高强型水泥杆（大弯矩电杆）设计的一般规定（修正日期：2018.06.05）
2017-08-04 15:35阅读：
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高强型水泥杆特点：
1.1
截面所承受的弯矩值较大，部分杆型已经达到常规材料所承受力值的极限，例如Zφ190×12×100×BY。
1.2
纵向受力钢筋由预应力钢筋与普通钢筋组合而成，抗裂检验系数允许值=0.8，属于部分预应力电杆。对于12米的部分预应力电杆，如果抗裂系数低于1.0，那么容易导致在100%开裂检验弯矩下的挠度值超标。
1.3
纵向受力钢筋沿电杆环向均匀配置，压力由混凝土和受压钢筋共同承担，拉力由受拉钢筋承担。
1.4
梢径相对较小，钢筋用量大，经常采取并筋配置，预应力钢筋与普通钢筋上下两排堆叠，属于配筋密集结构或特密集结构，导致钢筋净距较小，混凝土强度难保证，特别是梢部的混凝土强度。
1.5
设计的混凝土强度等级高，对砂、石、水泥等原材料的质量要求高，要求混凝土受力变形量要小，不然容易导致挠度检验不合格。
1.6
由于本身配筋量较大，一般情况下不会出现少筋情况，但要满足相关技术协议的预应力主筋最少有效截面积要求。
1.7 对于组装杆，法兰盘的设计难度大，往往需要定制生产，建议使用高强度螺栓。
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广东电网有限责任公司高强型水泥杆常用杆型
序号
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规格型号
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开裂检验弯曲（kN·m）
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开裂检验荷载（kN）
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对应GB/T
4623-2014的荷载等级
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1
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ZФ190×10×60×BY
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60
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7.45
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相当于ZФ230×10×N×BY
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2
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ZФ190×12×80×BY
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80
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8.21
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相当于ZФ230×12×O×BY
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3
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ZФ190×12×100×BY
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100
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10.26
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相当于ZФ270×12×Q×BY
|
4
|
ZФ190×15×100×BY
|
100
|
8.16
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相当于ZФ230×15×O×BY
|
5
|
ZФ190×18×120×BY
|
120
|
7.87
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相当于ZФ230×18×O×BY
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6
|
ZФ230×12×125×BY
|
125
|
12.82
|
相当于ZФ270×12×S×BY
|
7
|
ZФ230×15×150×BY
|
150
|
12.24
|
相当于ZФ270×15×S×BY
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8
|
ZФ350×12×250×BY
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250
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25.64
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相当于ZФ430×12×U3×BY
