SD 149-1985 环形预应力混凝土电杆制造工艺规程(离心成型).pdf

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1、SD 149-85 中华人民共和国水利电力部关于颁发环形预应力混凝土电杆制造工艺规程部标准的通知(85)水电技字第43号由我部电力建设研究所负责组织起草的环形预应力混凝土电杆制造工艺规程部标准，经征求各有关单位的意见，并经过讨论和审查，现予颁发，自1986年1月开始实施。本标准编号为SD 149-850 各单位在执行中如有问题和意见，请及时告北京良乡电力建设研究所。1985年9月20日883 中华人民共和国水利电力部部标准SD 149-85 1 总则环形预应力混凝土电杆制造工艺规程(离心成型)1. 1 本工艺规程是为贯彻GB4623-84 3.1.2 螺旋筋必须沿杆段伞长布置在主筋外围.其螺I

2、lP应符合下列规定:3. 1- 2. 1 稍径小于或等于150mm抨段，螺距不大于150mm。3.1.2.2 稍径或等径杆的直径等于或大于170mm的杆段，螺Ilf不大于10()mm. 3.1.2.3 直径等于或大T400 mm的杆段，螺距为川-00 mm. 3.1.2.4 朽段无接头端螺旋筋应密绕3- 5阁，且在端部300mm范罔内螺距成控制:在50-.60mm. 3.2 架在幽l间距不宜大于1nl，忏段无接头捕应设置两个架立圈.并将架tE蹦与十二筋扎结牢阎44 钢筋加工及骨架成型4. 1 冷拉N级钢筋应采用J;J.控.其控制应力为7500X 10 Pa.j立仰率不应大于4%.冷拉速度不宜过

3、快.拉到规定数值后持荷1min再放松。4.2 钢筋F料前应清除浮锈反油污。带有氧化铁皮、蜂窝状锈迹、重皮和裂痕的钢筋不得使用。4.3 冷拉钢筋的接头先焊后拉。接头强度不应低于母材强度的95%。4.4 钢筋JJUTT艺Lj允访最大偏差.4. 4. 1 钢筋下料后不应有局部弯曲，端面bt乎?在.长度偏差不应大于钢筋全长的.5!O 000. 1羊头;抽取一组不得少于10根)作长Ht检验n4.4.2 v级光面钢筋与碳素钢丝的直径大于5mm nt.rN.采取强制锚间措施n4.4.3 当主筋采用调质V级钢筋、碳素钢丝与冷拔低碳钢丝时，斗、允许焊接接头。4.4.4 钢筋徽头:4.4.4.1 调质V级钢筋、碳

4、素钢丝、冷拔低碳钢筋应采用冷徽-4.4.4.2 钢筋徽头应设专人操作。每天最少检测一组试样。4.4.4.3 组装杆钢筋的锹头强度不得低于原材料标准强度的引14(达不到Hf T降低强度使用)。88.1 SD 149-85 4.4.4.4 钢筋敏头h，次成型.不得重辙，不应有裂纹.且偏心不同大于0.12fff钢筋直径。阿根电丰!中，徽头后其钢筋的有较长度相对误差不应大于2!10()()O。4.5 连续配筋34. 5. 1 当采用连续配筋工艺时，单根钢丝(一端技点至刃-端持点)之间相对K度偏差不得大寸2/10000 , 4.5.2 绕挂点肉根钢丝总拉断力应不小于拟钢丝总拉耐力2倍的9;% 4.5.

5、3 连续配筋钢丝的始端与末端的锚接强度，不得低于1主钢丝强度的951CM 4. 5.4 挂点娜钉剪切强度不得低于两根钢线拉断强度的1.3倍.11点诩附T且径不得小f钢线直径的4倍。4.6 骨架成型:4. 6. 1 主筋间距偏差不得超过5mm 4.6.2 为控制主筋位置.经试验主筋强度损失不超过3%日.1 J采用滚焊成型.也可设置主筋校制圈。当骨架长度小于9m 11才.在中部应设置一个主筋控制国;当骨架长度等于或大于9m时，可均分设在内个主筋控制圈。主筋应与控制阔的支爪逐点绑中LI力不均匀百分比为一一:XI00%二6.6%. 4 500 由此可见，下料相对民度误差所造成的应力不均匀是比较大的，控

