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 149-85。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日中华人民共和国水利电力部部标准SD 149-85环形预应力混凝土电杆制造工艺规程(离心成型)1总则1.1本工艺规程是为贯彻GB 4623-84环形预应力混凝土电杆标准及我部架空电力线路的具体要求而制定的(变电架构也可

2、参照执行)。1.2凡本规程中未作规定的部分，应按国家有关规范或标准执行。1.3凡采用新技术、新工艺、新材料、新设备时，应通过试验和验证后方可使用。2原材料2.1钢筋2门门钢筋种类规格及技术条件应符合设计要求或表1中的规定。2.1.2所用钢筋应按GBJ 204-83H钢筋混凝土工程施工及验收规范的规定进行验收。2门.3对冷拔低碳钢筋应逐盘进行验收。2.1.4验收合格后的钢材必须分批、分类堆放，不得混淆并避免锈蚀和污秽。2.2混凝土材料2.2.1水泥见GB 4623-84附录A1。但不得使用火山灰质硅酸盐水泥。对有侵蚀地区应根据侵蚀级别由设计提出)分别采用不同性质的水泥(见本规程附录A附表A),表

3、1钢筋种类规格及技术条件项目钢筋种类要求表面形状允许直径范围mm屈服点X10, Pa抗拉强度火10 Pa伸长率8,1000冷弯要求1I级钢筋(3号钢)6162 4003 800211800,d=a2I级钢筋(20锰硅)6.163 4005 20016(8 5%)1800,d=3a3冷拔低碳钢筋5-8 1组砚组6500 600034“级钢筋(40硅2锰钒、45硅锰钒,45硅2锰钦)螺纹8-125 5008 5008900,d=5a冷拉W级钢筋(双控)螺纹8-127 5008 5006900,d= 5abV级钢筋(热处理低合金钢4硅2锰,48硅2锰,46锰硅钒螺纹6815 00066碳素钢丝571

4、2 80016 0003反复弯曲，d=20 mm180,4次注;表中1,2项中的I、I级钢筋作非预应力筋用(也可用其他钢筋的短料代替).本表所列钢筋规格及技术条件的取用值摘自有关标准详见本规程编制说明SD 149-852.2.2集料见GB 4623-84附录A2，但对严寒地区集料的要求，应不大于表2的规定。表2严寒地区粗细集料质量要求表注:严寒地区系指最冷月份的平均温度低于一5(2.2.3拌制混凝土应用清洁水、2.2. 3.1水中不能含有害杂质，如油脂、糖类等。2.2-3.2污水、pH值小于4的酸性水，以及含硫酸盐量按SO。计超过水重1%的水，均不得使用。2.2.33不得用海水及盐湖水拌制混凝

5、土注一般饮用水均能满足上述规定条件，可不经试验使用22.4混凝土严禁掺人氯盐，不宜掺可溶性硫酸盐。为了达到早强、高强、防腐及节约水泥，可掺人适合于离心蒸养条件的外加剂。3构造要求3.1螺旋筋的直径、螺距、布置应符合设计图纸的要求，如无图纸则按F列规定:3.1.1螺旋筋的直径不应小于下列规定3.1.1门稍径小于或等于190 mm的锥形杆或直径在250 rim及以下的等径杆段。螺旋筋的直径采用3. 0 mm31.1.2稍径大于190 mm的锥形杆或直径等于或大于300 mm等径杆螺旋筋的直径采用4. 0 n,m3.1.2螺旋筋必须沿杆段全长布置在主筋外围、其螺距应符合下列规定:3.1.2.1稍径小

6、于或等于150 mm杆段，螺距不大于150 mm,3.1-2.2稍径或等径杆的直径等于或大于170 min的杆段，螺距不大于100 mm3.1.23直径等于或大于400 mm的杆段，螺距为5。一100 mm,3.1.2-4杆段无接头端螺旋筋应密绕3-5圈，且在端部000 mm范围内螺距应控制在50-60 mm3.2架立圈间距不宜大于1 m，杆段无接头端应设置两个架立圈，并将架立圈与主筋扎结牢固。4钢筋加工及骨架成型4.1冷拉N级钢筋应采用双控.其控制应力为7 500 X 10 Pa,拉伸率不应大于4 Yo冷拉速度不宜过快，拉到规定数值后持荷1 nvn再放松。4.2钢筋下料前应清除浮锈及油污。带

