受到风吹雨打、环境水(雨水、地下水、海水等)浸蚀、大气中腐蚀性介质的侵蚀和碳化等原因及各种外力和内应力的作用,由于电杆临时在露天环境里使用。电杆发生钢圈锈蚀,杆身出现裂缝、孔洞、外表松酥露砂、混凝土剥落、钢筋锈蚀等老化病害现象,将会大大缩短电杆的使用寿命,严重影响输电线路平安运行。若更换杆塔或基础,不但施工难度大、工期长、费用高、效果差,而且要停电,社会影响面大。因此,采用先进、可靠、有效、合理的修补加固和防腐技术,对产生缺陷、病害的电杆及时修复,并在高盐碱地区、高含硫酸盐的地区及沿海盐卤腐蚀地区,对电杆进行前期防腐或使用整体防腐电杆,可大大地提高电杆的使用寿命,保证输电线路平安运行,具有巨大的社会经济效益。
1混凝土电杆、变电架构缺陷/病害的原因
1.1产品设计原因
1.2产品生产过程原因
1.3电杆存储、施工装置过程原因
1.4电杆运行环境的影响
2混凝土电杆、变电架构缺陷/病害的修补、加固
2.1生产阶段缺陷的修复
2.2役混凝土电杆(构架)缺陷和病害的修补、补强加固
混凝土电杆、变电架构缺陷/病害的原因
而且有时多种因素相互影响,环形混凝土电杆在生产和运行过程中造成裂缝、弯曲、麻面、露石、空鼓、孔洞、钢筋锈蚀、承载力降低等质量缺陷和病害的原因很多。主要有:
1.1产品设计原因
1.1.1预应力电杆张拉控制应力的取值偏大
应控制主筋张拉应力低于混凝土脱模强度的0.4倍,为使预应力混凝土电杆不发生微小裂纹和弯曲。如果主筋张拉应力值过大,则脱模放张后,主筋施加在电杆稍部的预压应力过大,造成预应力混凝土电杆发生微裂纹或弯曲。
1.1.2螺旋筋的选用和布置不当
运输、装置过程中同样要吊运、堆放,电杆在生产单位生产存储过程中要进行吊运、组垛。而且很难防止轻微碰撞的发生,因此在预应力混凝土电杆钢筋骨架外侧合理安排螺旋筋就显得尤为重要。根据相关生产企业的生产经验,使用直径 3.2mm以上的螺旋筋比使用直径2.5mm及以下螺旋筋在相同间距下 除两端 1.5m内密绕外,一般螺旋筋间距不大于 100mm电杆的抗纵裂能力提高 20%
1.2产品生产过程原因
1.2.1混凝土脱模强度偏低
若混凝土脱模抗压强度过低,混凝土电杆脱模时混凝土抗压强度应不低于设计混凝土强度等级值的60%预应力混凝土电杆脱模时混凝土抗压强度应不低于设计混凝土强度等级值的70%如预应力混凝土电杆设计混凝土强度等级为 C50则混凝土脱模抗压强度应达到或超过35MPa预应力混凝土电杆脱模放张时。则电杆稍部容易压弯,稍部混凝土则因压应力过大而发生微裂纹,这种弯曲和微裂纹比拟容易观察,一般可以在厂内检验时发现,但如果混凝土脱模抗压强度仅是稍低于设计强度的70%虽不会造成电杆弯曲,不过稍部混凝土仍会有轻微的微裂纹产生,一般肉眼难以观测,今后存储、运输、装置过程中如果操作不当或发生碰撞,就会造成微裂纹不时扩大,进而影响电网运行平安。
1.2.2主筋下料长度相对误差偏大
其下料长度相对误差应不大于钢筋长度的1.5/10000否则将造成同一根电杆中间主筋放张后对混凝土发生的预压应力不均匀,GB4623-2014环形混凝土电杆》规范规定预应力钢筋调制下料后。最终导致电杆弯曲或发生轻微裂纹。
1.2.3主筋分部不均匀
1.2.3钢筋放张不均匀
1.3电杆存储、施工装置过程原因
或吊装过程中发生碰撞,1.3.1电杆存储过程中堆放过高。极易在杆身上发生纵向裂纹。通过试验验证,预应力混凝土电杆稍径190mm长度15m以下电杆如果组垛堆放层数达到6层,则底层电杆极易在存储过程中产生纵裂;而操作人员为了较少吊装作业一次吊装多根电杆很容易在电杆起吊过程中发生碰撞,从而在杆身上发生纵向裂纹。
从车上自由滚下后与地面电杆发生碰撞,1.3.2电杆卸车时措施不当。会立即发生宽度约为0.5~1mm纵向裂纹,一般次日就会愈合,该类电杆在运行过程中裂纹会逐步扩大。
1.4电杆运行环境的影响
1.4.1电杆运行过程中混凝土性能恶化造成电杆发生裂纹
当上升至地面以上一定高度时,盐碱化地区地下水与土壤中盐类通过毛细作用侵入电杆混凝土中。混凝土会引发化学侵蚀和物理破坏;混凝土电杆顶部应用混凝土或砂浆封实,如果电杆顶部没有封实或封实不好,雨、雪水侵入使电杆空腔冲水或点下水侵入空腔,又无法及时排除的话,寒冷的冬季经过反复冻融循环,则会造成电杆底部呈现裂纹。
1.4.2电杆钢筋锈蚀引发电杆裂纹
土壤、地下水中的盐类,沿海地区或土壤含盐量较高的地区。通过毛细作用侵入电杆根部混凝土中,氯离子浓度增大到极限浓度后,主筋发生锈蚀,而锈蚀产生的膨胀作用使混凝土开裂。
1.4.3特殊原因的导致混凝土电杆损坏