6、制F料的相对长度误差是保证质量的关键。我们收集了几个厂的检测数据，湖南线材厂检测了70根钢丝(9m与10m轩)，相对长度合格率为87.4%;湖北线材r对10m杆的钢丝检测了144根，相对长度合格率为93.05%;福建电力公司修配厂对10m杆的钢丝检测了98根，相对长度合格率为97%。从检测数据来看，只要加强维护，保持机器的精度，精心操作、严格控制机器，是可以达到规程要求指标的。4.4.2 本规程规定碳素钢丝和V级光面钢筋的直径大于5mm时，应采取强制锚固措施。初期生产的110kV、220kV及330kV预应力钢筋混凝土电杆为了节约钢材，整基杆元接头的上下端均采用预应力钢丝、钢筋自锚，如附图l所

7、示。因脱模前不可能将所有的钢筋、钢丝在一瞬间同时剪断，先剪断的钢丝往回收缩时，即产生L，和L2的裂缝。锥杆上段由于主筋布置较密，混凝土断面小而剪裂;大头由于主筋间距大，起分布应力的螺旋钢筋不能及时将a钢筋收缩的应力通过螺旋钢筋传到b和C.也会产生九和L，的裂缝。L L ,附图l我国第一条330kV超高压送电线路工程中杆段根部直径为91590mm，主筋为9112mm的时级螺纹钢筋，骨架端部螺旋钢筋用914mm，间距由50mm改为30mm，减少了一些裂缝，但还是未能完全杜绝经过一段运行时间后端部仍有裂缝产生。近年来在500kV线路抒塔试验及有些地区所使用的预应力钢筋混凝土杆段中，将无接头端端部也加

8、上接头钢圈与挂筋环作端部主筋锚固用。这样传递应J均匀，使无接头端杆段的端部裂缝现象得到改善。本规程中规定:V级光面钢筋的直径大于5mm时，应采取锚固措施，系指一般情况应采取这种措施。采用阳、V级螺纹钢筋制造预应力杆段时，如钢筋本身自锚作用不足，仍出现端部纵向裂缝时，亦可采用钢圈锚固。目前有一些地区ZZOkV及以t的)些线路工程中使用的预应)Ft!.杆杆段已开始采用上述措施，效果较好。采用连续配筋工艺生产的杆段亦起到强力铺893 SD 149 85 因阁的作用。4.4.4 钢筋徽头问题:分段杆徽头强度降低直接影响杆段接头的优fFfAtj支咽此处混凝才又容站附极、ld不提高徽头的强度势必造成接头处

9、强度减弱。过去为了保证接头处白Ai憾的强I豆-flt吁Ufl加FtP;tF!:iii 的办法加强接头处的扰与f强!主1itfE主采用此种措施后.义注成钢筋布置过窗，粗集料过不太电影响jIf;挝仁的强度，结呆成效不大，近来各地都不再采用。本规程规定钢筋徽头强度不得低于原材料的g川.加此处混凝土本身存在的弱点，杆段接头处的抗弯强度约降低5%.使用强度约降低2.5 % ，故在使用时最好将J牵头设置在避开最大力矩处。当徽头强度达不到规定时，口J降低强度使用。我们收集到几个牛产的电杆徽头强度较好的厂的实际检验数据列于附表20从附表2的统计数据能够看出，低碳冷拔钢丝与N级软钢的徽头强度合格率较高，质量已不

10、在在问题;碳素钢丝由F含饭量高，徽头操作工艺比较复杂，日前只有111东、111两与北京三个厂的了比较好c但还有一些生产厂对碳素钢丝的徽头强度按标准强度计算介格率仅为70%左右。鉴于徽头强度是分段杆的关键部位，对未达到本规程规定的指标的生产厂.应写引起足够重视，加强质量管理和选择优秀L人专门操作，向先迸厂学习，改造工艺加强生产检验，以达到本规程的规定。-1二质量未稳定前，不得11-.式投入牛俨产。附表2徽头强度统计表钢材品种试验单位试验根数合格根数95%以r:I 合恪率，/ 附注低碳冷拔钢丝世i，8 广东厂.15 44 : 97.8 按原材料强度计算W级钢15SiTi 阿北余Ff I 22 1

11、22 1川按原材料强度计算45S2如InTi12 注:北京1对进1旷7碳索钢丝经过多次改进得到较好E艺z头径世10，t.-._, 10. ,) mm.夹具的齿距为3mm，情槽深为0.3 mmv 4. 5 连续配筋T.艺在其他混凝土制品和预应力方型水泥制的制造中(伏线法)早己采用。但在环形预AF力电杆制造中用此种工艺的目前仅有瓦房店线路器材厂一家。十多年的生产历史，经过多次试验和监行没有发生问题。因此本规程中列入f此主艺=连续配筋工艺主要是利用预应力钢丝长度较长的特点.在骨架成型平台J安II己筋根数及下料长度(定位K度)连续缠绕，冷弯1800首尾相接，然后拴在铜板圈(或编架台)的挂筋钉上.拉紧后

