生产大弯矩环形混凝土电杆应注意的关键技术要求

生产大弯矩环形混凝土电杆应注意的关键技术要求 生产大弯矩环形混凝土电杆应注意的关键 技术要求 辽宁建材 2011年第4期 生产大弯矩环形混凝土由杆应注意的关键技术要求 丛长生'.于浩'.李梅时'.孙明 (1.辽宁省建筑材料监督检验院,辽宁沈阳110032;:.大连市建材产品质量监督检验站,辽宁大连116031) [摘要]由于电力输配电线路的快速发展和自然灾害频簧拔生,对环形混凝土电杆抗弯力矩要求越来越高.本文详 细介绍了生产大弯矩环形混凝土电杆的关键技才:要求.主要阐述了杆形结构的确定,原材料的选用, 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 技术参数确定. [关键词]环形混凝土电杆;大弯矩;杆形结构;原材料;工艺技术 [中图分类号]TU528.74[文献标识码]A[文章编号]10.3969~ISSN10o9—0142.2011.04.001 近几年来,我国出现了几次较大的自然灾害.如2007量不足12万段,预应力混凝土电杆所采用的纵向钢筋和环 年南方五省冰雪天气,2008年四川地震,受灾地区供电线路向筋均采用低碳冷拔钢丝.水泥采用42.5级以上普通硅酸盐 环形混凝土电杆遭到严重破坏.经过有关部门专家调查,环水泥,粗集料采用石灰岩碎石,部分企业采用河石,细集料 形混凝土电杆遭到破坏的原因,除了冰雪等灾情的因数外,采用中粗河砂. 主要原因是混凝土电杆抗弯力矩等级较低,又由于近年来我2O0o年以后预应力混凝土电杆所用的环向钢筋仍然用低 国电力事业发展较快,供电线路容量及荷载不断扩大.由此碳冷拔钢筋,纵向钢筋 均采用中4.8mm高碳高强螺旋钢丝. 要求环形混凝土电杆抗弯力矩等级大幅度提高.国家电力部水泥采用42.5级以上R型硅酸盐水泥,粗集料采用石灰岩 门提出:今后我国供电线路抗灾害 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 能力由原来三十年一碎石,少数企业采用河石,细集料采用中粗河砂. 遇,提高到五十年一遇.对环形混凝土电杆提出了更高的技20oo年以来辽宁地区遭到台风和冰雪灾害,出现环形混 术要求.其主要技术要求是:大幅度提高环形混凝土电杆抗凝土电杆倾倒和几次因工伤害事故.经过现场调查,预应力 弯等级.对环形混凝土电杆企业提出挑战,采用什么样的措混凝土电杆受台风,暴风雪倾倒的电杆及人工事故而倾倒的 施,使产品成本相对较低,又能较大的提高环形混凝土电杆电杆,均在预应力混凝土电杆根部(埋深的地平面处)脆 抗弯等级.断.因高强碳素钢筋受拉后朔性很小,脆性增强,所以采用 高强碳素钢丝预应力混凝土电杆受到超限拉力后容易产生根 1近年来东北地区环形混凝土电杆的基本部脆断.而钢筋混凝土电杆,受外力倾倒时混凝土破坏,热 情况轧带肋筋变弯没有出现脆断现象. 2000年以后,辽宁省环形混凝土电杆企业生产大弯矩电 20o0年前后,东北地区进行大规模农网改造,仅辽宁省杆比重逐渐增加.部分企业采用强度1420MPa的7.1高强 2000年生产环形混凝土电杆企业70余家,产量达110余万钢棒代替强度1670MP的中4-8nlln高强碳素钢丝生产预应 段.至2004年以后随着农网改造的结束,生产环形混凝土力和部分预应力混凝土电杆.多数企业采用?级热轧带钢筋 电杆企业锐减,20o5年仅剩10余家.2007年以后,辽宁省生产钢筋混凝土电杆.近年来我国电力部门对所采用环形混 又进行城市电网改造,再加上城市扩建,及高速公路和高速凝土电杆抗弯等级要求越来越高.对大稍径长度超过15m 铁路,港口,临港工业的建设.环形混凝土电杆用量不断扩的整段杆需求量逐年增加.