度等级普遍偏低,新修订标准中的混凝土强度等级仍然是钢筋混凝土电杆为C40,预应力电杆为C50。
特别是在预应力电杆的生产中为了提高混凝土电杆的抗裂性和节约钢材,已普遍采用高强度钢丝作为预应力钢筋,两者的强度相差悬殊,不但对充分发挥两种材料的共同作用不尽合理,而且对目前电杆产品质量普遍较差有着直接的影响,特别是混凝土电杆目前普遍存在的纵向裂缝问题,已严重影响到混凝土电杆在高压输电线路杆塔结构中的应用。
国际上工业发达的国家,如日本、美国、德国以及前苏联等国,对预应力电杆的生产均已采用C60及以上混凝土强度等级,有的已达C100。
作为电杆生产企业,必须确保混凝土强度等级不得低于现行标准的要求。
1 我国环形混凝土电杆构造现状由于环形根据混凝土电杆的适用范围的不断扩大,对电杆的抗弯矩性能要求也越来越高,有些设计、制造单位复试最大配筋率问题,而想用增加配筋达到提高电杆抗弯矩性能目的,结果造成了大量的浪费。
例如某厂曾为某单位生产了一批抗弯矩分别为6吨米、10吨米、15吨米的普通电杆,由于设计没有注意控制最大配筋率,结果每根电杆要多耗用刚才近80公斤。
目前的电杆在生产企业中大多数生产规模较小,管理水平低,职工素质弱,技术装备陈旧落后,工艺控制和检验手段不严等现象比较普遍,生产出的电杆质量不够稳定。
北票电力电杆制造有限公司作为东三省及内蒙地区规模最大,生产能力最强的专业电杆生产企业,始终把质量安全放在首位,建厂30余年投入使用的电杆从未发生过质量安全事故,顾客满意度高,质量安全可靠。
多年来努力完善工艺条件,提高生产技术水平,保证出厂的产品质量,建立完善的工序质量控制管理制度,设置合理的工序关键控制点。
根据企业实际情况制定确实可行的生产工艺参数和操作规程,加强职工质量意识,增强工作责任心,有效地克服生产过程中常见的产品质量缺陷问题,不断实施质量改进,确保输出产品质量安全、稳定、可靠。
第28卷第7期 2 0 1 3年7月 宿州学院学报
Journal of Suzhou University VO1.28,NO.7
Ju1.2 0 l 3
doi:10.3969/j.issn.1673--2006.2013.07.030
非拉线环形预应力混凝土 电杆倒杆原因及补强方案研究
季 坤 ,陈安生 安徽省电力公司生产技术部,安徽合肥,230601 摘要:对非拉线环形预应力高强度水泥电杆的倒杆原因进行分析,指出当前在此类电杆的设计、施工两个方面皆存 在重要问题。最后提出相应补强解决方案,对生产运行具有重要指导意义。 关键词:预应力;电杆;倒杆;补强 中图分类号:TM755 文献标识码:A 文章编号:1 673—2006(2013)07--0094—04
l倒杆经过 3原因分析 某局l10 kV线路杆塔型式采用耐张杆为铁 塔,直线杆沿规划道路使用非拉线预应力高强水泥 杆。线路为同杆双回。2012年5月底,11#~19#共 九基高强水泥杆突然倒杆,1O#高强水泥杆弯曲。该 线路7#~20#为同一耐张段,其中9#~l9#直线 杆塔为同型号高强水泥杆。 事发时该地区为暴雨天气,气象局资料显示,风 速15 m/s,现场仅有一根树枝发生了倒塌。而此线 路高强水泥杆是按25 m/s风速设计.于2006年建 设投产的。可见,此批高强水泥杆在远没达到设计载 荷时就失效了。 失效直线高强水泥电杆,杆根连接为法兰连接, 杆段之间采用气焊焊接方式,现场断杆均为焊接处 断裂,根部基础完好。 2环形预应力高强度水泥电杆使用概况 高强度部分预应力混凝土杆是将预应力钢丝与 普通钢筋合理配合,以高标号混凝土(C60)胶结离 心形成的复合钢筋?昆凝土构件,强度高,具有良好的 抗弯、抗裂能力,杆段间通过钢板圈对接焊连接。该 杆型外形美观,防腐、防盗性好,运行维护简便,造价 低(较钢管杆造价低35 ),因其占地小,不需要拉 线。特别适合在城市道路两旁使用。该杆型可批量化 工厂加工,质量和工期易保证,在l1O kV及以下电 压等级输电线路中得到广泛应用。 3.1 现场调查 经现场调查,九基高强水泥杆倒杆全是断裂在 电杆钢圈焊接接头处。