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浅析环形混凝土电杆的构造要求
更新时间:2014-11-10 点击量:2099

《环形混凝土电杆》(GB/T4623-2006)标准已经发布实施八年多了,有必要对标准中有关构造要求部分进行细化,便于操作实行;对未尽事宜进行探讨,对关键问题进行强调。

一、混凝土的强度及保护层厚度

1、混凝土强度等级

 

  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。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。

  逐步提高混凝土的强度等级,这是我国预应力混凝土电杆生产发展的必然趋势,我国有些科研生产单位正在研制超高强预应力混凝土电杆,混凝土强度等级可达C80以上。

2、混凝土保护层厚度

  根据《混凝土结构设计规范》的规定:露天环境下的梁柱受力钢筋的混凝土保护层zui小厚度为25mm,但由于离心混凝土的成形条件优于普通混凝土,其密实度比普通混凝土好得多,其保护层zui小厚度:不得小于15mm。

二、钢筋的构造要求

  纵向钢筋的zui小配筋

  (一)钢筋混凝土电杆的zui小配筋(Q235钢)可按下表的规定取用

钢筋混凝土电杆zui小配筋

外径D(mm)

≤200

200

250

300

350

400

450

500

550

杆长>4.5m

6φ10

8φ10

10φ10

12φ12

14φ12

16φ12

18φ12

20φ12

22φ12

杆长≤4.5m

6φ8

8φ8

10φ8

12φ10

14φ10

16φ10

18φ10

20φ10

22φ10

 

  主筋沿环向均匀分布,对锥形杆主筋不得少6根,等径杆不得少于8根。

(二)预应力混凝土电杆的zui小配筋

预应力锥形杆的zui小配筋

梢径(mm)

≤150

170~230

270~283

310~340

430~510

配筋根(组)

6

8

10

12

14

 

预应力等径杆的zui小配筋

直径(mm)

300

400

500

550

配筋根(组)

8

10

12

14

 

预应力电杆中配置的非预应力钢筋不得少于6根。

三、主筋之间的净距及zui大直径

  对钢筋混凝土电杆,主筋之间的净距不得小于30mm和大于70mm,主筋直径应不大于壁厚的2/5,并不宜大于φ18,如采用低碳冷拔钢丝,其直径应不大于壁厚的1/5。

  对预应力混凝土电杆,主筋净距不宜小于30mm,锥形杆梢头不宜小于25mm,当梢头配筋太密时,可采取双根并列布置。

四、螺旋筋及架立筋的配置

螺旋筋的直径不应小于下列规定:

1、梢径小于190mm的锥形杆为2.5mm;

2、梢径等于190mm的锥形杆为3.0mm;

3、梢径大于230mm的锥形杆为4.0mm;

4、直径大于200mm的等径杆为4.0mm。

螺旋筋的间距:

1、梢径小于或等于170mm的锥形杆,不大于120mm;

2、梢径大于170mm的锥形杆,不大于100mm;

3、等径杆不大于100mm;

4、zui小间距不应小于50mm;

5、杆段两端应加密至不大于70mm,其加密区段长度为1500mm。

  架立钢筋(架立圈)其直径为5~10mm,钢筋混凝土电杆间距不宜大于500mm,并采用电焊与主筋连接,对于预应力电杆间距不宜大于1000mm。

五、接头连接及其它构造要求

  组装杆的连接方法可以采用法兰连接,也可采用钢板圈焊接连接。法兰连接现场组装比较方便,特别是在线路上,但法兰连接中法兰的加工精度、其垂直度和平整度要求较高,否则组装后的杆段将产生倾斜,给安装工作增加困难。焊接连接可以节省钢材,拼装比较方便,主要缺点是增加现场焊接设备及焊接的工作量。因此,变电所的屋外变电构架皆采用焊接接头;送电线路杆塔大多也采用焊接接头,但近年来采用法兰连接的有所增加。

  焊接钢板圈的高度不宜小于140mm,厚度不宜小于8 mm,特别是应用在变电构架中,往往需要在钢圈上焊接加劲板等附件,为满足构造要求及减小焊接对混凝土的影响,钢板圈的高度不宜太小,应根据构造确定。

  穿(挂)预应力筋的穿(挂)孔孔径宜较主筋大0.5mm,法兰连接的螺孔直径宜比螺栓直径大2~3mm。

  法兰盘和钢板圈一般可采用热镀锌防腐。经焊接后的接头应进行防腐处理,可采用有机富锌或无机富锌或其他有效的防腐涂料。

六、其它要求

  必需与杆段连接的受力节点,如与横担(梁)、拉线板、设备支架的操作机构等的连接,应尽量利用钢板圈位置,在利用钢板圈有困难的情况下可设置穿钉管(钢管)或预埋钢圈(与非预应力主筋焊牢),其目的主要是为了防止节点受力后产生滑移而改变结构的受力特性,影响到结构的运行安全。

  电杆上段必须用水泥砂浆封顶,在下段适当位置设置排水孔,封顶的目的是防止电杆内部积水,特别是在冰冷地区,容易使电杆冻裂。除防止雨水灌入电杆内部外,尚需使进入电杆内部的雨水或渗入的地下水能通过杆底部(地面上)的排水孔排出。

  为满足接地要求,对非预应力电杆可利用主筋接地,固定接地螺母用的穿钉管应焊在主筋上,主筋再与内钢箍焊牢。预应力电杆的主筋一般不宜用来作为高压线路杆塔和变电构架接地用,采取另外设置接地扁铁;也可在杆内增加两根非预应力钢筋作接地。低压线路杆塔可利用预应力主筋接地,一般采用将穿钉管焊于内钢箍上,而主筋再与内钢箍绑扎。

  为了使预应力筋的预应力能均匀地作用于混凝土上,大直径(梢径大于190mm)预应力混凝土电杆的顶段上端与未段下端,宜设置高度不小于100mm的短钢板圈。

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