北極星輸配電網(wǎng)訊:近年來，電力行業(yè)中各種新型桿塔不斷產(chǎn)生。以前主要用于橋梁、國防、海洋、核工業(yè)、特種安保等工程中的超高性能混凝土，憑借其強(qiáng)度高、耐久性優(yōu)良的特點(diǎn)，如今也逐漸應(yīng)用于電桿的制造，并得到了廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。

走在路上，路邊矗立的一基基整齊的低壓電桿可能不會引起太多人的注意。由于這些電桿外觀都差不多，人們可能認(rèn)為電桿千篇一律，都是由普通水泥混凝土制造的。其實(shí)，在電桿相似的外表下，應(yīng)用于不同地形、不同區(qū)域，制造材料并不相同，也因此具有不同的特點(diǎn)。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，架空輸配電線路桿塔的耐久性、安全性、運(yùn)輸安裝成本以及拉線占地等方面的問題日趨突出，各種新型桿塔也應(yīng)運(yùn)而生。超高性能混凝土電桿就是其中比較突出的一種。它強(qiáng)度高、耐久性優(yōu)良的特點(diǎn)，在電力行業(yè)中得到了廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。

超高性能混凝土電桿具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，可用于大荷載輸配電線路和運(yùn)輸安裝比較困難的地區(qū)；它性能優(yōu)良耐久，可用到環(huán)境比較惡劣的地區(qū)。另外，超高性能混凝土電桿還適用于山區(qū)等復(fù)雜特殊地形。

超高性能混凝土技術(shù)有哪些特點(diǎn)？

超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete)，是上世紀(jì)末開發(fā)出的一種高強(qiáng)度、高韌性、低孔隙率的水泥基材料。

這種材料通過提高組分的細(xì)度與活性，不使用粗骨料，使用高性能減水劑大幅度降低水膠比，使材料內(nèi)部的缺陷（孔隙與微裂紋）減到最少，以獲得高強(qiáng)度和優(yōu)良耐久性。其中超高性能混凝土抗壓強(qiáng)度為100~200兆帕，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電桿所用混凝土的抗壓強(qiáng)度40~50兆帕。

超高性能混凝土在國內(nèi)外應(yīng)用已有近30年，主要用于橋梁工程、國防工程、海洋工程、核工業(yè)工程、特種安保和防護(hù)工程等對混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B透性、耐腐蝕性、耐磨性有較高要求的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)混凝土難以實(shí)現(xiàn)的性能，并有效降低了全壽命周期成本，具有更廣泛的應(yīng)用前景。

超高性能混凝土對原材料的品質(zhì)和成型養(yǎng)護(hù)工藝有著更高的要求，也大幅度提高了成本。這是制約其推廣應(yīng)用最主要的原因。

我國從1998年開始對超高性能混凝土進(jìn)行研究。隨著研究不斷的深入和我國工業(yè)水平的不斷提高，原材料質(zhì)量、工藝技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備等方面已具備大規(guī)模生產(chǎn)超高性能混凝土的條件，成本也有了一定幅度的降低。超高性能混凝土電桿正是在此基礎(chǔ)上得以成功研發(fā)，并在全國多個省份推廣應(yīng)用。

超高性能混凝土電桿與普通電桿有何區(qū)別？

為推廣應(yīng)用超高性能混凝土電桿，中國電科院與相關(guān)單位聯(lián)合編制了產(chǎn)品加工制造及檢測的《超高性能混凝土電桿》（T/CEC143-2017）標(biāo)準(zhǔn)。

超高性能混凝土電桿與《環(huán)形混凝土電桿》（GB/T4623-2014）中所規(guī)定的傳統(tǒng)電桿具有非常相近的外形和構(gòu)造，而區(qū)別在于前者的制作材料用的是超高性能混凝土。相對傳統(tǒng)電桿，超高性能混凝土電桿的制作標(biāo)準(zhǔn)新增了許多內(nèi)容。

超高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于制作傳統(tǒng)電桿所用的混凝土，所以在相同承載力條件下，超高性能混凝土電桿的壁厚可比傳統(tǒng)電桿減少一半，重量也隨之降低30%至50%。超高性能混凝土良好的耐久性能能夠保證在鋼筋保護(hù)層厚度很小情況下，仍具有足夠的壽命。