从照片上可以看出,焊缝有严 重未熔合缺陷。甚至大部分坡口上没有熔融迹象,说 明焊接接头大部分是虚焊的,另外焊缝根部没有焊 接。可以肯定的是由于钢圈焊接接头的强度不足,导 致结合面强度不足,是本次倒杆事故的内因。事故发 生时的大风所导致的载荷,是本次倒杆事故的外因。 从现场断口来看,焊接质量特别差,非常罕见。 采用气焊焊接焊缝,也是焊接质量不能得到有效保 证的一个因素。 3.2 原因分析 经对高强水泥杆制造厂家调查发现。高强水泥 杆的预应力钢筋、水泥化学成分、力学性能都没有问 题。水泥杆选型是经过论证的。但是当初论证时,水 泥杆连接是采用电焊焊接的。对施工单位调查发现, 施工验收阶段对钢圈的焊接验收不包含内部质量的 检验。从设计单位得知,以前的设计采用拉线杆,而 现在使用非拉线杆,由于相关标准规程对此未有明 确规定,设计时对此缺乏考虑。 可见,此次倒杆共有两个方面的原因:一是设 计,二是施工。 3.2.1 设计原因 设计时,未把钢圈接头按钢结构设计,没有明确 此焊缝为钢结构二级焊缝。电杆改为非拉线杆后,电 杆的实际受力为受弯和受拉。据DL/T5092—1999
第27卷第1期 2011年1月 电网与清洁能源 Power System and Clean Energy
叠Smart Grid
VoI.27 No.1 Jan.2011
文章编号:1674—3814(2011)01—0039—03 中图分类号:TM726 文献标志码:A
高承载力环形部分预应力混凝土电杆的应用 王高益 (海南电力设计研究院,海南海口570203)
Application of High-Bearing_Capacity Circular Pre Stressed Concrete Poles WANG Gao—-yi (Hainan Electric Design and Research Institute,Haikou 570203,Hainan Province,China)
ABSTRACT:This paper reviewed the development of China’S concrete electric power poles,and constraints on the development in recent decades,described the historical background of developing high—bearing—capacity circular pre— stressed concrete poles,and analyzed the design principle and structure in detail.Comparative studies of the poles with ordinary concrete poles and steel poles indicate that high— bearing—capacity ring partially pre-stressed concrete poles will become the main materials in the power transmission line.Its coming into being,popularization and application will produce significant economical and social benefits. KEY WORDS:high capacity;pre—stressed;concrete poles; transmission line 摘要:回顾了我国水泥电杆的发展历程,以及近几十年制约 我国水泥电杆发展的相关要素,阐述了高承载力环形部分预 应力混凝土电杆产生的历史条件,并对这种电杆的设计原理 和构造要求做了详细分析,通过与普通混凝土电杆和钢结构 杆塔比较,得出高承载力环形部分预应力混凝土电杆将成为 输电线路上的主流线路器材,它的出现、推广及使用,必将产 生明显的经济效益和社会效益。 关键词:高承载力;预应力;混凝土电杆;输电线路