7、有氧化铁皮、蜂窝状锈迹、重皮和裂痕的钢筋不得使用卜4.3冷拉钢筋的接头先焊后拉接头强度不应低于付材强度的95j o4.4钢筋加工工艺与允许最大偏差:4.4. 1钢筋下料后，不应有局部弯曲，端面应平整，长度偏差不应大于钢筋全长的1. 5/10 000姆天抽取一组(不得少于10根)作长度检验4.4.2 v级光面钢筋与碳素钢丝的直径大于5 mm时.应采取强制锚周措施4.4.3当主筋采用调质v级钢筋、碳素钢丝与冷拔低碳钢丝时，不允许焊接接头。4.4.4钢筋徽头:4.4-4. 1调质v级钢筋、碳素钢丝、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

8、杆钢筋的徽头强度不得低于原材料标准强度的95 ;o达不到时，可降低强度使用)SD 149-8544.4.4钢筋徽头应一次成型。不得重徽，不应有裂纹，且偏心不应大于。.12倍钢筋直径。h1一根电A /-中，激头后其钢筋的有较长度相对误差不应大十2/10 00004.5连续配筋:4. 5-1当采用连续配筋工艺时，单根钢丝(一端挂点至另一端挂点)之间相对长度偏差不得大十2/10 0004-5.2绕挂点两根钢丝总拉断力应不小于一根钢丝总拉断力2倍的9,),/)4.5. 3连续配筋钢丝的始端与末端的锚接强度，不得低于该钢丝强度的9511,4.5.4挂点铆钉剪切强度不得低于两根钢丝拉断强度的1-5倍.挂点

9、铆钉直径不得小于钢投直径的4倍。4.6骨架成型:4.6.1主筋间距偏差不得超过5 mm,4. 6.2为控制七筋位置.经试验主筋强度损失不超过5%时。可采用滚焊成型.也可设置主筋控制圈。当骨架长度小于gm时，在中部应设置一个主筋控制圈;当骨架长度等于或大于9m时，可均分设置两个主筋控制圈。主筋应与控制圈的支爪逐点绑扎(示意图见附录B)4.6.3为确保主筋保护层，长度等于或大于6m的杆段，骨架宜设置穿筋垫块4.7对于分段电杆其接头钢板圈的高度不宜小于140 mm4.8部分预应力电杆中的非预应力钢筋应与钢板圈或法兰盘焊接牢固5混凝土的配制5门离心混凝土强度不应低于40OX 10 Pa,混凝土配合比设

10、计应通过试验确定，混凝土塌落度宜控制在4-6 cm.每工作班至少检查一次5.2配料:5. 2.1配料前应检查计量装置及原材料，符合要求后方允许使用。5.2.2应严格按规定的配合比配料，其称量误差不得超过水、水泥;l o;砂、石:3 i5.2. 3应随气候变化测定砂、石的含水率，及时调整用水量5.3搅拌:混凝土应搅拌均匀，其搅拌时间规定为自落式搅拌机3一4m。，强制式搅拌机2-3 min5.4浇灌:5.4. 1钢模必须清理千净，螺丝应齐全完好。钢模内壁及企rl应均匀涂刷脱模剂L5.4.2模内骨架不复扭曲。对主筋、螺旋筋、内钢箍、预埋件的位置必须检查校正合格后力一可浇灌5.4.3含有杂物或初凝后的

11、混合料不得使用5.4.4根据杆刑规格宜采用计量灌入混合料。5.5合模:5.5.1合模前，钢模企t必须清扫干净，并涂上隔离剂。5.5.2合模时，上、下钢模的端面应对齐，不得有错位55.3合模后，钢模螺丝应对称拧紧，不得遗漏。6施加预应力61张拉机头中心对准钢模轴心后开始张拉。张拉程序:0，初应力(10%60-105%6k(持荷2 min)-06k;或0 .103Y6k6.2对有限预应力电杆及部分预应力电杆(两种钢筋同时使用)的预应力筋，最大控制应力(0k)不得超过列数值:硬钢。.7衅，软钢。.9斌.冷拔低碳钢丝0. 75斌对混凝土预压应力6,K,0. 8的条件下，控制应力。k可适当的降低，但低到

