钢纤维混凝土电杆中的预应力技术

1 钢圈的制作

预应力钢纤维混凝土电杆的钢圈（一般既作锚固钢圈也作连接钢圈）由三部分组成：

1.1 钢圈。一般是由不低于8mm厚钢板卷成，其外径控制在相应电杆公称外径的-2～－4mm内，钢圈接口处要焊牢打严，且端头倾斜不大于2mm。

1.2 挂筋板。一般是由不低于16mm厚钢板加工而成。穿筋孔的中心应在杆段壁厚中心，根据配筋大小决定孔位的布置形式，对于组装杆来讲，一般上段杆可均匀布置，中段杆两孔并组，下段杆三孔并组，这样，既保证了离心成型混凝土的均质性，又使各杆段的钢圈易于辨认。由于预应力筋强度高，配筋量大，涨拉吨位高，这些力最终要靠挂筋板承担，故挂筋板与钢圈间一定要焊接牢固，要求两面焊接。

1.3 锚固钢筋。一般用不小于16mm圆钢在钢圈外围绕一圈并焊在钢圈上，起锚固作用。要求外圈接头要对上并两面焊接，位置要准确，锚固钢筋与涨拉垫块接触部分要进行车加工，这样可保证预应力筋受力均匀，避免了因偏心受力造成的电杆弯曲变形，同时也可防止垫块飞出伤人。

由于组装杆是分段涨拉，为了保证预应力值均匀一致，且端头与杆段垂直，必须使用专用的焊接台具，使钢圈的端口平面、挂筋板平面、锚固钢筋所在平面皆互相平行，且位置尺寸准确，才能符合技术要求。

2 预应力筋的镦头

预应力筋的镦头主要是作为预应力筋涨拉时锚固用，是预应力筋加工工艺所必不可少的组成部分。镦头工艺分为冷镦和热镦两种。冷镦根据机械驱动原理又分为液压镦头和机械镦头，高强钢丝、调直热处理钢筋的镦头，主要采用液压镦头工艺，因为这类钢筋采用热镦时，高温作用会引起强度下降，而采用机械冷镦又难以成型，采用液压冷镦工艺的钢丝镦头强度高，而且成型质量好，是目前较常用的方法；冷拔低碳钢丝主要采用机械镦头。热镦主要用于粗钢筋，热镦时退火，热镦后镦头强度有所减弱。

镦头质量要求如下：（1）钢丝镦后有效长度保持在2.0/10000相对误差范围内；（2）头部呈球形，头部直径约为1.5倍钢丝直径，厚度约等于钢丝直径；（3）头部圆整不应倾斜，球部偏心不大于0.12mm；（4)避免球部厚度不一、大小不均的现象，以免影响预应力涨拉的效果；（5）不得有贯通的纵向裂纹和水平裂纹，颈部母材不应有影响抗拉强度的咬伤，镦头夹片造成的钢丝显著刻痕也不允许，避免涨拉时局部产生应力集中；（6）对于组装杆，镦头后预应力筋镦头强度不小于母材强度的95%。

3 预应力筋的涨拉

预应力钢钎维混凝土电杆一般采用先张法涨拉工艺。由于电杆是采用整组预应力筋一起涨拉的办法，故涨拉时应先进行预涨拉，调整预应力，使其相互之间的应力尽量一致。涨拉控制应力是指涨拉预应力筋时所要控制的最大应力值，仅从抗裂而言，涨拉控制应力越大越好，但一旦超过比例极限，因预应力钢丝的松驰使涨拉控制应力显著下降，而且一部分塑性变形无法恢复也影响了预应力值，另外，涨拉控制应力过大，考虑到同一根电杆中的预应力筋强度不一、长度上的差异造成施加的应力不一，使个别预应力筋受力过大，会出现断筋现象，并且涨拉控制应力越大，预应力筋在使用过程中经常处于高应力状态下，电杆出现裂缝的荷载与破坏荷载很接近，往往破坏前没有明显的警告，涨拉控制应力如果较小，建立的预应力值较低，电杆则可能过早开裂，也不安全，因此必须严格按照规范要求控制预应力筋的涨拉应力值。为提高电杆施工阶段的抗裂性能或部分抵消由于应力松驰、温差混凝土收缩、徐变等因素产生的预应力损失，可考虑采用超涨拉工艺。实际预应力筋涨拉时一般将涨拉控制应力换算为预应力筋的伸长量来进行控制。

4 预应力筋的锚固与放涨

预应力筋涨拉完毕后，进行锚固。锚固端直接锚固在电杆模具上，涨拉端在预应力筋涨拉到计算伸长量后放入相应厚度的钢垫块进行锚固。等常压蒸养后，混凝土产生强度，取走涨拉端钢垫块并拆模进行预应力筋的放涨，放涨时，混凝土脱模强度必须达到设计强度的70%以上。

从预应力钢纤维混凝土电杆的预应力施加过程来看，预应力筋的涨拉在混凝土离心成型之前进行，即混凝土尚未凝结硬化，因此属于先张法施工，但从预应力筋的锚固方式来看，也具有后张法施工的特点，即放张预应力筋后，预压应力通过杆段两端的钢圈传递到混凝土本体上，这样在杆端两端就不存在预应力传递区域，这对于分段制作然后进行组装连接的组装杆来讲是非常必要的，否则在连接钢圈两侧会存在一段低应力区，这对连接处电杆抗裂是不利的。