超高性能混凝土電桿的高強(qiáng)度特征有如下表現(xiàn)：抗壓強(qiáng)度高；沒有粗骨料，集料最大粒徑一般不超過1.5毫米，主筋的間距可以大幅度減小卻不會影響產(chǎn)品質(zhì)量，配筋率得以提高，電桿的強(qiáng)度也相應(yīng)提高；攪拌后具有非常好的流動性，在生產(chǎn)過程中一般是采用內(nèi)外兩層模具，在內(nèi)模和外模的空腔中成型鋼筋籠后，再由一端直接注入超高性能混凝土，不需要離心。這樣既保證了混凝土的勻質(zhì)性，又可以生產(chǎn)更大錐度的產(chǎn)品，以適用于不打拉線的大轉(zhuǎn)角電桿。

除了抗壓強(qiáng)度更高以外，超高性能混凝土的彈性模量是制作傳統(tǒng)電桿混凝土的1.5倍左右，這意味著超高性能混凝土電桿在荷載作用下，可以產(chǎn)生更大的變形而不發(fā)生破壞，再輔以密集配筋、環(huán)向約束和纖維增韌等措施，可以達(dá)到很高的安全裕度。

超高性能混凝土優(yōu)異的抗?jié)B透性能、抗碳化性能和抗凍融等性能，決定了它在侵蝕嚴(yán)重的環(huán)境中使用，會比傳統(tǒng)電桿有更長的壽命。

超高性能混凝土電桿應(yīng)用范圍會越來越廣

正因為與傳統(tǒng)混凝土電桿相比具有一系列優(yōu)勢，超高性能混凝土電桿主要應(yīng)用在一些特殊地形及特殊區(qū)域內(nèi)的電力工程。

超高性能混凝土電桿與傳統(tǒng)電桿相比，電桿厚度更薄、重量更輕。傳統(tǒng)12米的電桿需20人運(yùn)輸，而12米的超高性能混凝土電桿只需10人運(yùn)輸，人力可節(jié)約一半。組立12米傳統(tǒng)電桿至少需要30人以上，12米的超高性能混凝土電桿則只需12人就可完成立桿作業(yè)。超高性能混凝土電桿薄壁輕型的特點(diǎn)，適合在山地、丘陵、農(nóng)田等運(yùn)輸困難尤其是需人力運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境使用，能夠降低運(yùn)輸安裝成本、提高施工效率。

由于超高性能混凝土電桿強(qiáng)度高，因此可以替代拉線桿和窄基塔，從而減少占地；替代鋼管桿，可以降低桿塔成本和維護(hù)費(fèi)用。以遼寧省海城市東四望臺工程為例，該工程所有的轉(zhuǎn)角桿、耐張桿和終端桿均使用超高性能混凝土電桿，其外形尺寸與國家電網(wǎng)典型設(shè)計中的鋼管桿基本相同，造價降低20%左右，且具有良好的耐候性。

超高性能混凝土電桿承受荷載大，因此適合在易發(fā)洪澇、重度覆冰和強(qiáng)臺風(fēng)等地區(qū)使用，可以減少自然災(zāi)害對桿塔結(jié)構(gòu)的損害。

超高性能混凝土電桿耐久性好，在酸雨、鹽堿地、除冰鹽、凍融頻繁、沿海等侵蝕嚴(yán)重的環(huán)境使用，能夠有效延長桿塔的壽命。

國家電網(wǎng)公司2013年的科技項目《高強(qiáng)抗?jié)B透混凝土電桿研制及工程應(yīng)用技術(shù)研究》，使用單位為河北海興縣供電公司，應(yīng)用地區(qū)為鹽堿地。試用超高性能混凝土電桿后，未發(fā)現(xiàn)鋼筋被侵蝕的現(xiàn)象，取得了很好的效果。

目前應(yīng)用超高性能混凝土電桿的地區(qū)包括遼寧、河南、重慶、黑龍江、新疆、貴州等?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）。在按傳統(tǒng)方式選用超高性能混凝土電桿的同時，還可利用其設(shè)計靈活的特點(diǎn)，開發(fā)出新穎的桿塔結(jié)構(gòu)，兼顧桿塔的適用性、安裝維護(hù)的方便性和美觀性。

隨著超高性能混凝土電桿制造技術(shù)的日益成熟及成本的不斷降低，在電力行業(yè)中的應(yīng)用范圍會越來越廣。

（作者單位：中國電科院）

原標(biāo)題:你所不了解的超高性能混凝土電桿

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