優(yōu)質(zhì)鋼桿是怎么煉成的
當(dāng)今,電力鋼桿在供電系統(tǒng)的10kV到35kV架空線路中已得到了普遍的認(rèn)可和廣泛的使用,在更高電壓等級(jí)線路中也有所使用;但是其郊區(qū)供電公司中大量應(yīng)用卻是近幾年的事,在實(shí)際使用過程中還有一些模糊的認(rèn)識(shí),主要是鋼桿的選用中的優(yōu)缺點(diǎn)、結(jié)構(gòu)要求、設(shè)計(jì)及使用注意事項(xiàng)等幾個(gè)方面的問題,提出供大家共同參考討論。
鋼桿也稱鋼管桿、鋼管塔,隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和日益增強(qiáng)的電力需求,其應(yīng)用越來越廣泛,特別是在市區(qū)、中心城鎮(zhèn)及特殊地段(如線路走廊狹窄、環(huán)境要求美觀等),鋼桿具有其他桿塔無法替代的優(yōu)勢(shì),已成為輸配電工程中不可或缺的力量。2、鋼桿的優(yōu)缺點(diǎn)2.1鋼桿優(yōu)點(diǎn)鋼桿不僅集有鋼筋混凝土電桿及鐵塔的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還有它們無法比擬的優(yōu)點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)占地面積小。??這是鋼桿最主要的優(yōu)點(diǎn),傳統(tǒng)的自立式鐵塔及拉線桿塔均存在著占地面積大這樣的缺點(diǎn),在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,占地變得越來越困難,且投資較大;在某些地區(qū)如城市中心區(qū)等根本不具備立塔條件。而鋼桿占地面積要小得多,鋼桿基礎(chǔ)占地一般為自立式鐵塔的1/3左右,而鋼桿頭部尺寸也較鐵塔小,需用線路走廊也就跟著小,因此鋼桿在一般情況下均能滿足環(huán)境要求,節(jié)約占地經(jīng)費(fèi)。??2)桿型美觀。這是鋼桿的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn),當(dāng)前城市建設(shè)對(duì)電力線路架設(shè)的要求越來越高,其中也表現(xiàn)在對(duì)其美觀性的要求,特別是一些城市景觀道路對(duì)這方面的要求更加嚴(yán)格,而傳統(tǒng)的桿塔這方面很難滿足要求,鋼桿因其結(jié)構(gòu)緊湊,形象美觀小巧,所以可以基本上滿足美觀性的要求。3)施工簡(jiǎn)便快捷。??傳統(tǒng)鐵塔施工必須有一個(gè)組塔的過程,無論整體組塔還是分段組塔,工期都是差不多的,鋼桿施工基本不需要組塔過程,只需將橫擔(dān)安裝完畢后進(jìn)行整體組立就可,施工速度較鐵塔施工要快得多,一般情況下,一個(gè)施工班組一天能組立鐵塔1.5~2基,而一天能立鋼桿10基左右,因此使用鋼桿可以大大的提高施工效率,縮短工期。??4)塔材不易被盜。??丟失塔材一直是困擾鐵塔安全運(yùn)行的主要問題,雖然采取了一定的防范措施,如6米以下裝防盜螺栓等,但塔材丟失問題仍時(shí)有發(fā)生。鋼桿因?yàn)槭钦w插接或法蘭連接而成,所以基本杜絕了丟失部件現(xiàn)象,減小了事故隱患,提高了線路健康水平。??除了以上所提各點(diǎn)以為,鋼桿較鐵塔、混凝土桿還具有生產(chǎn)周期短、能承受較大的應(yīng)力等方面的優(yōu)點(diǎn)。??2.2鋼桿缺點(diǎn)??鋼桿的主要缺點(diǎn)為造價(jià)高。鋼桿受其材料、加工工藝等方面的影響,一般價(jià)格較鐵塔要高,鋼桿每噸售價(jià)在7500元左右,考慮稅率的影響,一般均超過7500元,鐵塔每噸的價(jià)格為7000~7500元;且鋼桿的使用檔距較鐵塔短,這樣相同距離的線路使用鋼桿數(shù)量較使
2 用鐵塔的要多;而鋼桿基礎(chǔ)一般為鋼筋混凝土基礎(chǔ),鐵塔基礎(chǔ)為素混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)也較鐵塔貴一些。綜合考慮下來,一條線路使用鋼桿的總造價(jià)為其使用鐵塔的1.5~2倍。??同時(shí)鋼桿還具有制造工藝復(fù)雜、質(zhì)量大等缺點(diǎn),因此我們?cè)谶x擇使用鋼桿時(shí)一定要從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面進(jìn)行綜合比較,選擇最佳方案,萬不可盲目采用。??3、鋼桿結(jié)構(gòu)一般要求??鋼桿使用的材料一般為Q235和16Mn等,其截面形狀多為圓形、十二邊形等,桿身多呈錐形,通常情況下,其斜率對(duì)直線桿一般取為1/75~1/70,30°轉(zhuǎn)角取為1/65,60°轉(zhuǎn)角取為1/45,90°轉(zhuǎn)角取為1/35。鋼桿的梢徑一般為200~260mm,可根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定,常用的鋼桿梢徑多為230mm。多段桿段連接方式有法蘭連接和套接式兩種,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用。?對(duì)于撓度的要求直線鋼桿不應(yīng)大于5‰,轉(zhuǎn)角鋼桿不應(yīng)大于2%。??