隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，特別是C60甚至C80的混凝土在混凝土電桿的生產(chǎn)中得到應(yīng)用，C50混凝土電桿下段承受能力不足的不利因素得到改善。部分預(yù)應(yīng)力電桿中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋對混凝土預(yù)壓變形起到了良好的約束作用，同時減少混凝土的脆性，因此部分預(yù)應(yīng)力混凝土電桿和高強(qiáng)度混凝土電桿日益受到生產(chǎn)廠家和用戶的青睞。此外，部分預(yù)應(yīng)力混凝土電桿還可以節(jié)約鋼材。高強(qiáng)度混凝土部分預(yù)應(yīng)力電桿，因為使用等級可以更上一個階段，可以代替鋼管桿或者鐵塔，更具成本優(yōu)勢而備受生產(chǎn)和使用單位的喜歡。生產(chǎn)部分預(yù)應(yīng)力混凝土電桿廠家對非預(yù)應(yīng)力鋼筋的使用經(jīng)常產(chǎn)生爭議，本文將對兩種鋼筋使用的優(yōu)劣作說明。

我們走訪了一些混凝土生產(chǎn)企業(yè)，對用螺紋鋼還是高強(qiáng)鋼絲作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的看法各有不同，但兩種材料都有企業(yè)選擇用于非預(yù)應(yīng)力鋼筋，那么，這兩種材料在電桿生產(chǎn)中各有什么優(yōu)、缺點呢？本文從生產(chǎn)技術(shù)和力學(xué)性能的角度對這兩種材料使用的優(yōu)劣作比較說明，供同行參考。

1 部分預(yù)應(yīng)力混凝土電桿的特點

1.1 可充分利用鋼筋和混凝土材料的特性，降低材料成本

廣西電力線路器材廠生產(chǎn)的鋼筋混凝土電桿通過力學(xué)試驗，達(dá)到破壞認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的條件，超過97.5%都是受拉截面裂縫超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的破壞，受壓截面混凝土破壞和撓度超過標(biāo)準(zhǔn)要求的情況只占到2.5%，混凝土強(qiáng)度抗壓能力強(qiáng)、抗拉能力弱的特點，使鋼筋抗拉強(qiáng)度往往不能充分體現(xiàn)出來，造成富余的鋼筋抗拉能力的浪費。當(dāng)然，這不是指設(shè)計的安全富余量，而是指混凝土抗壓和鋼筋的抗拉強(qiáng)度不能同時達(dá)到破壞而造成的浪費。歷年試驗數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計表明，鋼筋混凝土電桿破壞時，裂縫過大或者撓度超標(biāo)，使鋼筋的抗拉強(qiáng)度得不到充分體現(xiàn)。給混凝土施加壓應(yīng)力，減緩混凝土裂縫的出現(xiàn)，就可以提高鋼筋強(qiáng)度的使用率，從而使混凝土電桿的承載力得到提高。

1.2 較大的預(yù)應(yīng)力混凝土電桿會因混凝土脫模強(qiáng)度不足，造成電桿彎曲或者產(chǎn)生縱向裂縫

在水泥電桿模具內(nèi)養(yǎng)護(hù)的混凝土電桿，預(yù)應(yīng)力通過錨具傳輸?shù)侥＞呱希�混凝土處于無壓力的自由狀態(tài)。在脫模時，錨具被松開卸除應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋上的拉應(yīng)力通過與混凝土的握裹力傳送到混凝土上，混凝土開始承受軸向壓力。這一階段可能產(chǎn)生3種情況：一是混凝土強(qiáng)度可以承受鋼筋的預(yù)應(yīng)力，電桿不會出現(xiàn)質(zhì)量問題；二是混凝土強(qiáng)度介于破壞與可以承受鋼筋預(yù)應(yīng)力之間，混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生的握裹力讓混凝土與鋼筋共同產(chǎn)生應(yīng)變，但混凝土的強(qiáng)度不足，整根電桿受到脫模產(chǎn)生的橫向荷載作用，產(chǎn)生彎曲；三是混凝土強(qiáng)度不足以承受鋼筋的壓應(yīng)力，握裹力不足，鋼筋產(chǎn)生收縮，或者有足夠的握裹力，混凝土強(qiáng)度不夠，產(chǎn)生縱向裂縫。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土電桿的預(yù)應(yīng)力值受到混凝土強(qiáng)度制約，承載力不能提得很高，而加設(shè)了非預(yù)應(yīng)力鋼筋的部分預(yù)應(yīng)力桿，非預(yù)應(yīng)力鋼筋對混凝土的預(yù)壓變形有約束作用，使混凝土的收縮余變減少，降低混凝土電桿由于預(yù)應(yīng)力作用產(chǎn)生的變形，從而提高混凝土電桿的整體承載力。

1.3 低強(qiáng)度鋼筋不僅能安全地承受靜力和疲勞荷載，而且有良好的抗震性能，避免出現(xiàn)脆性破壞

為減少鋼筋用量，預(yù)應(yīng)力混凝土電桿都采用抗拉強(qiáng)度大于1470MPa的高強(qiáng)鋼絲，這類鋼筋比低強(qiáng)度鋼筋的強(qiáng)度高，延伸率小，與混凝土的握裹程度高，容易產(chǎn)生脆性破壞。在高強(qiáng)度鋼筋中配置一定比例的低強(qiáng)度鋼筋，混凝土承受預(yù)壓應(yīng)力的階段，非預(yù)應(yīng)力鋼筋可承受一部分壓應(yīng)力，減少混凝土的壓力，避免縱向裂縫過早出現(xiàn)。在混凝土承受拉應(yīng)力的工作階段，非預(yù)應(yīng)力鋼筋可承受一部分拉應(yīng)力，阻止高強(qiáng)度鋼筋拉伸變形，避免出現(xiàn)脆斷。

