電桿生產常見質量和技術問題淺析

  一、電桿環(huán)裂

  預應力混凝土電桿和部分預應力混凝土電桿不得有環(huán)向和縱向裂縫。鋼筋混凝土電桿不得有縱向裂縫，環(huán)向裂縫寬度不得大于0.05㎜。特別是鋼筋混凝土電桿的環(huán)向裂縫有時會特別多，雖然裂縫寬度未超出國標要求，很多用戶還是會拒絕使用，給企業(yè)造成不必要的損失。

  電桿產生環(huán)裂的因素較多，主要是在生產、吊運和堆放過程中外力和自重作用所造成的環(huán)向裂縫。

  1、生產方面：

  首要條件是要保證離心機、鋼模必須處于良好的狀態(tài)，保證電桿成型時運行平穩(wěn)。

  預應力張拉力未達到工藝要求或施加的預應力損失過大。主筋的預應力值最好按混凝土受壓應力的最佳值來控制，一般混凝土的受預壓應力值應控制在混凝土標號的20%之內。另外還要注意主筋的握裹力要好，且表面不要粘上油污、銹蝕等。

  電桿在模具內離心成型后，鋼模要輕起輕放，避免碰撞，放入養(yǎng)護坑（窯）內時，要保證模具的平直平穩(wěn)的擺放。

  混凝土脫模強度達不到要求。混凝土配料不準確，鋼模跳動，離心制度和蒸養(yǎng)制度控制不嚴。電桿混凝土脫模時，要有足夠的脫模強度，必須保證混凝土的配合比符合要求，配料準確，離心要密實，保證升溫和恒溫時間。

  2、吊運和堆放：

  （1）脫模、吊運、堆放過程中未按規(guī)定要求操作，滾動、碰撞和擺動造成。解決辦法：在脫模、吊裝和堆放過程中要按規(guī)定的要求操作，輕起輕放，防止碰撞、滾動和較大的擺動。鋼模內壁脫模劑要涂均勻，避免電桿卡模。

  （2）起吊點、堆放支點不正確，堆放場地不平整和堆放電桿的層數(shù)過高不符合要求。

  二、 電桿水紋

  電桿水紋是表面有較深暗顏色無裂口的紋路，寬度一般在0.15MM～0.25MM隨表面水分的蒸發(fā)而消失。產生水紋的因素也較多，主要可歸結為以下三個方面：

  1、鋼模跳動，它是產生環(huán)向水紋的主要因素。

  2、鋼模彎曲、跑輪同心度或橢圓度不符合要求。

  3、離心機同軸度不符合要求，基礎松動或跑輪外圓尺寸不一等。

  以上幾個方面都會造成模具的不穩(wěn)定，使電桿成型過程中，電桿的混凝土會震裂出許多微細裂縫，同時裂紋中又擠充填水泥漿，由于集料的清潔等問題，這些水泥漿中軟質顆粒較多，水灰比又大，使該部分的強度降低，形成水紋。

  電桿離心工藝不合適，時間及高速不當。離心時，時間和速度應按規(guī)定要求，根據不同桿型及混凝土拌合料的塌落度大小和模具能夠達到的最高速度來確定。

  其它

  灌混凝土時，鋼模內壁溫度較高。特別強調在夏季，模溫較高，易使靠近鋼模內壁的混凝土因失水而干裂。澆灌混凝土時，模具內壁溫度不宜超過45℃。

  離心成型后，起吊不當，振動或碰撞等。

  養(yǎng)護時支點位置不當，引起鋼模變形。

  養(yǎng)護溫度控制不當，升溫過快。若蒸養(yǎng)升溫過快，靠近鋼模內壁的混凝土因失水而干裂。隨著升溫時間的延長，游離水分逐漸由桿內壁向鋼模內壁移動，填充紋口，紋口中水泥的水化產物硬化，既成水灰比大的水泥石，形成網狀水紋。

  雖然國家標準未把水紋列入外觀質量要求，但該缺陷影響電桿的耐久性。為此必須加強對離心機和模具的維修與更新，加強對工序操作規(guī)程的管理，盡可能地避免水紋產生。