抗弯等级均大于L级. 大.部分原来停产的环形混凝土电杆企业又恢复生产,同时 又新建了几家环形混凝土电杆企业.至2010年生产环形混2生产高等级弯矩的环形混凝土电杆几个 凝土电杆企业达20余家,产量30余万段.关键因素 农网改造期间我省混凝土电杆生产企业主要品种98%以 上为环形预应力混凝土电杆,只有少部分非预应力环形钢筋随着我国电网容量的不断扩大,供电线路挂线负荷不断 混凝土电杆.目前辽宁省环形混凝土杆主要品种是环形预应增加,极端天气及自然灾害的不断出现,为了保证供电线路 力混凝土电杆80%以上,15%左右为环形非预应力钢筋混凝运行安全,提高钢筋混凝土电杆抗弯等级是一项必不可少的 土电杆和环形部分预应力混凝土电杆.以下简称预应力混凝措施,也是环形混凝土电杆行业今后发展方向.那么环形混 土电杆,钢筋混凝土电杆,部分预应力混凝土电杆.凝土电杆抗弯性能与那些主要因素有关呢,采取什么样措施 辽宁省2000年以前,环形混凝土电杆产量较低,年产才能提高环形混凝土电杆抗弯等级呢?下面从环形混凝土电 杆结构,原材料,生产工艺等方面进行具体分析. [收稿日期]201l一03—25 12 ◎研究与应用 2.1环形混凝土电杆结构,混凝土弯曲抗压设计值 2.1.1纵向钢筋的受力类型'一非预应力钢筋抗拉强度设计值 从环形混凝土电杆采用的纵向钢筋受力类型分,可分为,,预应力钢筋的抗拉,抗压强度设计值 预应力混凝土电杆;钢筋混凝土电杆;部分预应力混凝土电从以上 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 可以看出. 增加钢筋混凝土电杆的稍径,可 杆.直接增加环形截面的内外半径和截面积.经过相关理论计 生产预应力混凝土电杆时,纵向钢筋需要进行张拉,张算,用相同材料和相同工艺生产的电杆(混凝土和钢筋强度 拉强度达到钢筋破坏强度70%.受张拉工序的限制,整根杆相同,配筋量相同),其稍径增加一倍,则电杆的抗弯荷载 不同部位采用相同数量整根钢筋.由于杆体混凝土受到压应将增加4.8倍.所以为提高环形混凝土电杆的抗弯荷载,扩 力, 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定:环形预应力混凝土电杆达到标准弯矩时混凝大环形混凝土电杆的稍径,可大幅度提高是混凝土电杆的标 土不得出现裂缝.整根杆不同部位采用相同数量整根钢筋.准弯矩.辽宁省部分架空线路已经部分采用230电杆代替 生产钢筋混凝土电杆时,纵向钢筋不需要张拉,整根杆190电杆.但是,环形混凝土电杆的稍径的设计,受到线 不同部位采用钢筋数量可以不同,根据备部位受力情况的不路器材,电杆结构尺寸,生产工艺制造,运输,起重安装等 同纵向钢筋分布也不同,根部受力弯矩大所采用纵向钢筋数的限制.环形混凝土电杆稍径不能增加过大,而且环形混凝 量多,稍经部位受力弯矩小,所采用纵向钢筋数量少.锥形土电杆生产企业只能根据国家电力部门的需要,生产定性设 杆纵向钢筋程塔形分布,纵向钢筋可以焊接.由于杆体混凝计的产品. 土未受到压应力.标准规定:非预应力混凝土电杆达到标准2.1.5杆段种类确定 弯矩时混凝土可以出现裂缝,但裂缝宽度不得大于0.20mm,近年来我国环形混凝土电杆企业根据电力部门需要,趋 卸荷后不得大于0.05nlm.向生产长度较大的整根杆.电力部门为了在线路安装过程 生产部分预应力混凝土电杆时,纵向钢筋主要部分需要中,减少杆段之间的联结,即杆段之间钢板圈焊接和法兰盘 张拉,而且是整根的.根据备部位受力情况的不同,在电杆螺铨联结.其主要原因是 钢板圈焊接和法兰盘螺铨联结现场 根部和中部分布不同长度和不同数量的非预应力纵向钢筋.