为了深入贯彻落实科学发展观和《中华人民共 和国科学技术进步法》,推动混凝土与水泥制品行 业的技术进步,鼓励技术创新,充分发挥科学技术 是第一生产力的作用,促进循环经济建设,建设两 型社会,实现经济社会和生态环境可持续发展,我 国发布了由中国混凝土与水泥制品协会制定的《混 凝土与水泥制品行业技术进步指南(2009)))(以下 简称《指南》)。
《指南》中强调,要以市场为导向,重点发展高 (高强、高工压、高耐久性)、大(大口径、大规格、大 弯矩)、新(新型建材及制品)、特(特殊功能、特殊用 途、特殊规格)的水泥制品,如预应力高强混凝土管 桩、异型桩、大规格超长管桩,大梢径、大弯矩混凝 土电杆(即高承载力环形部分预应力混凝土电杆)。 本文围绕高承载力环形部分预应力混凝土电杆在 35~220 kV架空输电和10 kV配电线路上的应用来 展开
1 我国水泥电杆的发展历程 我国输电线路杆塔的发展,从木质电杆到水泥 电杆,再到钢结构杆塔,已经有了100多年的历史, 其中,从1924年我国生产出第1根方形实心水泥电 杆至今,我国水泥电杆也有近90年的历史,其发展 历程如表1所示。
表1 我国水泥电杆的发展历程
从表l可以看出,1924年至1964年,我国水泥电 杆得到了快速的发展。1964年到2003年,我国水泥 — ; Sma“Grid
王高益:高承载力环形部分预应力混凝土电杆的应用 电杆的发展几乎处于停滞阶段,在此期间,很多学 者都认为水泥电杆已经发展到了尽头,不可能再有 大的发展了,而且很快就会被钢结构杆塔所淘汰。 随着高承力环形部分预应力混凝土电杆的出现、推 广及使用,可以肯定在今后相当长的一个时期内, 在35~220 kV架空输电和10 kV配电线路上,以及受 走廊限制的城市电网中,水泥电杆不但不会被钢结 构杆塔所淘汰,相反,还会取代相当一部分钢结构 杆塔f”。 从1964年N2oo3年近40年,在我国水泥电杆的 发展几乎处于停滞阶段,综合分析主要有以下几个 因素: 1)我国低水平的基础工业。水泥电杆的发展很 大程度上依赖于水泥工业和钢铁工业,改革开放以 前,落后的水泥工业和钢铁工业制约了水泥电杆的 发展。 2)电力工业发展停滞不前。改革开放前期,我 国高压输电线路以10 kV、35 kV和66 kV输电线路 为主,这些等级的输电线路对线路器材的要求相对 较低,用现有普通水泥电杆就可满足要求。 3)我国低等级的公路和落后的车辆运输。水泥 电杆从制造工厂到使用工地,中间有一个运输过 程,而且绝大多数都是公路运输。前些年,由于我国 的公路等级低,运输车辆的货卡长度短,难以运输 l0 m以上的水泥电杆。 4)国标的束缚。所有生产电杆的厂家,都是按 照国标GB/T 4623—2006的标准来生产电杆,比如: 梢径190 mm长15 m的水泥电杆,在国标中有F、G、 H、I、J 5个级别,而作为最高级NJ级的电杆开裂弯 矩仅为42.88 kN・m。 2高承载力环形部分预应力混凝土电 杆的构造原理和结构要求 2 1 高承载力环形部分预应力混凝土电杆的产生 近几年,随着国民经济和电力的快速发展,高承 载力环形部分预应力混凝土电杆在35-220 kV和1 0 kV 配电线路上的使用越来越多,其产生主要归结于以 下几个因素: 1)我国改革开放30多年,基础工业取得了翻天 覆地的变化,水泥工业和钢铁工业有了较大的发展, 特别是高标号的水泥及其各种添加剂,如减水剂、减 气剂,水泥纤维的应用,高强度钢筋的出现,为水泥 电杆的发展提供了基础条件。 2)随着国民经济的迅速发展,电力需求越来越 大,对电网建设的要求越来越高,输配电线路向大 线径、大档距、多回路发展;原国标电杆已不能满足 10 kV架空输配电线路的设计要求,为了保证线路 设计的合理、安全,降低采用钢结构塔替代而增加 的投资,这就对电杆技术性能提出新颖的、更高标 准的要求。 