  三、 大彎矩電桿中非預應力主筋與鋼板圈焊接后如何張拉

  主要在部分預應力電桿中碰到此問題，此桿也是今后城網中較優(yōu)先采用的桿型。非預應力主筋有與鋼板圈（或法蘭）不焊接和焊接兩種，此問題是指焊接的結構。因此在設計時應盡可能地避免兩端非預應力主筋都焊接的結構，對于大彎矩電桿帶法蘭的下段可采取上部先焊接牢固，非預應力主筋留有一定的長度，長度根據預應力主筋的延伸長度確定,待張拉完后,非預應力主筋再采取一定的防護措施與法蘭焊接。對于中節(jié)電桿除了上述辦法外，還有就是兩端采用螺紋錨固的方式，計算好張拉的位移，非預應力筋留出這部分長度。再有一種辦法就是按照結構規(guī)范，在電桿中部錯開交叉布筋，錯筋重疊長度符合規(guī)范要求。

  四、 混凝土保護層的有效控制

  主筋的凈保護層厚度不得小于15㎜，所以設計時考慮些因素影響，建議設計凈保護層厚度為17㎜左右。主筋混凝土保護層是保證主筋與空氣、水分隔絕，防止鋼筋因氧化、銹蝕而引起膨脹，導致主筋截面積減少，以及混凝土開裂等，它影響到電桿在露天、潮濕以及風吹雨打等惡劣氣候條件下的安全使用。主筋混凝土保護層的保證也是保證電桿力學性能的重要指標，可見，主筋混凝土保護層的有效控制十分重要。

  1、普通鋼筋混凝土電桿

  根據電桿的保護層要求和架立圈的分布尺寸，正確選用合適尺寸的架立圈，架立圈的安放位置和直徑偏差、失圓等，都會影響到主筋偏離設計位置。制作與保護層相適應厚度的環(huán)形水泥墊塊，按骨架每米范圍內四周各布一個環(huán)形水泥墊塊的要求，分布在主筋上或者在骨架成型后，采取焊接短筋的辦法。骨架所用的主筋保證不彎曲,彎曲的鋼筋可采取冷拉的工藝校直。注意以上幾個方面的嚴格控制，加上操作人員的仔細施工，就可確保有效地控制電桿主筋的保護層。

  控制主筋保護層厚度的辦法根據企業(yè)具體情況和用戶的接受程度選擇，采用水泥墊塊與混凝土結構宜結合成一體，但易破碎，加工費用高；采用塑料墊圈形狀規(guī)則、韌性好，使用方便，但會產生局部強度減低；采用短鋼筋焊接的辦法，比較牢固、方便，但在桿面會產生銹點。

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  2、預應力混凝土電桿和部分預應力電桿

  根據電桿的保護層要求，確定主筋分布的圓周直徑，在工裝錨具上按要求鉆孔，錨具與鋼模的間隙也不宜過大。同時選用合適尺寸的架立圈按要求安放，采取預張拉的方法，可有效地控制主筋的混凝土保護層。

  再一個較重要因素就是與操作方式和粗集料的粒徑過大有較大的關系。

  五、 預應力鋼筋骨架整體下垂，自重力引起下偏，張拉后達不到設計位置。

  此問題和主筋保護層控制的問題相似，關鍵是：

  （1）采取模內預張拉工藝, 預應力混凝土電桿可采取骨架模內成形的工藝。把電桿上下端頭的工裝對齊，使主筋在同一方向，不得錯位。利用工裝錨具或張拉設備，先對主筋進行施加部分應力，拉直主筋，按要求布置架立圈，并與主筋綁扎牢固。在桿段全長布置螺旋筋，螺旋筋纏繞不能過緊，并與主筋綁扎。

  （2）在離心時，慢速時間必須按要求進行。經模具的慢速運行，混凝土在均勻的布料，使得骨架逐步按受力方向均布。

  （3）控制碎石的粒徑符合主筋分布的間隙要求，不宜過大。主筋間隙較小或粗集料的粒徑有小部分偏大，造成無法流動，偏大的粗集料把骨架主筋壓偏無法復位。

  六、 電桿投入運行后不久出現(xiàn)縱向裂紋。

  預應力混凝土電桿在設計，制造與運輸安裝等方面存在以下一些問題，致使電桿在運行后不久可能出現(xiàn)縱向裂紋，普通鋼筋混凝土電桿不易產生縱向裂紋。

  1、設計

  螺旋筋的布置，合理的配置螺旋筋可顯著提高電桿的抗縱裂能力。

  電桿預應力的取值，根據企業(yè)自身經驗，確定內控指標應合理。對電桿混凝土施加的預應力過大，易產生縱向裂紋，特別是在錐型桿的小頭。

  桿段接頭鋼圈的長度和焊口距離應保證符合標準要求。根據《110KV~500KV架空電力線路施工及驗收規(guī)范》GBJ233要求，接頭鋼板圈寬度不應小于140㎜，鋼板圈焊口距離大于10㎜。