施工困难,并且钢板圈和法兰盘螺铨长期暴露在大气中,容 由于杆体混凝土受到部分压应力,标准规定:部分预应力混易受腐蚀降低环形混凝土电杆使用寿命. 凝土电杆达到80%标准弯矩时混凝土不得出现裂缝.达到标但是,杆段的长度受到电杆结构尺寸,生产工艺,生产 准弯矩时混凝土可以出现裂缝,但裂缝宽度不得大于0.10设备,运输,安装等条件的限制.目前,辽宁省环形混凝土 mm.电杆企业只能生产15m以下的整段杆.即稍径l90, 2.1.2组装杆和整根杆中230,中27O的15m长整根杆.从纵向钢筋受力和分布情况 一 般杆长大于12m采用组装杆,组装杆采用分段生产,看,生产大弯矩长度较长环形混凝土电杆,采用预应力或非 运输方便,以利于生产.杆长小于12m一般采用整根杆.预应力纵向钢筋都有不足之处.全部采用预应力纵向钢筋, 近年来电力部门为了减少现场组装,趋向于采用l5m以上钢筋分布不合理.根部分布较疏,稍径部分布较密.全部采 整根杆.用非预应力纵向钢筋,钢筋分布合理,纵向钢筋从根部到稍 2.1.3锥形杆和等径杆径部分呈塔形分布.但是,混凝土未受到压应力,钢筋混凝 在架空线路中,环形混凝土电杆主要承抗弯力矩,一般土电杆在运输和架杆过程中杆体受自重弯矩影响秆体混凝土 采用锥形杆(锥度:1:75).在变电站等线路中环形混凝土电容易产生裂缝,降低使用寿命.采用部分预应力纵向钢筋结 杆主要承受压力荷载,一般采用等径杆.构可以解决以上两项不足,即解决了纵向钢筋合理分布问 2.1.4环形混凝土电杆稍径与所能承受弯矩的关系题,又提高了杆体混凝土裂缝强 ,采用部分预应力 度.因此 根据《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/纵向钢筋结构生产大弯矩15m 以上的整根杆是环形混凝土 T5154—2002的要求,对电杆进行结构计算.受弯承载力可电杆企业发展方向. 以采用极限状态法进行结构计算.2.2原材料确定 其公式如下:2.2.1纵向钢筋及螺旋钢筋的选用 M?.A(rl+sin~ra/2"rr+(r.A(sin~ra+sin'rrat)+,.2.2.1.1纵向钢筋的选用 Ap.rp,sin~a/'rr+(.Ap.rp.sin'rrat/1T2000年以前,辽宁省环形混凝土电杆生产企业,预应力 其中:一弯矩设计值;r1,r2一环形截面的内外半径电杆所采用纵向钢筋以中5mm低碳冷拔钢丝为主.2000年 一 纵向非预应力钢筋所在圆周的半径;rp一纵向预应以后辽宁省环形混凝土电杆生产企业,所采用纵向钢筋以 力钢筋所在圆周的半径中4.8mm预应力混凝土用螺旋肋钢丝为主.2007年以后辽宁 A一构件截面积省环形混凝土电杆生产企业,开始生产大弯矩环形混凝土电 _全部纵向非预应力钢筋的截面面积;Ap—全部纵向杆,纵向钢筋开始采用7.1mm预应力混凝土用螺旋槽钢棒. 预应力钢筋的截面面积非预应力采用纵向钢筋均为混凝土用热轧带肋钢筋. a一受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值2.2.1.2环向钢筋的选用 a广受拉纵向钢筋的截面面积与全部纵向钢筋的截面面辽宁省环形混凝土电杆生产企业,自上世纪70年代以 积的比值来,所采用环向钢筋均为低碳冷拔钢丝.备企业根据环形混 13 辽宁建材 2011年第4期 凝土电杆杆径和弯矩的大小采用不同直径低碳冷拔钢丝.土用螺旋肋钢丝和预应力混凝土用螺旋槽钢棒的3倍左右. 所采用纵向钢筋及环向钢筋的力学性能如表I所示.而且非预应力混凝土电杆的 钢筋笼需要人工焊接,焊接之前 从表1中可以看出,预应力混凝土用螺旋肋钢丝和预应需要调直.