12、进行骨架绑.rL(见附图2、川。人力投紧i _7t 跻J蝙架告2 6 5 定位*度附|到2骨裂编于L示意4 3 l 回定平f.2i占动平舍;3 冷弯芯轴;4 冷弯活动轴，二墩头机;r，J断机;7钢丝接:L:; S 钢丝盘89.1 日一3得I阁l冷弯IRII。后的钢丝SD 149-85 连续配筋正艺能减少钢丝徽头工作量95%左右，平均一根电杆有两个徽头就行。E!是这种工艺目前还存在一些问题:钢板圈制作工艺较复杂;张拉工具制造困难，张拉时一旦断筋就无法补救;钢丝接头(螺纹贵族)加.费L4.6.2 本条文中规定在骨架中部设置主筋控制圈是为了控制主筋位置，保证其间距偏差在允许范围内，同时也可以保证保护

13、层厚度。以往有的生产厂在生产中不采取有效措施，尤其对较长的电杆造成电杆中部主筋间距分布不均匀，难以保证主筋间距偏差的规定，而成品又不易检查，影响f电仔的质量。目前福建省电力公司修配厂所采用的自动滚焊成型机，工艺先进，应积极推广使用。4.6.3 骨架设置穿筋垫块，主要是为了保证电杆保护层的厚度。4. 7 对于分段电杆接头钢板圈的高度不宜小于140mmo主要是分段杆在接头焊接时.因局部温度骤然升高，造成接头钢板圈附近混凝土产生裂缝，这是常见的质量问题。但远当加高钢板阔的高度，并在焊接时采取有效措施后，可将此问题得到解决。5 混凝土的配置5. 3 混凝土搅拌虽然只有几分钟的时间，可是有些厂对混凝土应

14、搅拌均匀的要求亦未做到，严重影响了电杆的强度。华北地区某线材厂，曾经发生过电杆抗弯强度与海凝土试块强度均未达到要求，但已发往现场的情况。从试验电杆取压碎的混凝土块进行检查发现沙拉上没有粘土水泥浆，确为搅拌不均生j造成混凝土强度不够，这将造成严重后果，应特别注意。5.4.2 预应力电杆的骨架，由于含筋量少，钢筋细，故在未张拉以前是比较软弱的。不少线材!以往经常发生在骨架扭曲的情况下进行混凝土灌注，这样会影响也杆的受力情况，降低f电杆的抗弯强度。故本工艺规程中明确地规定了骨架不得扭曲。5.4.4 本条规定主要是为了控制电杆壁厚。目前大多数的生产厂均凭经验灌入混合料，使憨厚难以控制，往往产生越厚的现

15、象。这样既浪费材料又不便于运输。所以各厂应尽快采用科学的计量方式灌入混合料，以保证电杆壁厚达到要求。6 施加预应力6.2、6.3 预应力控制2杆段在施加预应力时，对钢筋而言则是控制其预拉应力;对混凝土而言则是控制其预压应力。预应力的取值如何使两者均为合理，是比较复杂的一个问题。现分别说明于下:本规程规定的钢筋控制应力问为:当采用可级硬钢时，不得超过钢材标准强度的O.7倍s当采用低碳冷拔钢丝时，不得超过0.75倍;当采用软钢时，不得超过冷拉后屈服点的0.9倍。此项规定与TJ10-74K,O. 8的条件下，控制应力k可适当的降低，但低到多少呢?该设计规范在该条附注中规定:钢绞线、钢丝的控制应力内最

16、低不得低于标准强度的0.4倍。控制应力过高，由于环形电杆构造的特殊性，受压区混凝土受到I司等的预应力，从破坏理论建立起来的抗弯计算公式来分析，杆段抗弯破坏强度亦有所降低。北京修造厂曾对同规格、同配筋、同混凝土配合比的杆段，以不同的控制应力4做过粗略的比较试盼，结果见附表30从附表3口I以明确看出，当i1k为O.55此时，其破坏抗弯强度值最高，同时抗裂安全国素也不低。究竟这个系数如何选定是比较复杂的问题，希望各厂结合自己的实际.有意识的多进行一些试验，积累必895 SD 149 85 耍的数据，为进步确定该值提供依据。关于混凝土预压应力h取值的问题，预股力电杆国标和本规程中没布明确的规定。lE斗

