CN101718153A

CN101718153A - 部分预应力混凝土电杆及其制备方法

Info

Publication number: CN101718153A
Application number: CN200910311241A
Authority: CN
Inventors: 涂学爱; 车大桥; 张斌
Original assignee: SICHUAN FUQIAO INDUSTRY CO LTD
Current assignee: SICHUAN FUQIAO INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2010-06-02

Abstract

本发明属于混凝土电杆技术领域，特别涉及部分预应力混凝土电杆及其制备方法。本发明的部分预应力混凝土电杆由电杆骨架浇注混凝土制成，电杆骨架由螺旋筋、钢筋、架立圈构成，钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋，预应力钢筋和非预应力钢筋沿周向均匀间隔分布。本发明采用两种钢筋环向均匀间隔交叉配合设计，提高了部分预应力电杆的抗拉强度和抗裂性，延长电杆的使用寿命，且造价低，特别适合县市的线路改造。

Description

部分预应力混凝土电杆及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土电杆技术领域，特别涉及部分预应力混凝土电杆及其制备方法。

背景技术

近几年，随着我国城、农网改造的实施，电网的日益发展，线路的架设向大线径、多回路发展，针对塔网结构、荷载的要求也较大，传统的环形钢筋混凝土电杆、环形预应力电杆已近无法适应部分线路承载力的要求。我国的锥形混凝土电杆，一般都是锥度1/75，混凝土等级为C50，在不改变电杆锥度的情况下，采取加大钢筋的用量或者提高混凝土强度等级，都会受到混凝土等级的限制，使钢筋的抗弯强度无法提高。

目前的预应力主筋采用直径θ5的螺旋肋碳素钢丝，其拉力强度大都为1470MPa～1570MPa，当电杆张拉工艺控制不严或在城区易受外界的冲击，极易造成电杆的脆性破坏，出现倒杆的现象。为此在城区线路选用电杆时，尽可能地采用部分环形预应力混凝土电杆。

部分预应力混凝土电杆分为两种，一种为电杆主筋(主要受力钢筋)由预应力钢筋与非预应力钢筋组成，其中，一根预应力钢筋与一根非预应力钢筋并列、紧贴组成一个钢筋组，各钢筋组之间环向均匀间隔分布：

另一种为电杆主筋全部由预应力钢筋，其抗裂检验系数允许值大于0.8。部分预应力混凝土电杆由于抗震性能和延性较好，不易产生纵向裂缝，克服了环形预应力电杆的缺点，又减少横向裂缝，并能节约钢材的用量，改善了环形钢筋混凝土电杆的缺点。

现有部分预应力混凝土电杆型号属小标弯，其制备方式与预应力电杆基本相同，即配筋重量比预应力混凝土电杆配筋重量增加20％-30％，但是产品均不能达到设计荷载要求。因此，目前还未出现承载力较大的部分预应力混凝土电杆。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种承载力大的部分预应力混凝土电杆。

解决上述问题的技术方案是：部分预应力混凝土电杆由电杆骨架浇注混凝土制成，电杆骨架由螺旋筋、钢筋、架立圈构成，钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋，预应力钢筋和非预应力钢筋沿周向均匀间隔分布。

所述沿周向均匀间隔分布为一根预应力钢筋和一根非预应力钢筋间隔分布，每根预应力钢筋的两边均为非预应力钢筋，且间距相等。

进一步的，预应力钢筋为直径7～12.6mm异性钢棒，非预应力钢筋为直径16～20mm的II级螺纹钢筋。

混凝土按照水∶水泥∶砂∶碎石∶减水剂＝2.0～4∶8～12∶12～17∶19～25∶6～10的重量比例制成，优选为水∶水泥∶砂∶碎石∶减水剂＝2.0～3.6∶8～12∶12～16.5∶19.6～25∶6～10，最优为水∶水泥∶砂∶碎石∶减水剂＝0.28∶1∶1.451∶2.27∶0.8。其中，水泥为普通硅酸盐水泥，砂采用中粗砂，细度模数为2.3～3.0；碎石粒径为5～25mm，减水剂为市售常用减水剂，功能为减水、早强、增强、抗渗、增塑等。

水泥中可以掺入粉煤灰，按重量分计粉煤灰0～20份、水泥80～100份。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述部分预应力混凝土电杆的制备方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)制作电杆骨架：将螺旋筋、钢筋和架立圈固定成型，预应力钢筋和非预应力钢筋沿周向均匀间隔分布；

(2)浇注：将电杆骨架放入模具，浇入混凝土；

(3)离心成型；

(4)蒸汽养护：普通蒸养80～85℃恒温；高压蒸养0.8～0.9Mpa，温度195～205℃，脱模后即得部分预应力混凝土电杆；

在步骤(3)前对预应力钢筋进行预应力张拉。

优选的，预应力张拉时拉力为16～18MPa。

步骤(3)所述离心成型为低速3～4min，钢模转速90～120r/min；中速2～3min，钢模转速240～260r/min；中高速1～2min，钢模转速380～360r/min；高速5～7min，钢模转速530～510r/min。

步骤(4)普通蒸养时间为4.5h，高压蒸养总时间控制为8h。

张拉时于预应力钢筋两端安置张拉盘与锚固盘，预应力钢筋强度达到要求并且预应力钢筋与混凝土紧密的握裹，就能持续保持预应力。然后斩断预应力钢筋，取下张拉盘与锚固盘用于下批生产。

