電力線路鋼筋混凝土桿橫向裂縫寬度標準差異的分析研究

趙俊杰，方玉群，吳 昊

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321000）

電力線路鋼筋混凝土桿橫向裂縫寬度標準差異的分析研究

趙俊杰，方玉群，吳 昊

（國網浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321000）

針對電力線路方面鋼筋混凝土桿橫向裂縫寬度標準間的細微差異，對比分析了不同標準規定

輸電線路；配電線路；鋼筋混凝土電桿；橫向裂縫寬度；分析研究

0 引言

鋼筋混凝土桿具有施工方便、建設費用低、實際占地面積小等優點，在電力系統中獲得廣泛應用。鋼筋混凝土桿在運輸、施工及運行過程中受外力作用可能產生裂紋，當裂紋寬度較小時，對桿的強度不造成影響，桿依然可以正常使用，但當裂紋寬度達到一定尺寸時，桿的強度遭到破壞，電桿無法使用；在設計、施工驗收、運行等各環節均有技術標準對鋼筋混凝土桿裂紋尺寸允許值進行規范，但目前各標準之間存在差異，容易造成輸配電線路工作的困擾，需要對這方面問題進行分析研究。

1 相關標準

關于電力線路鋼筋混凝土桿橫向裂縫寬度要求的相關標準如下：

（1）GB 50545-2010《110～750 kV架空輸電線路設計規范》[1]。

（2）DL/T 5092-1999《110～500 kV架空送電線路設計技術規程》[2]。

（3）GB 50061-2010《66 kV及以下架空電力線路設計規范》[3]。

（4）GB 50233-2014《110～750 kV架空送電線路施工及驗收規范》[4]。

（5）DL/T 602-1996《架空絕緣配電線路施工及驗收規程》[5]。

（6）DL/T 741-2010《架空輸電線路運行規程》[6]。

（7）SD 292-1988《架空配電線路及設備運行規程》[7]。

2 橫向裂縫的規定

2.1 GB 50545-2010關于橫向裂縫的規定

該標準對110～750 kV架空輸電線路中鋼筋混凝土桿制定了設計原則。

其中11.3.2條規定：在考慮荷載效應的標準組合作用下，普通和部分預應力混凝土構件正截面的裂縫控制等級為三級，計算裂縫的允許寬度分別為0.2 mm及0.1 mm。預應力混凝土構件正截面的裂縫控制等級為二級，一般要求不出現裂縫。

2.2 DL/T 5092-1999關于橫向裂縫的規定

與GB 50545-2010類似，該標準對110～500 kV架空送電線路中鋼筋混凝土桿制定了電力行業設計原則。

其中14.0.2條規定：在考慮荷載的短期效應組合并長期效應組合影響下，普通和部分預應力鋼筋混凝土構件的計算裂縫的允許寬度分別為0.2 mm及0.1 mm；預應力鋼筋混凝土構件的混凝土拉應力限制系數應小于1.0。

2.3 GB 50061-2010關于橫向裂縫的規定

該標準對66 kV及以下架空電力線路制定了設計原則。

其中9.0.4條規定：桿塔結構正常使用極限狀態的控制應符合下列要求：在運行工況的荷載作用下，鋼筋混凝土構件的計算裂縫寬度不應大于0.2 mm，部分預應力混凝土構件的計算裂縫寬度不應大于0.1 mm；預應力鋼筋混凝土構件的混凝土拉應力限制系數不應大于1.0。