3)近几年人们的观念发生了很大的变化,开始 意识到土地资源的匮乏,普通水泥和等径预应力混 凝土电杆因其开裂弯距有限,在许多情况下,等径 预应力混凝土电杆需要打拉线来满足力学要求,而 打拉线会占用大面积的土地,为节约土地资源,需 要能承受更大弯距的电杆出现[21。 2 2高承载力环形部分预应力混凝土电杆的概念 部分预应力混凝土电杆是相对于“全”预应力混 凝土电杆而言的。全预应力混凝土电杆施加预压力 的程度,是以结构在标准荷载下,电杆受拉区边缘 不出现拉应力[ ;部分预应力混凝土电杆则允许电 杆产生拉应力或允许构件出现有限制的细小裂缝。 我国预应力混凝土根据结构对抗裂性能的要求,分 为严格要求不出现裂缝、一般要求不出现裂缝和允 许出现裂缝三级。现行国家标准GB/T 4623—2006 ̄ 电杆分为有限预应力混凝土电杆和部分预应力混 凝土电杆,规定有限预应力混凝土电杆在标准荷载 100%时,不得出现裂缝,即抗裂检验系数允许值大 于1.0;部分预应力混凝土电杆在标准荷载80%时, 不得出现裂缝,即抗裂检验系数允许值>0.8,在 100%标准荷载作用下,裂缝宽度<0.1 mm。现行预应 力混凝土电杆国家标准规定的有限应力混凝土电 杆相当于二级,部分预应力混凝土电杆相当于三 级。二级是标准荷载下混凝土电杆抗拉强度的极限 状态,三级是80%标准荷载下混凝土电杆抗拉强度 的极限状态I4J。 2 3高承裁力环形部分预应力混凝土电杼的设计 原则 锥形电杆是一种变截面构件,锥度一般为1/75, 顶部和根部的直径和截面积相差较大,这主要是由 电杆的受力特点决定的。这种电杆的配筋,可以用 部分通长的预应力钢筋,另外根据设计弯矩要求在 根部段布置一定长度的非预应力钢筋骨架,从根部 第27卷第1期 电网与清洁能源 盈 ■一 Smart Grid
41 到顶部逐段抽筋,以此来满足部分预应力混凝土电 杆的抗裂要求,同时又能达到杆段所需要的强度要 求。杆段的截面积、配筋率、承载能力从顶部向根部 逐步增加,与外力对电杆所产生的弯矩大小保持一 致,从而做到省材、性能好、结构合理。 2.4高承载力环形部分预应力混凝土电杆的材料 预应力主筋采用热处理钢筋40Si2Mn,强度 标准值为1 470 N/mm2,或消除应力螺旋筋钢丝,强 度标准值为1 570 N/ramz,执行标准为GBfr 5223— 2002((预应力混凝土用钢丝》。 非预应力主筋采用HRB 335(20MnSi)或HRB 400(20MnSiV),其强度标准值为335 N[mm2和 400 N/ramz,执行标准为GB 1499—1998((钢筋混凝 土用热轧带钢筋》。 混凝土强度等级不低于C60,采用42.5级及以上 普通硅酸盐水泥。 3高承载力环形部分预应力混凝土电 杆的性能特点 高承载力环形部分预应力混凝土电杆作为一种 新型杆塔结构型式,与普通混凝土电杆和钢结构杆 塔相比,在许多方面存在着明显的优势,具体如下。 3.1 与普通混凝土电杆相比的优点 1)承载力明显提高,优化结构设计,采用先进 的生产工艺,使其承载力比普通混凝土电杆提高3~ 5倍,满足大线径、大档距、多回路输电线路的设计 要求。 2)在钢筋配置上,选用优质碳素钢丝与II级钢 进行优化组合配置,充分发挥不同材料的力学性 能,使其更加合理。 3)兼有预应力混凝土电杆与普通混凝土电杆 2种结构的优越性,使其具有较好的韧性和抗裂性, 更好地将裂缝、变形及破坏控制在使用条件下,结 构安全可靠151。 4)改进混凝土配合比,掺入特殊 ̄'l-/Jn剂及活性 材料,提高混凝土强度等级,大大提高了产品抗腐 蚀性和耐久性,延长产品的使用寿命。 3.2与钢结构杆塔相比的优点 1)造价低。比相同承载力的钢结构杆塔造价要 低30%以上,如果是直线杆替换铁塔的话,则可降低 造价40%以上(含基础、安装、维护费用)。 2)使用寿命长。比钢结构杆塔延长使用寿命l5年 左右。 3)免打拉线,节约占地补偿费。高承载力电杆 比钢结构杆塔占地补偿费要少3倍以上。 4)安装简捷、方便,大大缩短施工工期。 5)美化城市,无需日常维护费用,避免钢结构 杆塔因时间长而生锈所导致的影响市容或增加维 护费用的情况。