电杆骨架可分成若干段，然后浇注混凝土、离心成型、高压蒸养，并采用分段张拉，脱模后用钢板圈或法兰盘将其连接成一整根杆，即分段组装杆。

电杆骨架还包括横担、拉线、壁雷针等附件可以采用热镀锌防腐，这些附件可以通过预埋螺母或抱箍固定在电杆骨架上，或者匹配法兰式的底盘(钢管电杆、离心钢管混凝土电杆的常用方法)，也可以采用直埋方式(环形钢筋混凝土电杆、环形预应力混凝土电杆的常用方法)。

本发明的有益效果是：

本发明采用减水剂和高压蒸养使混凝土的强度等级达到C80。

本发明预应力钢筋具有高强度、高塑性、低松弛、超握裹力、可点焊的特点，本发明合理利用预应力钢筋和非预应力钢筋，采用两种钢筋环向均匀间隔交叉配合设计，提高部分预应力电杆的抗拉强度和抗裂性，延长电杆的使用寿命。

本发明的部分预应力电杆可以分段张拉、分段组装杆，解决大吨位电杆张拉后引起的变形问题。

本发明的部分预应力混凝土电杆既耐腐蚀、又美观，符合国家标准GB/T4623-2006《环形钢筋混凝土电杆》。根据需要，可在外表加涂彩色涂料，可完全代替钢管电杆、离心钢管混凝土电杆。本发明部分预应力混凝土电杆的造价比钢管电杆、离心钢管混凝土电杆节约1/3，特别适合县市的线路改造。

附图说明

图1是部分预应力混凝土电杆横截面示意图，1是预应力钢筋，2是非预应力钢筋，3是螺旋筋，4是架立圈。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。

实施例1

直径9.0mm的异性钢棒8根做为电杆预应力钢筋，直径为18mm的II级螺纹钢筋8根做为电杆非预应力钢筋，两种钢筋调直定长，经过检验后进入骨架成型工序；如图1所示，预应力钢筋和非预应力钢筋沿周向均匀间隔交叉分布，螺旋筋和架立圈采用电杆常用材料即可。螺旋筋间距为两端头1500mm，内间距50mm，其余段为100mm；架立圈HPB235钢筋杆长500mm设置一道。严格控制电杆骨架焊接的质量(按行业标准JGJ18-2003《钢筋焊接及验收规程》中第4章、第5章要求进行)，将电杆模具清理干净，置入焊接好的电杆骨架。

沙石进行筛选清理(砂采用中粗砂，细度模数为2.3～3.0；石子采用碎石，粒径为5～25mm)，高强度水泥为峨胜牌P·O52.5R普通硅酸盐水泥，减水剂为YSP-1型号高效减水剂，然后按照水∶水泥∶中粗砂∶碎石∶减水剂＝0.28∶1∶1.451∶2.27∶0.8的比例搅拌均匀形成C80混凝土。经检测C80混凝土立方块抗压强度：7天为75.4MPa；28天为90.3MPa；沙率34％。C80混凝土的轴心抗压强度60.8MPa；抗折强度10.9MPa；弹性强度3.34×10⁴MPa。

将混凝土加入电杆模具中，预应力钢筋两端安置张拉盘与锚固盘，用17Mpa的拉力进行张拉，然后离心成型：低速4min，钢模转速105r/min；中速3min，钢模转速250r/min；中高速2min，钢模转速370r/min；高速6min，钢模转速520r/min。再蒸汽养护：分普通蒸养和高压蒸养，普通蒸养4.5h，80～85℃恒温；高压蒸养0.8～0.9Mpa，温度200±5℃，时间分升温-恒温-降温3部分，高压蒸养总时间控制为8h。蒸养后，斩断预应力钢筋，取下张拉盘与锚固盘用于下批生产。

电杆脱模后进行产品检验，产品的力学性能如表1、表2所示。

表1产品的力学性能

表2产品力学性能

表2中L₁是指电杆荷载点的高度，即地面上部分的高度，L₃是指电杆地面以下部分的高度。

表1、2中的数据说明本发明的产品强度高、塑性高、低松弛。

Claims

1.部分预应力混凝土电杆，由电杆骨架、混凝土浇注制成，电杆骨架由螺旋筋、钢筋、架立圈构成，钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋，其特征在于：预应力钢筋和非预应力钢筋沿周向均匀间隔分布。

2.根据权利要求1所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：预应力钢筋为异性钢棒，非预应力钢筋为II级螺纹钢筋。

3.根据权利要求2或3所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：预应力钢筋直径7～12.6mm，非预应力钢筋直径16～20mm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：混凝土按照水∶水泥∶砂∶碎石∶减水剂＝2.0～4∶8～12∶12～17∶19～25∶6～10的重量比例制成。

5.根据权利要求4所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：混凝土按照水∶水泥∶砂∶碎石∶减水剂＝2.0～3.6∶8～12∶12～16.5∶19.6～25∶6～10的重量比例制成。

6.根据权利要求4所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：水泥为硅酸盐水泥，砂细度模数为2.3～3.0，碎石粒径为5～25mm。

7.根据权利要求4或5所述的部分预应力混凝土电杆，其特征在于：水泥中掺入粉煤灰，按重量分计粉煤灰0～20份、水泥80～100份。

8.一种权利要求1所述部分预应力混凝土电杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)浇注：将电杆骨架放入模具，浇入混凝土；

(3)离心成型；

在步骤(3)前对预应力钢筋进行预应力张拉。

9.根据权利要求8所述部分预应力混凝土电杆的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述离心成型为低速3～4min，钢模转速90～120r/min；中速2～3min，钢模转速240～260r/min；中高速1～2min，钢模转速380～360r/min；高速5～7min，钢模转速530～510r/min。

10.根据权利要求8所述部分预应力混凝土电杆的制备方法，其特征在于：步骤(4)普通蒸养时间为4.5h，高压蒸养总时间控制为8h。