  2、制造

  離心混凝土強度或混凝土脫模強度偏低。電桿在脫模時，混凝土脫模強度太低，小頭混凝土易出現(xiàn)縱裂。

  預應力不均勻，偏差過大。在放張預應力時，出現(xiàn)不均勻，偏差過大，在混凝土強度較低的情況下，由于鋼筋的回縮，產生剪切力，易產生縱裂。

  干縮裂縫現(xiàn)象也較多，尤其在風速較大或日夜溫差大的地區(qū)，易出現(xiàn)電桿的網裂。

  3、施工安裝

  鋼圈對接（焊接）時未采取防護措施。在桿段焊接時，接頭處混凝土局部受熱，若不采取必要的降溫措施（濕潤的布條或草袋包裹），則易產生縱向裂紋。

  運輸施工時出現(xiàn)碰撞，大多數(shù)情況為電桿運輸過程中，綁扎不嚴，途中顛簸電桿間相互碰撞，還有就是在卸桿過程中，電桿防護不到位出現(xiàn)與地面硬質物體或先卸下電桿間的碰撞。

  由環(huán)境（化學侵蝕、凍害等）引起。主筋的銹蝕而使混凝土破壞而產生縱裂，桿頂封閉不好，桿內積水結冰會使電桿下部混凝土產生縱裂。

  由堿集料反應引起的。部分活性礦物的集料，在集料與水泥石的界面處，吸水膨脹產生應力，使混凝土開裂、起泡、崩裂。

  七、離心內壁不光滑

  1、保證投入使用的離心機和鋼模符合使用要求。

  2、混凝土采取二次下料法攪拌，先攪拌砂、水泥40秒左右，再加入碎石攪拌，控制好混凝土塌落度。

  3、選擇合適的配合比，砂率的選用適當?shù)娜∑笾?。同時，注意水泥的泌水性。

  4、保證電桿離心的慢速時間要求，確?；炷敛剂暇鶆?，離心完后傾倒出余漿。

  八、 老化模具的合縫跑漿處理及鋼模的校正

  合縫跑漿主要是鋼模變形，企口變形或損傷嚴重等問題造成，此類問題的老化模具，可在企口全段墊上直徑5㎜左右的草（棉、麻、紙）繩防止合縫跑漿。可根據企業(yè)地區(qū)的采購價格來確定，做到經濟可行，有的企業(yè)還使用海綿條、尼龍繩、橡膠條等，效果也較好。

  鋼模變形較大的，可由專業(yè)的維修人員進行校正，校正的方法宜采用冷壓校正法，也可采取延展法校正。

  九、 立方砼試塊與離心砼強度的換算關系

  原老標準GB396-1994、GB4623-1994中采用離心混凝土強度，以離心混凝土環(huán)形試件試驗評定電桿離心混凝土強度等級，由于專用的環(huán)形離心試模安裝和制樣較復雜，實際上電桿廠家都習慣在生產控制時利用立方體試塊測定混凝土抗壓強度，再乘以提高系數(shù)換算成離心混凝土強度。但現(xiàn)行國家標準已經摒棄了離心混凝土強度概念，明確規(guī)定以立方體試塊評定混凝土抗壓強度，因此評定混凝土強度等級時，不存在強度換算關系。

  十、用52.5級水泥配制C50砼的最佳配合比

  國家電網公司的招標文件目前規(guī)定預應力桿采用不低于52.5MPa的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥或不低于42.5MPa的快硬硅酸鹽水泥，其性能應符合GB175及GB748規(guī)定。

  現(xiàn)在對所有中標企業(yè)的電桿質量專項質量檢查中，都要求生產廠家使用52.5MPa級的水泥。由此每個單位最好是按招標文件的要求實施，而不僅僅是滿足國標要求。企業(yè)根據當?shù)厮懿少彽降牟牧掀贩N、質量和價格，以及設計圖紙對混凝土結構的要求具體試配和調整，才能得出本廠的最佳配合比，其它廠家和地方不一定能適用。根據電桿工藝的特點，每立方米混凝土水泥的用量在500㎏左右，也可采取外加劑等手段，也可使混凝土的配合比較經濟。