12、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Qk最低不得低于标准强度的。.4倍。控制应力过高，由于环形电杆构造的特殊性，受压区混凝土受到同等的预应力，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。、做过粗略的比较试验，结果见附表3,从附表3可以明确看出，当。k为。.55R时，其破坏抗弯强度值最高，同时抗裂安全因素也不低。究竞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 SD 149 85要的数据，为进一步确定该值提供依据关于混凝土预压应力。h取值

13、的问题，预应力电杆国标和本规程中没有明确的规定。在习惯t_往往喜欢用。、来表示预压应力值的大小，Oh值只作为验算用其实这种表示方法对般结构断面的构件来说是可以的，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向因为。*值虽然不变.可是由于含筋量的改变。;值的变化就很大。在实际应用中除合理的选定a,值外亦应注意到氏，值的大小可根据1J 10-74规范与电力建设研究所作的试验结果来取值:当预应力放松时.混凝土的预压应力值R,不得大于。.4R(R为脱模强度)，对自行设计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，但应以应力控制为主。采用双控的目的是使

14、两种控制相互制约，能够较准确的对杆段施加预应力，对保证产品的质量起关键作用。如果单采用应力控制，有时因油压表失灵，未及时发现，将造成错误施工。在7。年代中期酉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。如果单采用拉伸控制(即垫块控制).则因钢模规格繁多，长短不一致使各种厚薄不一的垫块繁多，在生产过程中往往容易造成错用垫块，致使预应力达不到或超过所要求数值，因而造成质量达不到要求.所以木规程规定采用双控。在生产工艺上，当油压表到达要求的数值时，此时垫块垫人正好合适，方合于规程的要求。目前尚有个别厂油压表到达所要求的数值，垫人的垫块却薄得多，千斤顶放松时应力损失太大这

15、种生产工艺表面上双控实际上是单控，应当马上停止使用7离心成型离心成型是电杆生产中的一个重要工序，本规程中规定的离心制度是总结了我部系统多年来生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80-120 r/min。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 -.一二，.、.、一、，一卜。_.。，_。._.，。，.刀一一下二二术M正u1J o 4R M仁还公式绘tr界得刽谷fP什伦FJ理e,速9u附表4:丫 r附表4直径与转速关系表(mm)外半径厂(cm )了丁30011一7万杆径夕卜半径二(mm)(c。)I/r一，一300 必200笋300价400

16、1015203.163.874. 4 7乡一一95:一500600:一 一.:一。一一!在实际上由于混凝土混合物的粘性和钢模在离心中震动。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. 5-3 min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，塌落度小的混凝土取较长的时间，塌落度较大的混凝土取较短的时间，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协，时间越长移动越多，造成大

17、头壁厚超厚，小头壁厚不够的现象，所以应适当缩短慢速时间高速阶段是混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速的。本规程按最佳离心加速度为1520 K范围内(此时混凝土强度可达到最高值)，经计算和适当调整后定为表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来表示更为合理SD 149-858养护及脱模8.1电杆生产中采用了升温恒温、降温阶段是必不可少的、恒温、降温三阶段养护尤其对北方地区冬季气温较低采取一定的升温、关于电杆混凝土的蒸气养护温度:对硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥不高于8oC，矿渣硅酸盐水泥不高于95C，此数字的规定与国内有关现行规程

18、中的规定基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，混凝土后期强度虽然好些，但达不到脱模时要求的强度。.7R;在蒸养温度为90 C时，虽然达到了脱模时要求的强度0. 7R，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是用蒸养温度与强度关系单位:10 Pa温度14d450 15-度胜一强洛On日一了，甘曰0硅酸盐水泥拌制的混凝土，在标准条件下养护与生产电杆同条件的蒸气池内养护两者强度的对比，其结果是经过蒸养的混凝土凡:的强度降低了26. 7，这是蒸气养护混凝土构件不可避免的缺点。个别厂往往为了提前出厂用增高蒸养温