17、恢_il it 喜欢用叫来表示预压应力值的大小.h值只作为验算用c其实这种表示方法对毛般钻构断面的构件来说是口l以的，但对于全环受均等预压应力的环形断面的杆段来说就有些不全而肉为k值虽然不变.I1J 是由于含筋量的改变k值的变化就很大。在实际应用中除合用的选定:，自外亦应注意到叽值的大小可根据JJ10-74规范与电J建设研究所作的试验结果来取值:当预应力放松时.混凝t的预压应力值叭不得太于O.4R (R为脱模强度).对自行设汁预应力电杆的单位要特别注意这个问题。6.4 本规程中规定施加预应力宜采用应力和伸长率双控.I, 且以应力控制为主。采用双持的目的是使两种控制相互制约，能够较准确的对杆段施

18、加预成力.对保证产品的质量起天键作用。如果单采用Tt力控制，有时因汹压表失灵，未及时发现，将造成错误施工。在70年代中期西安厂曾因油压表失灵未及时发现，造成张拉应力过大.经常拉断钢丝无法继续生产。如果单采剧拉伸控制(即士在块控制h则|坷纲模炖格繁多，长短不让致使各种厚薄不的垫块繁多，在生产过程1往往容易造成错用垫块.致使预应为达不到或超过所要求数值，因而1造成质量达不到要求.所以本规程规定采用双控。在生产工艺上，当Mf:Ji去到达要求的数值时电此时垫块垫入正好合适，)市合于规程的要求。目前尚有个别厂油压表到达所要求的数值，垫入的垫块却薄得多，千斤顶放松.J应力损失太大。这种生产工艺表向上双控实

19、际上是单控.)但当马t停止使用吁7 离心成型离心成型是电轩生产中的一个重要五序，本规程中规定的离心制度是总结了我那系统多年来牛产实践经验并参考了国内外有关离心制品的研究成果而制定的。7.2 规程中将慢速定为80lZOr/mino根据混凝土混合料在管内沿管壁均匀摊布的最小理论转速300 n=二来制定的。根据t述公式经计算得到各种杆径的理论转速如附表4: v r 附表4直径与转速关系表杆斗争外半径r3口。+H 外半径俨l vr 11= (mm) (om) J (mm) (cm) 200 10 3.16 95 500 25 300 15 3. 87 77 #日o30 5.47 :、p1 400 20

20、 4.47 67 , 在实际上由于混凝土混合物的粘性和制模在离心中震动，因而实际采用转速比理论要增加50%左右。将表中转速乘以1.5的系数，使各种杆径的离心转速慢速基本上在标准规定范围。多年来的实践证明这样的转速是合适的。关于慢速的离心时间规定为1.53 min 0对于直径较小的杆慢速时间应取较短的时间，直径较大的杆取较长的时间，塌落度小的混凝士取较长的时间，塌落度较大的混凝土取较知的时间，目的是要使管壁混凝土摊布均匀一致。锥形杆慢速时间可以适当缩短是由于锥形杆在离心过程中混凝土混合料产生小头向大头移动.时间越长移动越多.造成大头堕厚超厚，小头壁厚不够的现象.所以应适匀缩短慢速时间。高速阶段是

21、1昆凝土离心成型的主要过程。本规程对高速阶段转速是根据离心加速度与重力的关系来选择合理的转述的。本规程按最佳离心hu速度为1520吕范悟l内(此时混凝土强度可达到最高i) 经计算和适当调整日定为表4快速转速表。这样考虑了不同旋转半径和转速比单独用转速米表求更为合理。896 SD 149-85 8 养护及脱模8. 1 电忏生产中采用了升温、恒温、降温二阶段养护。尤其对北方跑区冬季气温较低.采取一定的升泊、恒温、降温阶段是必不可少的。关于电杆混凝土的蒸气养护温度:对硅酸盐水泥及普通附表5蒸养温度与强度关系硅酸盐水泥不高于80C，哥、渣硅酸盐水泥不高于95C，此数单位10Pa 字的规与国内有关现行规

22、程中的规定恭本上是一致的曾经对硅酸盐水泥做过粗略的对比试验，其结果如附表6与附表5。从附表5来看蒸养温度为70C时，混凝上后期强度虽然好哩，但达不到脱模时要求的强度0.7R;在蒸养温度为90C时，虽然达到了脱模时要求的强度O.7 R，但后期强度较低。综合起来看采用80C的温度蒸养是比较合适的。附表6是用70 目。90 蕉养后14dll8d 90 d rU 00 . ._-. , l平=王一0.203 29。属于低含筋率丰1段的十JE每日Ji-筋扣断是必然自L合!附表7ivi斗.25. K工1.8 9!IJ标准弯矩为.LIS tH，二几阜. /1 二1.25 l-H1 kg /cm 9 O( . : Fa ,- -/. ! 1 . nt-. 9800穴.Tll !. )(: 1.821.门1合格?九、