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9
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ZФ350×15×200×BY
|
200
|
16.33
|
相当于ZФ350×15×T×BY
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10
|
ZФ350×15×250×BY
|
250
|
20.36
|
相当于ZФ350×15×U1×BY
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11
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ZФ350×15×300×BY
|
300
|
24.49
|
相当于ZФ390×15×U2×BY
|
3
高强型水泥杆设计的一般规定
3.1 张拉控制应力
3.1.1 张拉控制应力：不应＜0.4fptk，对于消除应力钢丝、钢绞线，≤0.75
fptk。
3.1.2
预应力筋张拉锚固后，实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。
3.1.3
采用应力控制方法张拉时，张拉力下预应力筋的实测伸长值与计算伸长值的相对允许偏差±6%。
3.2 预应力损失
3.2.1
张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失，减少措施：a、合理选择锚具和夹具，使锚具变形小或者预应力回缩值小；b、采用超张拉，可部分抵消锚固损失。
3.2.2
预应力钢筋的应力松弛引起的应力损失，预应力筋的松弛损失与张拉控制应力有关，减少应力松弛损失措施：采用短时间超张拉方法：0→1.05倍张拉控制应力（停2~5min）→0→1倍张拉控制应力。
3.2.3
混凝土收缩和徐变引起的预应力损失，减少此项损失的措施：a、采用高等级的水泥，减少水泥用量；b、采用级配良好的骨料及掺加高效减水剂，减少水灰比；c、离心密实，加强养护。
3.3 原材料
3.3.1集料：细集料宜采用中粗沙，细度模数为3.2~2.3。粗集料宜采用碎石或破碎的卵石，其最大粒径不宜大于25mm，且应小于钢筋净距的3/4。
3.4 构造要求
3.4.1
设计中若需要两种不同直径的钢筋，钢筋直径相差至少2mm，以便于在施工中能肉眼辨识，钢筋直径相差也不宜超过6mm。
3.4.2
预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径的2.5倍和混凝土最大粗骨料粒径的1.25倍。且满足纵向受力钢筋净距不宜小于30mm，锥形杆小头最小不宜小于25mm。
3.4.3
当配筋太密时，可采取并筋布置。直径28mm及以下的钢筋并筋不应超过3根。
3.4.4 当预应力纵向受力钢筋和普通纵向受力钢筋布置在同一个圆周面，容易导致钢筋净距不足，此时为了保证保护层厚度及钢筋净距符合要求，纵向受力钢筋可以排成两排，从电杆力学性能最优的角度出发，上排应为预应力纵向受力钢筋，下排为普通纵向受力钢筋，上下两排钢筋应对齐。
3.4.5
螺旋筋间距在距两端各1.5m内不宜大于70mm，其余不应大于120mm。所有杆段的两端螺旋筋应密缠3圈~5圈。
3.5 混凝土保护层
3.5.1
从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，以最外层钢筋（包括预应力纵向受力钢筋、普通纵向受力钢筋、构造筋）的外缘计算混凝土保护层厚度。
纵向受力钢筋的最小保护层厚度不应低于15mm。
3.5.2
为保证足够电杆的有效截面高度，可适当增加壁厚，同时保证保护层厚度不宜过厚；过薄的保护层厚度，会导致钢筋与混凝土之间的粘结强度下降，引起表面裂缝，因此保护层厚度也不宜过薄。
3.6 混凝土强度
3.6.1
混凝土抗压强度：混凝土强度等级不应低于C60。影响混凝土强度因素：a、水泥强度；b、水灰比；c、骨料的种类及性质：骨料表面的粗糙程度、砂石的强度等级、骨料的级配；d、当砂石中的杂质含量。e、养护的湿度和温度。f、养护龄期。g、外加剂。h、离心工艺，明显地影响着混凝土均匀性、密实性和硬化后的强度及耐久性。
3.6.2
电杆脱模时的混凝土抗压强度不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。过早地对混凝土施加预应力，会引起较大的收缩及徐变损失，同时可能因局部受压应力过大而引起表面裂缝。
3.6.3
配筋密集的结构，塌落度50~70mm；配筋特密的结构，塌落度70~80mm。
3.7 混凝土养护
3.7.1
自然养护，在浇筑后的最初3天，白天每隔2h浇水一次，夜间至少浇水两次。在以后的养护期内，每昼夜至少浇水四次。在气候干燥的条件下，浇水的次数应适当增加。
3.7.2
蒸汽养护，在浇筑成型后，先静放2~6小时，然后再进行蒸汽养护。养护温度上升到一定值后，应恒温一段时间，以保证混凝土强度的增加。恒温时间一般为5~8小时，恒温加热阶段应保持90%~100%的相对湿度。经蒸汽养护的混凝土降温不能过快，降温过快，混凝土表面会产生裂缝。为避免蒸汽温度居然升降而引起电杆产生变形裂缝，出槽电杆的温度与室外温度相差不得大于40；当室外温度为零下时，相差不得大于20。
3.8 预应力钢筋的放张
3.8.1 钢丝应同时放张，如果不能同时放张，应该分阶段、对称、相互交错进行放张，以防止在放张过程中，电杆产生裂纹、翘曲及预应力钢丝断裂等情况。