19、度与延长蒸养时间来达到混凝土强度。8R的目的，结果短期强度提高很有限而后期损失过大，甚至有可能影响混凝土的耐久性，希望今后不要这样做附表6在标准条件下养护与蒸气养护混凝土R:,4强度对比单位:10 Pa标准养护云一度一蒸气养护百分数一十-百分数479,464.461408,425，423333,3083乃2，;7 .9328凡24733耳8.2电杆带模蒸气养护时间以离心混凝土强度不低于设计标号的70%确定这是由于各地的气温不一，各厂的养护条件亦有所不同，同样的蒸养时间所得混凝土强度相异，因此只能以脱模时的混凝土强度达到某一数值来确定各厂的蒸养时间。各厂须经过试验予以确定各自的蒸气养护时间。8.

20、7电杆脱模后在水池中浸泡2-3 d. 1958年以前的电杆在水中浸泡3天这批电杆在调查中发现耐久性方面比60,7。年代不浸泡的好得多，很少有裂缝.耐久性亦好。目前有一些杆厂已恢复此种养护制度。本规程中列人了这一条。混凝土水养护是指混凝土制品经过自然或热养护达到一定强度后，为了进一步创造水泥水化反应条件，改善混凝土的物化性能而进行的以水浸手段的养护措施电杆脱模后在水中浸泡一天的时间可以将大部分游离Ca()析出，增加其耐久性、抗腐蚀性，并可以改善水泥水化反应介质的浓度，促进水泥水化反应程度，改善混凝土的孔结构及水化硅酸钙等水化产物的结构，达到提高混凝土后期强度和抗冻性等物化性能的目的。水养护时间为

21、2-v3 d是统筹考虑达到较好的效果和生产周期、水养护设备数量等结果而规定的其水养温度一般以25左右为宜。9离心机的技术要求离心机的同排托轮是指钢膜放在离心机上时，与跑轮相接触的同一个侧面的全部托轮离心机的同组托轮是指安装在同一基础梁中的全部托轮。9门.1托轮的直径误差是指托轮的圆度和圆柱度两个方面的误差而言。9.1.2.9.1.5两项要求必须同时达到，不能只控制主动排托轮的直线度，即简单地分别从各个主动托轮出发，控制各组中间托轮和另一托轮的间距就了事.而必须再以9. 1. 2的要求，分别校对同排托轮的直线度。SD 149-859.1.6实践中新安装或检修后的离心机易产生钢模的纵向窜动，故应足

22、够重视。9.22本条是指正常情况而言，对一离心机的大修周期应以实际运行情况而定。10钢模的技术要求10.1.1所指企日力一向是指两引钢模的分合面，实践中钢模运行后，企口方向的尺寸会略有减少(内弯)，而垂直于企口方向的尺寸会略有增大，因此提出了不同要求。10.13当钢模弯曲，纵向不直度大于2/1 000时，在高速离心时要产生激烈震动，影响制杆质量和设备的正常运行。10.5.1当发生脱模困难时，只能敲打钢模的加强筋板，切不可锤打筒体。10-5.4分段钢模两节之间的接头处，筒体的内表面必须平滑过渡，不得有明显突变。在运行中应经常检查接头法兰的螺栓紧固情况，不得松动，产生漏浆，甚至吊运时由于接头法兰松

23、开而损坏电杆，12杆段力学性能要求9K是怎样决定的:我国建国初期，在送电线路采用水泥杆的设计与检验方法均按照苏联钢筋混凝土结构设计标准及技术规范，在正常工作情况按破损理论取安全系数K=2，这是大家都很熟悉的。1960年1月水利电力部颁布了高压架空电力线路设计技术规程，沿原苏联规范未作大的变动。我国建工部门1955年实行极限理论规程,1966年又颁布设计规范，1974年颁布了rJ 10-74(钢筋混凝土结构设计规范，紧接着水利电力部参照该规程颁布了SDJ 3-76(架空送电线路设计技术规程，材料设计取值与安全系数有较大的变动。50年代苏联规程钢材设计强度。:与混凝土抗弯受压强度均采用平均破坏强度