鋼桿基礎(chǔ)多為大塊階梯鋼筋混凝土基礎(chǔ),特殊地段也可采用灌注樁基礎(chǔ)等其他基礎(chǔ)型式。4、鋼桿設(shè)計(jì)??現(xiàn)在國(guó)家還沒有關(guān)于鋼桿的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方法,而各鋼桿生產(chǎn)廠家都有一些成型的經(jīng)驗(yàn)和大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),因此鋼桿本體及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)一般均由設(shè)計(jì)人員提供相應(yīng)的技術(shù)資料,而由鋼桿制造廠家負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完成后再由設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)校核。4.1設(shè)計(jì)人員需向桿廠提供的技術(shù)資料??設(shè)計(jì)人員需向桿廠提供的技術(shù)資料主要有幾個(gè)方面:1)線路基本情況:包括線路的電壓等級(jí)、線路回?cái)?shù)、線路排列方式、桿型、轉(zhuǎn)角度數(shù)、呼稱高、導(dǎo)線(避雷線)型號(hào)、安全系數(shù)、水平檔距、垂直檔距、規(guī)律檔距及線路經(jīng)過地區(qū)的氣象條件等,還應(yīng)提供相應(yīng)的頭部設(shè)計(jì)尺寸。 2)鋼桿數(shù)量統(tǒng)計(jì):應(yīng)詳細(xì)提供各種桿型、各種轉(zhuǎn)角度數(shù)、各種呼稱高的鋼桿的具體數(shù)量。3)當(dāng)?shù)赝寥狼闆r:包括土壤類別、凍結(jié)深度、土壤計(jì)算上拔角、土容重、地耐力、地下水位等,以便進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。??4)其他應(yīng)該說明的問題。 4.2 對(duì)桿廠提供的設(shè)計(jì)進(jìn)行校核。??待桿廠根據(jù)設(shè)計(jì)人員提供的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)人員應(yīng)要求廠家提供相應(yīng)的計(jì)算書,同時(shí)必須對(duì)其設(shè)計(jì)成果進(jìn)行校驗(yàn)。主要校驗(yàn)鋼桿設(shè)計(jì)是否符合提出的要求以及桿身和基礎(chǔ)驗(yàn)算等。??一般情況下,桿身驗(yàn)算只驗(yàn)算根部,桿身按受彎構(gòu)件考慮;基礎(chǔ)驗(yàn)算需進(jìn)行上拔(下壓)穩(wěn)定驗(yàn)算和基礎(chǔ)截面強(qiáng)度驗(yàn)算。具體計(jì)算公式《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》相關(guān)章節(jié)中已有論述,可以參考,也可參見其他有關(guān)書籍,本文不做贅述。5、鋼桿使用中注意事項(xiàng)??國(guó)家現(xiàn)無統(tǒng)一的鋼桿施工及驗(yàn)收規(guī)范,本文僅就作者在實(shí)際工作中遇到的問題提出一些建議,以供參考。1)在鋼桿設(shè)計(jì)過程中,經(jīng)過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,一般鋼桿的水平檔距和垂直檔距均不應(yīng)超過150m,特殊情況可以除外。2)對(duì)桿廠提供的鋼桿桿體及基礎(chǔ)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行校驗(yàn)、核對(duì),確認(rèn)其滿足施工運(yùn)行要求后,方可進(jìn)行加工。3)廠家進(jìn)行加工過程中,甲方條件許可時(shí)應(yīng)去廠家“驗(yàn)黑活”,確保其滿足要求。4)鋼桿的焊接應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GBJ205-83)》的規(guī)定,并附有焊縫無損探傷檢驗(yàn)報(bào)告。
35)鋼桿材料,包括鋼板及螺栓,均應(yīng)熱鍍鋅,其鋅層厚度不應(yīng)小于85μm。6)鋼桿宜在離桿根3m處設(shè)置銘牌,包括鋼桿制造廠名、轉(zhuǎn)角度數(shù)、生產(chǎn)日期、梢徑、斜率等。7)?桿到貨后需對(duì)其進(jìn)行確認(rèn),特別是其上下法蘭與地腳螺栓能否配套使用等問題需進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。8)?桿到現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)仔細(xì)核對(duì)鋼桿銘牌與設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)是否相符。9)?鋼桿施工不宜采用鋼絲繩,宜采用高強(qiáng)度尼龍繩。10)鋼桿應(yīng)可靠接地,施工結(jié)束后應(yīng)測(cè)量鋼桿接地電阻,其阻值不能超過10Ω。