淺析環形混凝土電桿的構造要求

《環形混凝土電桿》（GB/T4623-2006）標準已經發布實施八年多了，有必要對標準中有關構造要求部分進行細化，便于操作執行；對未盡事宜進行探討，對關鍵問題進行強調。

一、混凝土的強度及保護層厚度

1、混凝土強度等級

　　目前我國在混凝土電桿生產中所采用的混凝土強度等級普遍偏低，新修訂標準中的混凝土強度等級仍然是鋼筋混凝土電桿為C40，預應力電桿為C50。特別是在預應力電桿的生產中為了提高混凝土電桿的抗裂性和節約鋼材，已普遍采用高強度鋼絲作為預應力鋼筋，兩者的強度相差懸殊，不但對充分發揮兩種材料的共同作用不盡合理，而且對目前電桿產品質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，已嚴重影響到混凝土電桿在高壓輸電線路桿塔結構中的應用。上工業發達的國家，如日本、美國、德國以及前蘇聯等國，對預應力電桿的生產均已采用C60及以上混凝土強度等級，有的已達C100。作為電桿生產企業，必須確保混凝土強度等級不得低于現行標準的要求。

　　逐步提高混凝土的強度等級，這是我國預應力混凝土電桿生產發展的必然趨勢，我國有些科研生產單位正在研制超高強預應力混凝土電桿，混凝土強度等級可達C80以上。

2、混凝土保護層厚度

　　根據《混凝土結構設計規范》的規定：露天環境下的梁柱受力鋼筋的混凝土保護層zui小厚度為25mm，但由于離心混凝土的成形條件優于普通混凝土，其密實度比普通混凝土好得多，其保護層zui小厚度：不得小于15mm。

二、鋼筋的構造要求

　　縱向鋼筋的zui小配筋

　　（一）鋼筋混凝土電桿的zui小配筋（Q235鋼）可按下表的規定取用

鋼筋混凝土電桿zui小配筋

　　主筋沿環向均勻分布，對錐形桿主筋不得少6根,等徑桿不得少于8根。

（二）預應力混凝土電桿的zui小配筋

預應力錐形桿的zui小配筋

預應力等徑桿的zui小配筋

預應力電桿中配置的非預應力鋼筋不得少于6根。

三、主筋之間的凈距及zui大直徑

　　對鋼筋混凝土電桿，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，其直徑應不大于壁厚的1/5。

　　對預應力混凝土電桿，主筋凈距不宜小于30mm，錐形桿梢頭不宜小于25mm，當梢頭配筋太密時，可采取雙根并列布置。

四、螺旋筋及架立筋的配置

螺旋筋的直徑不應小于下列規定：

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、zui小間距不應小于50mm；

5、桿段兩端應加密至不大于70mm，其加密區段長度為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，對于預應力電桿間距不宜大于1000mm。

五、接頭連接及其它構造要求

　　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。法蘭連接現場組裝比較方便，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生傾斜，給安裝工作增加困難。焊接連接可以節省鋼材，拼裝比較方便，主要缺點是增加現場焊接設備及焊接的工作量。因此，變電所的屋外變電構架皆采用焊接接頭；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，特別是應用在變電構架中，往往需要在鋼圈上焊接加勁板等附件，為滿足構造要求及減小焊接對混凝土的影響，鋼板圈的高度不宜太小，應根據構造確定。

　　穿（掛）預應力筋的穿（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。經焊接后的接頭應進行防腐處理，可采用有機富鋅或無機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點，如與橫擔（梁）、拉線板、設備支架的操作機構等的連接，應盡量利用鋼板圈位置，在利用鋼板圈有困難的情況下可設置穿釘管（鋼管）或預埋鋼圈（與非預應力主筋焊牢），其目的主要是為了防止節點受力后產生滑移而改變結構的受力特性，影響到結構的運行安全。

　　電桿上段必須用水泥砂漿封頂，在下段適當位置設置排水孔，封頂的目的是防止電桿內部積水，特別是在寒冷地區，容易使電桿凍裂。除防止雨水灌入電桿內部外，尚需使進入電桿內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，對非預應力電桿可利用主筋接地，固定接地螺母用的穿釘管應焊在主筋上，主筋再與內鋼箍焊牢。預應力電桿的主筋一般不宜用來作為高壓線路桿塔和變電構架接地用，采取另外設置接地扁鐵；也可在桿內增加兩根非預應力鋼筋作接地。低壓線路桿塔可利用預應力主筋接地，一般采用將穿釘管焊于內鋼箍上，而主筋再與內鋼箍綁扎。

　　為了使預應力筋的預應力能均勻地作用于混凝土上，大直徑（梢徑大于190mm）預應力混凝土電桿的頂段上端與未段下端，宜設置高度不小于100mm的短鋼板圈。