2.4 GB 50233-2014關于橫向裂縫的規定

該標準針對輸電線路中的鋼筋混凝土桿提出了施工及驗收要求，并規定了2類情況的橫向裂縫標準值。

（1）其中3.0.12條對鋼筋混凝土桿等原材料及器材要求如下：

預應力鋼筋混凝土構件不得有縱向及橫向裂縫；普通鋼筋混凝土預制構件，放置地平面檢查時不得有縱向裂縫，橫向裂縫的寬度不得超過0.05mm。

（2）其中7.3.2條對運至樁位的混凝土桿段及預制構件，當放置于地平面檢查時規定：

預應力混凝土電桿及構件不得有縱向、橫向裂縫；普通鋼筋混凝土電桿及細長構件不得有縱向裂縫，橫向裂縫寬度不應超過0.05 mm。

2.5 DL/T 602-1996關于橫向裂縫的規定

該標準針對架空絕緣配電線路中的鋼筋混凝土桿提出了施工及驗收要求。

其中3.5.2條規定：安裝鋼筋混凝土電桿前應進行外觀檢查，且符合下列要求：

（1）預應力混凝土電桿及構件不得有縱向、橫向裂縫。

（2）普通鋼筋混凝土電桿及細長預制構件不得有縱向裂縫，橫向裂縫寬度不應超過0.1 mm，長度不超過1/3周長。

2.6 DL/T 741-2010關于橫向裂縫的規定

該標準對運行中的輸電線路中的鋼筋混凝土桿提出了要求。

其中5.1.4條規定：鋼筋混凝土桿保護層不應腐蝕脫落、鋼筋外露，普通鋼筋混凝土桿不應有縱向裂紋和橫向裂紋，縫隙寬度不應超過0.2 mm，預應力鋼筋混凝土桿不應有裂紋。

2.7 SD 292-1988關于橫向裂縫的規定

該標準針對運行中的配電線路中的鋼筋混凝土桿提出了要求。

其中3.2.2條規定：混凝土桿不應有嚴重裂紋、流鐵銹水等現象，保護層不應脫落、酥松、鋼筋外露，不宜有縱向裂紋，橫向裂紋不宜超過1/3周長，且裂紋寬度不宜大于0.5 mm。

2.8 匯總分析

各標準對電力線路中鋼筋混凝土桿的橫向裂縫要求摘錄匯總如表1所示。

上述標準從設計、施工驗收和運行3個環節對電力線路中輸電和配電2類工程中的鋼筋混凝土桿規定了橫向裂縫寬度允許值，但由于各標準側重點不同，彼此存在差異。由表1可以看出，以上標準涉及電力線路電壓等級不同，相應的電桿受力、電桿強度也有差異，但細微橫向裂縫寬度的控制主要考慮限制混凝土開口，從而避免水蒸氣侵蝕混凝土內部，防止內部鋼筋銹蝕，對電桿承載直接影響較小[8]，因此上述標準中關于橫向裂縫寬度具有可比性。

3 差異化分析

3.1 電力線路設計相關標準

標準GB 50545-2010，DL/T 5092-1999和GB 50061-2010為線路前期設計規范，其制定標準過程中主要考慮線路投運后發生的電桿承受壓力、導線張力等因素影響橫向裂縫寬度，提出了電力線路桿塔在考慮荷載效應的標準組合作用下需控制橫向裂縫寬度在0.2 mm內的設計原則，為后續施工驗收、運行過程中標準制定提供依據。參照標準GB 50010-2010[9]，電力線路鋼筋混凝土桿作為暴露在標準3.5.2條中定義的“三a”、“三b”環境類別下使用的特殊混凝土結構，在設計工作環境中選取0.2 mm寬度進行橫向裂縫控制是有效的。

表1 電力線路鋼筋混凝土桿的橫向裂縫要求匯總表

3.2 電力線路施工驗收相關標準

標準GB 50233-2014和DL/T 602-1996為施工及驗收類規范，其制定標準過程中偏向于規范施工過程的質量控制和驗收條件，用以保證工程質量。標準GB 50233-2014分2類情況進行質量控制，第1類是檢查110～750 kV輸電線路鋼筋混凝土桿材料階段，確保其作為原材料橫向裂縫寬度小于0.05 mm；第2類是檢查運送至樁位放置平穩時的相應電桿，確保其橫向裂縫寬度小于0.05 mm。這2類情況中，鋼筋混凝土桿未安裝使用，未承受工作環境中的電力壓力、導線張力，因此橫向裂縫寬度允許值與設計中要求數值不一致，主要參照標準GB/T 4623-2006[10]中6.5.1條“鋼筋混凝土電桿加荷至開裂檢驗彎矩時，裂縫寬度應小于0.20 mm。加荷至開裂檢驗彎矩卸荷后，殘余裂縫寬度不得超過0.05 mm。”的要求進行設定。

