电杆生产常见质量和技术问题浅析

  一、电杆环裂

  预应力混凝土电杆和部分预应力混凝土电杆不得有环向和纵向裂缝。钢筋混凝土电杆不得有纵向裂缝，环向裂缝宽度不得大于0.05㎜。特别是钢筋混凝土电杆的环向裂缝有时会特别多，虽然裂缝宽度未超出国标要求，很多用户还是会拒绝使用，给企业造成不必要的损失。

  电杆产生环裂的因素较多，主要是在生产、吊运和堆放过程中外力和自重作用所造成的环向裂缝。

  1、生产方面：

  首要条件是要保证离心机、钢模必须处于良好的状态，保证电杆成型时运行平稳。

  预应力张拉力未达到工艺要求或施加的预应力损失过大。主筋的预应力值最好按混凝土受压应力的最佳值来控制，一般混凝土的受预压应力值应控制在混凝土标号的20%之内。另外还要注意主筋的握裹力要好，且表面不要粘上油污、锈蚀等。

  电杆在模具内离心成型后，钢模要轻起轻放，避免碰撞，放入养护坑（窑）内时，要保证模具的平直平稳的摆放。

  混凝土脱模强度达不到要求。混凝土配料不准确，钢模跳动，离心制度和蒸养制度控制不严。电杆混凝土脱模时，要有足够的脱模强度，必须保证混凝土的配合比符合要求，配料准确，离心要密实，保证升温和恒温时间。

  2、吊运和堆放：

  （1）脱模、吊运、堆放过程中未按规定要求操作，滚动、碰撞和摆动造成。解决办法：在脱模、吊装和堆放过程中要按规定的要求操作，轻起轻放，防止碰撞、滚动和较大的摆动。钢模内壁脱模剂要涂均匀，避免电杆卡模。

  （2）起吊点、堆放支点不正确，堆放场地不平整和堆放电杆的层数过高不符合要求。

  二、 电杆水纹

  电杆水纹是表面有较深暗颜色无裂口的纹路，宽度一般在0.15MM～0.25MM随表面水分的蒸发而消失。产生水纹的因素也较多，主要可归结为以下三个方面：

  1、钢模跳动，它是产生环向水纹的主要因素。

  2、钢模弯曲、跑轮同心度或椭圆度不符合要求。

  3、离心机同轴度不符合要求，基础松动或跑轮外圆尺寸不一等。

  以上几个方面都会造成模具的不稳定，使电杆成型过程中，电杆的混凝土会震裂出许多微细裂缝，同时裂纹中又挤充填水泥浆，由于集料的清洁等问题，这些水泥浆中软质颗粒较多，水灰比又大，使该部分的强度降低，形成水纹。

  电杆离心工艺不合适，时间及高速不当。离心时，时间和速度应按规定要求，根据不同杆型及混凝土拌合料的塌落度大小和模具能够达到的最高速度来确定。

  其它

  灌混凝土时，钢模内壁温度较高。特别强调在夏季，模温较高，易使靠近钢模内壁的混凝土因失水而干裂。浇灌混凝土时，模具内壁温度不宜超过45℃。

  离心成型后，起吊不当，振动或碰撞等。

  养护时支点位置不当，引起钢模变形。

  养护温度控制不当，升温过快。若蒸养升温过快，靠近钢模内壁的混凝土因失水而干裂。随着升温时间的延长，游离水分逐渐由杆内壁向钢模内壁移动，填充纹口，纹口中水泥的水化产物硬化，既成水灰比大的水泥石，形成网状水纹。

