预应力杆抗裂好但脆性大,非预应力杆延性好但容易开裂,这两种杆子的优缺点都很明显。工程上有时候既想要抗裂性能,又不想牺牲延性,怎么办?部分预应力水泥电线杆就是为了解决这个问题而出现的。
部分预应力杆的内部配筋,同时使用了预应力钢筋和普通非预应力钢筋。预应力钢筋提供预压应力,提高杆身的抗裂能力;普通钢筋在杆身受力后期参与工作,提供延性和变形能力。两种钢筋协同作用,让杆子兼具两者的优点,又规避了各自的短板。
跟全预应力杆相比,部分预应力杆的开裂弯矩稍低一些,但破坏弯矩更高,破坏前有比较明显的变形预兆,不会突然断裂。这对于运行安全来说很重要,巡检人员能通过观察杆身的变形和裂纹发展,提前发现隐患,安排处理。全预应力杆一旦超载,往往是脆断,没有预警时间。
跟非预应力杆相比,部分预应力杆的抗裂性能明显更好。在正常使用荷载下,杆身基本不出现裂纹,外观质量和耐久性都更有保障。非预应力杆在风荷载、导线张力这些常规荷载作用下,表面出现细微裂纹是常见的,虽然不一定影响安全,但看着让人不放心,而且裂纹会成为水分和腐蚀性介质渗入的通道。
价格方面,部分预应力杆介于全预应力和非预应力之间,大约比非预应力杆贵百分之二十到三十,比全预应力杆便宜百分之十到十五。这个价差对于很多项目来说是能接受的,尤其是重要线路和中等荷载场合,多花一点钱换取更好的综合性能,性价比是划算的。
生产工艺上,部分预应力杆比全预应力杆稍微复杂一点,但比非预应力杆要求高。需要配置预应力张拉设备,又要处理两种钢筋的协调布置。不过这些工艺难点对于有一定规模的厂家来说都能解决,不存在技术上的门槛。关键是生产管理要精细,预应力张拉的控制应力、放张时机、混凝土强度,这些参数必须严格控制。
在电网公司的采购标准里,部分预应力杆的认可度在逐年提高。以前很多设计图纸上只写"预应力杆"或者"非预应力杆",现在越来越多的项目明确标注"部分预应力杆"。尤其是一些对安全性要求高的线路,比如城市主干配网、重要用户供电线路、跨越铁路和公路的区段,设计人员倾向于选用部分预应力杆。
选购部分预应力杆的时候,重点要看检验报告里的两个指标:开裂弯矩和破坏弯矩。开裂弯矩反映抗裂性能,应该明显高于非预应力杆;破坏弯矩反映极限承载能力,应该接近或者达到全预应力杆的水平。另外,破坏形态最好是"延性破坏",也就是破坏前有较大变形,而不是脆断。这些指标在型式检验报告里都有,采购时仔细核对。