搞电力施工的老张去年接了个活,要给村里改造低压线路,甲方给的图纸里写的是7米水泥电线杆。老张干了二十多年,心里清楚这7米杆看着不起眼,能不能扛住导线重量和风吹,关键得看它的承重能力到底有多少。他记得早些年用的一批非标杆,埋下去没到两年就出了问题,后来一查,压根达不到设计荷载。
7米水泥电线杆是我们最常见的低压配电线路用杆,一般用在380V/220V的架空线路里。按照现行国标GB/T 4623的规定,这种杆子属于锥形水泥电线杆,标准梢径是150毫米,根径一般是257毫米左右,壁厚大约45毫米。别看它只有7米高,埋深要求却不低,通常要埋1.3米到1.5米,露在地上的部分大概在5.5米上下。
说到承重,得先弄明白水泥电线杆承受的到底是什么力。不是单纯指杆子能挑多重的东西,而是它在运行中要对抗几种荷载的组合。一种是垂直荷载,也就是导线、横担、绝缘子这些附件的自重;一种是水平荷载,主要是风吹在导线和杆身上产生的推力;还有一种是纵向荷载,像导线断线时产生的张力。7米杆的设计,通常是按这些荷载组合起来验算的。
拿一根标准的7米非预应力水泥电线杆来说,它的开裂弯矩一般在8到10千牛米这个范围。预应力杆因为生产工艺不同,混凝土预压应力让它的抗裂性能更好一些,开裂弯矩能到12千牛米甚至更高。这里说的开裂弯矩,就是指杆子开始产生肉眼可见的裂纹时所能承受的弯矩。实际运行中,设计人员通常会留足安全系数,一般取2.5到3.0,也就是说实际允许承受的弯矩大概是开裂弯矩的三分之一左右。
具体到导线挂载的数量,一根7米水泥电线杆在常规情况下能挂多少条线呢?如果是单回四线制,导线截面在70平方毫米以内,档距控制在50米左右,一般没有问题。有些地方的农网改造,为了省钱,一根杆上挂了照明线和动力线两回,加起来七八根导线,这种情况下就得仔细验算了,不能光看高度够不够用。
老张他们那个项目,后来找了厂家要了电杆的型式检验报告。报告里有一项是承载力检验,试验时把杆子平放在两支座上,在中间逐渐加载,直到杆身出现裂缝。7米非预应力杆的极限承载力一般在14到18千牛米,预应力的能达到20千牛米上下。这些数据听着抽象,换算成日常理解,大概相当于在杆顶横担位置挂两三吨的重量。当然,实际线路里不可能这么干,导线自重加上风压,合力作用点产生的弯矩通常在允许范围的一半以内。
影响7米水泥电线杆实际承重的因素还有不少。混凝土强度等级是最基本的,C40和C50的差别在长期使用中会体现出来。配筋也很关键,有些小厂为了省钢筋,主筋根数不够或者直径偏小,杆子的抗弯能力就打了折扣。另外,电杆埋深够不够、回填土夯得实不实、卡盘装没装,这些施工环节都会影响到杆子的实际表现。
前几年有个案例,某县一批7米杆埋下去不到一年,好几根出现了环裂。调查发现,厂家用的混凝土实际是C30的,标号不达标,加上施工队回填时图省事,随便填了些松土,没分层夯实。遇上大风天,杆子晃得厉害,裂缝就发展起来了。后来这批杆全部更换,损失不小。
所以选7米水泥电线杆的时候,不能只看价格。要让厂家提供合格证和检验报告,重点看看开裂弯矩、破坏弯矩这些参数。到货后还要现场抽检,敲一敲听听声音,看看表面有没有蜂窝麻面,用回弹仪抽测几根混凝土强度。把这些功课做足了,后面才能少出问题。