  虽然国家标准未把水纹列入外观质量要求，但该缺陷影响电杆的耐久性。为此必须加强对离心机和模具的维修与更新，加强对工序操作规程的管理，尽可能地避免水纹产生。

  三、 大弯矩电杆中非预应力主筋与钢板圈焊接后如何张拉

  主要在部分预应力电杆中碰到此问题，此杆也是今后城网中较优先采用的杆型。非预应力主筋有与钢板圈（或法兰）不焊接和焊接两种，此问题是指焊接的结构。因此在设计时应尽可能地避免两端非预应力主筋都焊接的结构，对于大弯矩电杆带法兰的下段可采取上部先焊接牢固，非预应力主筋留有一定的长度，长度根据预应力主筋的延伸长度确定,待张拉完后,非预应力主筋再采取一定的防护措施与法兰焊接。对于中节电杆除了上述办法外，还有就是两端采用螺纹锚固的方式，计算好张拉的位移，非预应力筋留出这部分长度。再有一种办法就是按照结构规范，在电杆中部错开交叉布筋，错筋重叠长度符合规范要求。

  四、 混凝土保护层的有效控制

  主筋的净保护层厚度不得小于15㎜，所以设计时考虑些因素影响，建议设计净保护层厚度为17㎜左右。主筋混凝土保护层是保证主筋与空气、水分隔绝，防止钢筋因氧化、锈蚀而引起膨胀，导致主筋截面积减少，以及混凝土开裂等，它影响到电杆在露天、潮湿以及风吹雨打等恶劣气候条件下的安全使用。主筋混凝土保护层的保证也是保证电杆力学性能的重要指标，可见，主筋混凝土保护层的有效控制十分重要。

  1、普通钢筋混凝土电杆

  根据电杆的保护层要求和架立圈的分布尺寸，正确选用合适尺寸的架立圈，架立圈的安放位置和直径偏差、失圆等，都会影响到主筋偏离设计位置。制作与保护层相适应厚度的环形水泥垫块，按骨架每米范围内四周各布一个环形水泥垫块的要求，分布在主筋上或者在骨架成型后，采取焊接短筋的办法。骨架所用的主筋保证不弯曲,弯曲的钢筋可采取冷拉的工艺校直。注意以上几个方面的严格控制，加上操作人员的仔细施工，就可确保有效地控制电杆主筋的保护层。

  控制主筋保护层厚度的办法根据企业具体情况和用户的接受程度选择，采用水泥垫块与混凝土结构宜结合成一体，但易破碎，加工费用高；采用塑料垫圈形状规则、韧性好，使用方便，但会产生局部强度减低；采用短钢筋焊接的办法，比较牢固、方便，但在杆面会产生锈点。

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  2、预应力混凝土电杆和部分预应力电杆

  根据电杆的保护层要求，确定主筋分布的圆周直径，在工装锚具上按要求钻孔，锚具与钢模的间隙也不宜过大。同时选用合适尺寸的架立圈按要求安放，采取预张拉的方法，可有效地控制主筋的混凝土保护层。

  再一个较重要因素就是与操作方式和粗集料的粒径过大有较大的关系。

  五、 预应力钢筋骨架整体下垂，自重力引起下偏，张拉后达不到设计位置。

  此问题和主筋保护层控制的问题相似，关键是：

  （1）采取模内预张拉工艺, 预应力混凝土电杆可采取骨架模内成形的工艺。把电杆上下端头的工装对齐，使主筋在同一方向，不得错位。利用工装锚具或张拉设备，先对主筋进行施加部分应力，拉直主筋，按要求布置架立圈，并与主筋绑扎牢固。在杆段全长布置螺旋筋，螺旋筋缠绕不能过紧，并与主筋绑扎。

  （2）在离心时，慢速时间必须按要求进行。经模具的慢速运行，混凝土在均匀的布料，使得骨架逐步按受力方向均布。

  （3）控制碎石的粒径符合主筋分布的间隙要求，不宜过大。主筋间隙较小或粗集料的粒径有小部分偏大，造成无法流动，偏大的粗集料把骨架主筋压偏无法复位。

  六、 电杆投入运行后不久出现纵向裂纹。

  预应力混凝土电杆在设计，制造与运输安装等方面存在以下一些问题，致使电杆在运行后不久可能出现纵向裂纹，普通钢筋混凝土电杆不易产生纵向裂纹。

  1、设计

  螺旋筋的布置，合理的配置螺旋筋可显著提高电杆的抗纵裂能力。

  电杆预应力的取值，根据企业自身经验，确定内控指标应合理。对电杆混凝土施加的预应力过大，易产生纵向裂纹，特别是在锥型杆的小头。

  杆段接头钢圈的长度和焊口距离应保证符合标准要求。根据《110KV~500KV架空电力线路施工及验收规范》GBJ233要求，接头钢板圈宽度不应小于140㎜，钢板圈焊口距离大于10㎜。