24、，A,钢筋a,=2 850X10 Pa,300混凝土RW =250 X 102 Pa，强度安全系数K=2. 0;而TJ 10-74与SDJ 3-76在构件强度安全系数，系采用数理统计方法决定，即按极限状态区分。构件总强度安全系数K=K,K, K，式中K一荷载系数，K,构件强度系数，K。一附加安全系数,SDJ 3 -76规定K=KK2 Ky=1.8(预应力杆),K=1.7(普通钢筋混凝土杆)，材料设计基本取值:钢材Re=R。一2a,混凝土R=IRW-2a，这样电杆杆段设计安全系数由K=2.。降为K=1. 8与1.7。此种安全系数仅代表设计r.的一种取值，不代表构件破坏状态口个别地方人员不了解全面

25、情况，只看到K=1. 8或1.7.就错误的认为安全系数降低了，结果造成不安全或经济上的巨大损失。因此国家建委在颁布了TJ 10-74之后，紧接着颁布了TJ 321一76建筑安装工程质量检验评定标准钢筋混凝土预制构件工程的检验标准在标准中规定:根据构件所使用钢材种类与破坏情况乘检验系数Q值。这样新老两种规程在安全度_基本上保持了接近一致的水平，不存在降低安全系数问题。其表达式为:K, xK氮=KR式中:K,K,一分别代表新、旧设计安全系数。附表7旧规程与SDJ 3-76有关数据对照表单位:165 Pa状态钢筋混凝土电杆预应力电杆材料标号日规程 (50年代)SDJ一76材料标号 旧规程(50年代)

26、5DJ376设计取值钢筋R,A,2 8502 400V15 00012 000混凝土尺、3o0250220400325290设计安全系数K2.01.722.1. 8标准弯矩下取值钢筋A,1 4251 412V6 8186 667混凝土一3oo125129400148SD 149- 85续附表7单位:10 P,钢筋混凝土电杆预应力电杆状态5DJ材料标号川一茸寸83R破“L_K =1i /j一”矩值一钢筋牛-一涅1tf 4一I. Cci.r3全12,(MAW(so =4 1)一SDI 3一一省一(2.1 H-2.25七一公2 20-3门00几叭山一11 1011,2o -2710e才I牛7、一岁1

27、0年代我国没有预应力电杆设计规程、表中K值为部分设计人员取值。表中I系数摘自rJ321- 76(见本规程lZ)()值是换算后的K值,SDI 3._.719规程中并无此数_从附表7中所列数据对照来看在设计谊1.虽然旧规程与SDJ 3- G有所不同.但经乘检验系数口后，新规程SDJ 3-76钢材应力。在旧规程取值的!_下波动，两者基本接近，钢筋混凝L电杆的混凝L强度取恤亦是如此。预应力电杆混凝土强度取值SW - 76比IH规程取值约高7%一1() 0/o而在标准弯矩状态下;D1376与旧规程钢筋与混凝土取低基本上一致一A此应注意在电杆检验时，无沦是钢筋混凝土电杆或预应力电杆不得低一于旧规程、其检验

28、安全系数K必须等于或大于2. 0那种认为K已降低了的认识是错误的例如:稍径d= 190 mm长度r.- 12 m的锥形预应力们，用o - $16冷拔低碳钢丝.斌，4(.)o kg一m- ,R,-1 500XiG Pa,混凝土强度R =d00检验断面P-32. 3。、壁厚。二5cm,设计标准弯知31一1.; I tm、。检验时毛钢筋拉断破坏1L1=4.竺trn ,间是否符合要求1试验结果分析:3n尹G.1、二J 6B li共相对含筋率:认二兴5.66东 魂巾111 ;11)Q2900.203(). 36t属于低含筋率杆段犷筋拉断是必然的。查附表7月一-1. 25.K二1.8，则标准弯矩为:MS.故检验时d.艺K13一1 L5Xl。88(l)1.82 t:。合格比川Ik只厂Ill二96川川9HOO