生产预应力混凝土电杆,采用预应力混凝土用螺 力混凝土用螺旋槽钢棒的破坏强度是混凝土用热轧带肋钢筋旋肋钢丝或预应力混凝土用螺旋槽钢棒不需要人工焊接,纵 坏强度的3倍.因此,生产相同规格和相同弯矩环形混凝土向筋不需要调直,生产工艺相对间单,生产成本相对较低. 电杆,纵向钢筋采用热轧带肋钢筋的重量是采用预应力混凝 表1纵向钢筋及向钢筋的力学性能 名称标准屈服强/^IPa~/MPa断后伸长率/%最大力总伸长率『%规定非比例伸长应力o~0.2/MPa不小于 混凝土制品用低碳冷拔锕丝(甲级)JC/T54ff-20066503.0 混凝土制品用低碳冷拔锕锉(乙绷JCff540-20065502.0 预应力混凝土用螺旋肋钢丝GB/T5223--200216703.51470 预应方混凝土用钶捧GBff5223.30o51420 15707.03.5l28o l420 混凝土用热轧带肋钢筋?GB1499.卜-2008335455177.5 混凝土用热轧带胁钢筋?GB1499.1—20o84o0540167.5 从使用破坏情况看,由于热轧带肋钢筋最大力总伸长率基本采用中粗河砂. 大于等于7.596,断后伸长率大于等于17%,预应力混凝土2.3工艺参数确定 用螺旋肋钢丝最大力总伸长率大于等于3.5%,断后伸长率生产大弯矩混凝土电杆由于弯矩较大,对混凝土强度要 标准未作规定,实测值在5%左右.所以,纵向钢筋采用热求较高.标准要求,钢筋混凝土电杆的混凝土强度等级不宜 轧带肋钢筋的非预应了了环形混凝土电杆受到极限弯矩后,电低于C40,脱模时混凝土抗压强度不宜低于C20.预应力和 杆变弯,受压区混凝土破坏,受拉区混凝土裂缝增大,热轧部分预应力混凝土电杆的混凝土强度等级不宜低于C50,脱 带肋钢筋受力变弯伸长,电杆不容易出现脆断.纵向钢筋采模强度不宜低于C30.生产大弯矩环形预应力混凝土电杆, 用预应力混凝土用螺旋肋钢丝的预应力混凝土电杆受到极限采用高强钢棒,由于钢棒直径比高强钢丝大,相对比表积 弯矩后,电杆变弯到一定成度后,根部裂纹增大,继续加荷小,单根受拉预应力较大,钢棒与混凝土接触界面剪力比相 容易出现瞬间脆断.同条件高强钢丝界面剪切力大.所以要求,采用钢棒作为环 近年来,生产大弯矩环形混凝土电杆,纵向钢筋变化较形预应力和部分预应力电杆纵向筋时,混凝土强度要求较 大.2000年以后东北地区主要采用预应力混凝土用螺旋肋钢高,不宜低于C60,脱模时混凝土抗压强度不宜低于C40. 丝,部分企业趋向于采用高强螺旋肋钢棒,抗拉强度一般为为了保证混凝土抗压强度宜采用42.5级早强性硅酸盐水 1420MPa,高强钢棒与螺旋肋钢丝相比,高强钢棒可以焊泥或普通硅酸盐水泥.细集料宜采用中粗砂,细度模数3.2— 接,且韧性好,耐腐蚀性好,可生产预应力电杆也可生产部2.3,泥块含量不宜大于0.5%,含泥量不宜大于l%.粗集料 分预应力电杆和非预应力电杆.单位重量的高强钢棒表面积宜采用碎石,抗压强度不宜低于120MPa,最大粒不宜大于 相对较小与混凝土握裹力不如螺旋钢丝好,如水泥混凝土强30mm.针片状颗粒含量不得大于15%.,泥块含量不宜大于 度较低脱模时容易抽筋.对于生产大弯矩电杆由于钢棒直径0.5%,合泥量不宜大于1%.为了减少混凝土用砂和碎石的 较大,纵向钢筋根数相对较少,装模时易于布料.而高强螺合泥量,应对混凝土用砂和碎石进行水洗. 丝钢丝脆性大不可焊接,因直径小对腐蚀影响较大.但单位通过试验,相同配合比和桕同生产工艺的条件下加入相 7%重量的钢丝表面积相对较大,对混凝土握裹力好不易抽筋.对水泥重量O.5%,高效减水剂,混凝土强度可以提高 对大弯矩电杆采用的纵向筋量较大,钢筋较密装模时不易布20%以上. 料.混凝土配料宜采用电子配料,水泥和水称量误差不大于 钢筋混凝土电杆纵向钢筋,多数企业采用?