  2、制造

  离心混凝土强度或混凝土脱模强度偏低。电杆在脱模时，混凝土脱模强度太低，小头混凝土易出现纵裂。

  预应力不均匀，偏差过大。在放张预应力时，出现不均匀，偏差过大，在混凝土强度较低的情况下，由于钢筋的回缩，产生剪切力，易产生纵裂。

  干缩裂缝现象也较多，尤其在风速较大或日夜温差大的地区，易出现电杆的网裂。

  3、施工安装

  钢圈对接（焊接）时未采取防护措施。在杆段焊接时，接头处混凝土局部受热，若不采取必要的降温措施（湿润的布条或草袋包裹），则易产生纵向裂纹。

  运输施工时出现碰撞，大多数情况为电杆运输过程中，绑扎不严，途中颠簸电杆间相互碰撞，还有就是在卸杆过程中，电杆防护不到位出现与地面硬质物体或先卸下电杆间的碰撞。

  由环境（化学侵蚀、冻害等）引起。主筋的锈蚀而使混凝土破坏而产生纵裂，杆顶封闭不好，杆内积水结冰会使电杆下部混凝土产生纵裂。

  由碱集料反应引起的。部分活性矿物的集料，在集料与水泥石的界面处，吸水膨胀产生应力，使混凝土开裂、起泡、崩裂。

  七、离心内壁不光滑

  1、保证投入使用的离心机和钢模符合使用要求。

  2、混凝土采取二次下料法搅拌，先搅拌砂、水泥40秒左右，再加入碎石搅拌，控制好混凝土塌落度。

  3、选择合适的配合比，砂率的选用适当的取偏大值。同时，注意水泥的泌水性。

  4、保证电杆离心的慢速时间要求，确保混凝土布料均匀，离心完后倾倒出余浆。

  八、 老化模具的合缝跑浆处理及钢模的校正

  合缝跑浆主要是钢模变形，企口变形或损伤严重等问题造成，此类问题的老化模具，可在企口全段垫上直径5㎜左右的草（棉、麻、纸）绳防止合缝跑浆。可根据企业地区的采购价格来确定，做到经济可行，有的企业还使用海绵条、尼龙绳、橡胶条等，效果也较好。

  钢模变形较大的，可由专业的维修人员进行校正，校正的方法宜采用冷压校正法，也可采取延展法校正。

  九、 立方砼试块与离心砼强度的换算关系

  原老标准GB396-1994、GB4623-1994中采用离心混凝土强度，以离心混凝土环形试件试验评定电杆离心混凝土强度等级，由于专用的环形离心试模安装和制样较复杂，实际上电杆厂家都习惯在生产控制时利用立方体试块测定混凝土抗压强度，再乘以提高系数换算成离心混凝土强度。但现行国家标准已经摒弃了离心混凝土强度概念，明确规定以立方体试块评定混凝土抗压强度，因此评定混凝土强度等级时，不存在强度换算关系。

  十、用52.5级水泥配制C50砼的最佳配合比

  国家电网公司的招标文件目前规定预应力杆采用不低于52.5MPa的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥或不低于42.5MPa的快硬硅酸盐水泥，其性能应符合GB175及GB748规定。

  现在对所有中标企业的电杆质量专项质量检查中，都要求生产厂家使用52.5MPa级的水泥。由此每个单位最好是按招标文件的要求实施，而不仅仅是满足国标要求。企业根据当地所能采购到的材料品种、质量和价格，以及设计图纸对混凝土结构的要求具体试配和调整，才能得出本厂的最佳配合比，其它厂家和地方不一定能适用。根据电杆工艺的特点，每立方米混凝土水泥的用量在500㎏左右，也可采取外加剂等手段，也可使混凝土的配合比较经济。