另外值得注意的是，關于第2類情況原標準GB 50233-2005[11]中6.3.2條設定允許值為 0.1 mm，這主要考慮了電桿原材料運輸到施工作業點過程中，由于電桿堆放、裝卸、擱置方式等意外因素影響，造成裂縫增加的情形。由于近年來鋼筋混凝土桿質量改善加之施工運輸技術提高，0.1 mm的橫向裂縫允許值已有改進空間，于是現行標準GB 50233-2014統一電桿原材料準備階段和運輸至施工作業點的橫向裂縫寬度驗收標準為0.05 mm，對電桿存放與運輸提出了更高的質量要求。對應的，現行標準DL/T 602-1996中，關于運輸至樁位的橫向裂縫寬度標準仍為0.1 mm，已落后于當前的技術工藝，同時考慮到標準DL/T 602-1996的參考標準GB/T 4623-2006中6.2條也采用了0.05 mm的橫向裂縫寬度允許值進行鋼筋混凝土桿的外表檢查，建議將對其要求修訂為0.05 mm。

以上2項標準中規定的橫向裂縫寬度便于施工的質量控制，但未提及運行單位驗收過程中的相應要求。電力線路施工結束后，由于電桿處于設計工作環境中，已處于正常受力狀態，其存在的橫向裂縫可能相應增大，此時仍按照施工過程中的0.05 mm的要求進行驗收顯然是不合理的。綜合考慮設計類規范要求，同時參考上述的標準GB/T 4623-2006中6.5.1條，建議增加施工完結后相應的驗收標準，具體建議考慮選取橫向裂縫寬度為0.2 mm作為允許值。

3.3 電力線路運行相關標準

標準DL/T 741-2010和SD 292-1988為運行類規范，確定了運行工作中鋼筋混凝土電桿橫向裂縫的允許寬度。標準DL/T 741-2010中要求寬度為0.2 mm，與前期設計要求對應，設定合理，便于具體工作過程中使用。但標準SD 292-1988中允許寬度為0.5 mm，較其他相關標準放寬過多。實際上，當鋼筋混凝土電桿橫向裂縫寬度超過0.2 mm時，水蒸氣容易進入電桿內部引起鋼筋銹蝕，造成電桿彎曲，該標準的設定無現實依據。考慮到該項標準頒布時間較早，距離當前的材料和施工環境有了較大的差異，后期修訂時有必要對該部分進行更新。因此，從實際需要和當前工藝考慮，該標準中橫向裂縫寬度可適當加嚴，建議參考同類標準修改橫向裂縫允許寬度為0.2 mm。

4 結語

通過對電力線路中鋼筋混凝土桿橫向裂縫寬度的多項標準進行對比分析，找出了不同標準之間的差異，并分析標準在執行過程中的問題，以便在后期的標準制定、修訂中提出相應的建議措施，有利于電力行業工作者依照各標準的設定原則對其理解執行。

[1]GB 50545-2010 110～750 kV架空輸電線路設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[2]DL/T 5092-1999 110～500 kV架空送電線路設計技術規程[S].北京：中國計劃出版社，1999.

[3]GB 50061-2010 66 kV及以下架空電力線路設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[4]GB 50233-2014 110～750 kV架空送電線路施工及驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[5]DL/T 602-1996架空絕緣配電線路施工及驗收規程[S].北京：中國電力出版社，1996.

[6]DL/T 741-2010架空輸電線路運行規程[S].北京：中國電力出版社，2010.

[7]SD 292-1988架空配電線路及設備運行規程[S].北京：中國電力出版社，1998.

[8]王建軍.含裂縫的鋼筋混凝土框架結構受力分析[D].南昌：華東交通大學，2006∶43.

[9]GB 50010-2010混凝土結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[10]GB/T 4623-2006環形混凝土電桿[S].北京：中國標準出版社，2006.

[11]GB 50233-2010 110～500 kV架空送電線路施工及驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，2010.

（本文編輯：陸 瑩）

Analytic Research on Difference of Width Standard of Transverse Crack of Power Line Reinforced Concrete Pole

ZHAO Junjie，FANG Yuqun，WU Hao

（State Grid Jinhua Power Supply Company，Jinhua Zhejiang 321000，China）

Based on subtle differences in width standard of transverse crack of power line reinforced concrete pole，this paper compares and analyzes width limit in different standards；besides，it explains the setting basis based on corresponding range and makes suggestions on the modification of relevant standard.

transmission line；distribution line；reinforced concrete pole；transverse crack width；analytic research

TM754

B

1007-1881（2016）11-0050-04

2016-09-20

趙俊杰（1992），男，助理工程師，主要研究方向為輸電線路運行與檢修。

的允許值，闡述了其基于相應涉及范圍的設定依據，并對相應標準提出了修改建議。