级热轧带肋1%,高效减水称量误差不大于O.5%,沙石称量误差不大干 钢筋代替?级热轧肋钢筋,同等数量钢筋抗弯等级有了较大3%.混凝土开始搅拌到装模时间不宜大于45min.采用慢 ,中速,快速三阶段离心成型,离心成型时间不应小于l2 提高.速 无论预应力和部分预应力及钢筋混凝土电杆所采用的螺min,离心速度和时间通过理论计算与实际验证而定,一般 旋钢筋均为低碳冷拔钢丝.情况下,慢速80—120r/min,离心时间1.5-.3.0rain.中速 2.2.2水泥和砂石的选用180~220r/rain,离心时间2—3rain.快速:皂杆稍径190舢 辽宁省生产电杆的企业所采用的水泥基本采用42.5级以以下,400-450r/min;电杆稍径190~310mm,350枷0r/min; 上早强性硅酸盐水泥.粗集料基本采用石灰岩碎石,细集料电杆稍径310mm以上,330—370r/rain,离【时间l2min. 14 ◎研究与应用 多处缺陷桩检测判定分析 宋福伟,潘展阳,牛秀义 (沈阳岩土工程技术测试开发中心,辽宁沈阳110015) [摘要]本文从低应变反射波法基本原理着手,详细分析反射波的二次反射在测试曲线上形态特征,结合工程实 例,对几种多处缺陷桩的判定,从而提高捡测人员的理论实践水平. [关键词]缺陷;二次反射 [中图分类号]TU502.3[文献标识码]B[文章编号]10.3969/JISSN1009—0142.2011.04.002 1前言式中c=,/为一自杆中纵波波速 往往篓譬曼篡善翥蒿蓑筹皇广往往会遇到一一根桩存在多处缺陷;如何在反射波 时域曲线上?f' 判定这些缺陷,那些曲线异常是缺陷的二次反射(假象), 去伪存真,体现了一名检测人员理论基础水平与实践经验积 累,本文从理论到实践,详细分析了多处缺陷桩的判别.一一r7 2低应变反射波法基本原理 丁.r, 应力波反射波法的理论基础是基于一维波动方程为理 论,把桩理想成一一个一维弹性杆,(如图1截面积为A,弹 性模量为E,质量密度为p) 根据力的平衡条件及虎克定律可得直杆的纵向运动方 程,即一维波动方程 22 x:一(】)图1一维弹性杆 at'cax' 通过对一维波动方程求解 P:一ZVlf,1 [收稿日期]2011—04—06Pf=ZVT(3) 根据不同季节,不同材料确定合理的养护 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 .采用硅(1)采用部分预应力结构. 酸盐水泥养护温度不宜高于85?,采用矿渣硅酸盐水泥养(2)预应力钢筋采用高强螺旋肋钢棒. 护温度不宜高于95qC.升降温速度不得超过25%/h,养护时(3)混凝土28d强度不低于60MPa,脱模混凝土强度 问不得低于6h.预应力和部分预应力混凝土电杆脱模强度不不低于40MPa. 低于40MPa,非预应力混凝土电杆脱模强度不低于30MPa.(4)经实验确定三阶段转速,离心时间不低于12min. 预应力钢筋宜采用整体放张工艺,当单根放张时,应对(5)根据季节和所采用材料,制定合理养护制度,养护 称切割.时间不宜低于6h. 采用直径大于7.1mm高强螺旋肋钢棒的大弯矩环形混(6)预应力钢筋宜采用整体 放张工艺,当单根放张时, 凝土电杆,为了保证保护层厚度和混凝土与钢筋的握裹力,应对称切割. 其壁厚应比采用直径4.8iYlm预应力混凝土电杆增加5,8参考文献 : nlnl0 3结论:[54—2oo2架空送电线路杆塔结构设计技术规定 生产长度大干15m,标准弯矩大于L级的大弯矩的环形[2]GB/T4623—2006环形混凝土电杆[s].? 混凝土电杆应采取以下措施: 15