2 鋼筋選取

抗拉強(qiáng)度為1570N/mm²的高強(qiáng)鋼絲通過多年在預(yù)制混凝土構(gòu)件中的應(yīng)力，已經(jīng)證明是可靠的，其強(qiáng)度高，受力性能好，可節(jié)約大量的鋼材。以C50混凝土，Φ230mm×12m電桿為例，極限彎矩同為58.3KN·m，預(yù)應(yīng)力鋼筋選用強(qiáng)度fptk=650N/mm²的冷拔低碳鋼絲，鋼筋用量為950mm²。同樣情況，預(yù)應(yīng)力鋼筋選用強(qiáng)度fptk=1570N/mm²的碳素高強(qiáng)鋼絲，用鋼量為400mm²，兩者鋼筋用量相差450mm²，鋼筋用量大大減少，經(jīng)濟(jì)效益明顯。此外，在企業(yè)生產(chǎn)過程中，鋼筋用量的減少，還可以減少工作量，降低施工難度。選用碳素高強(qiáng)鋼絲作預(yù)應(yīng)力鋼筋，集經(jīng)濟(jì)和施工方便于一體，是適宜的預(yù)應(yīng)力鋼筋。

3 普通鋼筋的選取

3.1 選用碳素高強(qiáng)鋼絲

一般來說，非預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇與預(yù)應(yīng)力鋼筋相同的材料，可以減少鋼筋類型，方便施工。非預(yù)應(yīng)力鋼筋選用fptk=1570N/mm2的碳素高強(qiáng)鋼絲，生產(chǎn)工藝簡單，不需要電焊。在接頭鋼圈上與預(yù)應(yīng)力鋼筋一樣鉆孔、穿筋和鐓頭。預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋的區(qū)別在于，非預(yù)應(yīng)力鋼筋在電桿根端鐓頭，在施加預(yù)應(yīng)力時，以保證鋼筋鐓頭處與受力鋼圈（板）貼緊，但又沒有預(yù)應(yīng)力。從生產(chǎn)企業(yè)的角度來說，這種工藝不涉及電焊，工序簡單，工效較高，但高強(qiáng)絲作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋，不能充分利用其強(qiáng)拉弱壓的特性，其經(jīng)濟(jì)性受到一定的限制。

3.2 選用HRB335級鋼筋

選用HRB335級鋼筋作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋時，可以選用直徑較大的鋼筋，比如預(yù)應(yīng)力鋼筋用Φ10mm的碳素高強(qiáng)鋼絲，非預(yù)應(yīng)力則可以選用Φ14mm的螺紋鋼，這樣可減少鋼筋的數(shù)量，方便喂料，提高喂料效率。如果選用鐓頭連接接頭圈和非預(yù)應(yīng)力鋼筋，質(zhì)量不好保證，這是因為鋼筋含碳量較大，鐓頭部分受外力擠壓會產(chǎn)生裂縫或者損傷變形，冷鐓質(zhì)量難以保證。因此，需要使用電焊把鋼筋焊牢在接頭鋼圈上，由于縱向鋼筋間距只有30mm左右，要保證焊縫質(zhì)量而且不讓焊弧燒傷附近的預(yù)應(yīng)力筋，施工困難，效率不高。這種方式雖然提高了鋼筋的利用率，但工作效率降低，在勞動力成本較低的地方可以考慮使用。

3.3 選用直徑較大的HPB235級鋼筋

HPB235鋼筋含碳量相對較低，塑性好，冷鐓的鐓頭質(zhì)量容易保證，是比較理想的非預(yù)應(yīng)力鋼筋選用材料。選用HPB235鋼筋作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋，在工藝上要有所改變，需要加大接頭鋼圈的承力環(huán)，生產(chǎn)兩排孔，分別用于預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋。因為非預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑較大，所以鋼筋鐓頭直徑也更大，必然會影響主筋與接頭鋼圈壁的間距，鋼筋在電桿壁的位置需往電桿圓心方向轉(zhuǎn)移，以降低電桿的承載能力。選用HPB235鋼筋作為非預(yù)應(yīng)力鋼筋，可以充分利用鋼筋材料的抗壓力，施工也比較方便，缺點是它屬于光面的1級鋼筋，混凝土的握裹力較低。

4 結(jié)語

混凝土電桿使用幾十年以來，受混凝土發(fā)展瓶頸的制約，混凝土電桿的生產(chǎn)技術(shù)也沒有較大的進(jìn)步。隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的突破，C80混凝土生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，部分預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿生產(chǎn)技術(shù)有了混凝土技術(shù)的支撐，在國內(nèi)大部分地區(qū)都已經(jīng)得到推廣應(yīng)用。但預(yù)應(yīng)力鋼筋選用什么材料，如何與接頭鋼圈搭接，各生產(chǎn)廠家不盡相同，因此企業(yè)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實際，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分考慮經(jīng)濟(jì)效益是很有必要的。