隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，特別是C60甚至C80的混凝土在混凝土電桿的生產(chǎn)中得到應(yīng)用，C50混凝土電桿下段承受能力不足的不利因素得到改善。部分預應(yīng)力電桿中的非預應(yīng)力鋼筋對混凝土預壓變形起到了良好的約束作用，同時減少混凝土的脆性，因此部分預應(yīng)力混凝土電桿和高強度混凝土電桿日益受到生產(chǎn)廠家和用戶的青睞。此外，部分預應(yīng)力混凝土電桿還可以節(jié)約鋼材。高強度混凝土部分預應(yīng)力電桿，因為使用等級可以更上一個階段，可以代替鋼管桿或者鐵塔，更具成本優(yōu)勢而備受生產(chǎn)和使用單位的喜歡。生產(chǎn)部分預應(yīng)力混凝土電桿廠家對非預應(yīng)力鋼筋的使用經(jīng)常產(chǎn)生爭議，本文將對兩種鋼筋使用的優(yōu)劣作說明。

我們走訪了一些混凝土生產(chǎn)企業(yè)，對用螺紋鋼還是高強鋼絲作為預應(yīng)力鋼筋的看法各有不同，但兩種材料都有企業(yè)選擇用于非預應(yīng)力鋼筋，那么，這兩種材料在電桿生產(chǎn)中各有什么優(yōu)、缺點呢？本文從生產(chǎn)技術(shù)和力學性能的角度對這兩種材料使用的優(yōu)劣作比較說明，供同行參考。

1 部分預應(yīng)力混凝土電桿的特點

1.1 可充分利用鋼筋和混凝土材料的特性，降低材料成本

廣西電力線路器材廠生產(chǎn)的鋼筋混凝土電桿通過力學試驗，達到破壞認定標準的條件，超過97.5%都是受拉截面裂縫超過規(guī)定標準的破壞，受壓截面混凝土破壞和撓度超過標準要求的情況只占到2.5%，混凝土強度抗壓能力強、抗拉能力弱的特點，使鋼筋抗拉強度往往不能充分體現(xiàn)出來，造成富余的鋼筋抗拉能力的浪費。當然，這不是指設(shè)計的安全富余量，而是指混凝土抗壓和鋼筋的抗拉強度不能同時達到破壞而造成的浪費。歷年試驗數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計表明，鋼筋混凝土電桿破壞時，裂縫過大或者撓度超標，使鋼筋的抗拉強度得不到充分體現(xiàn)。給混凝土施加壓應(yīng)力，減緩混凝土裂縫的出現(xiàn)，就可以提高鋼筋強度的使用率，從而使混凝土電桿的承載力得到提高。

1.2 較大的預應(yīng)力混凝土電桿會因混凝土脫模強度不足，造成電桿彎曲或者產(chǎn)生縱向裂縫

在水泥電桿模具內(nèi)養(yǎng)護的混凝土電桿，預應(yīng)力通過錨具傳輸?shù)侥＞呱希�混凝土處于無壓力的自由狀態(tài)。在脫模時，錨具被松開卸除應(yīng)力，預應(yīng)力鋼筋上的拉應(yīng)力通過與混凝土的握裹力傳送到混凝土上，混凝土開始承受軸向壓力。這一階段可能產(chǎn)生3種情況：一是混凝土強度可以承受鋼筋的預應(yīng)力，電桿不會出現(xiàn)質(zhì)量問題；二是混凝土強度介于破壞與可以承受鋼筋預應(yīng)力之間，混凝土強度產(chǎn)生的握裹力讓混凝土與鋼筋共同產(chǎn)生應(yīng)變，但混凝土的強度不足，整根電桿受到脫模產(chǎn)生的橫向荷載作用，產(chǎn)生彎曲；三是混凝土強度不足以承受鋼筋的壓應(yīng)力，握裹力不足，鋼筋產(chǎn)生收縮，或者有足夠的握裹力，混凝土強度不夠，產(chǎn)生縱向裂縫。因此，預應(yīng)力混凝土電桿的預應(yīng)力值受到混凝土強度制約，承載力不能提得很高，而加設(shè)了非預應(yīng)力鋼筋的部分預應(yīng)力桿，非預應(yīng)力鋼筋對混凝土的預壓變形有約束作用，使混凝土的收縮余變減少，降低混凝土電桿由于預應(yīng)力作用產(chǎn)生的變形，從而提高混凝土電桿的整體承載力。

1.3 低強度鋼筋不僅能安全地承受靜力和疲勞荷載，而且有良好的抗震性能，避免出現(xiàn)脆性破壞

為減少鋼筋用量，預應(yīng)力混凝土電桿都采用抗拉強度大于1470MPa的高強鋼絲，這類鋼筋比低強度鋼筋的強度高，延伸率小，與混凝土的握裹程度高，容易產(chǎn)生脆性破壞。在高強度鋼筋中配置一定比例的低強度鋼筋，混凝土承受預壓應(yīng)力的階段，非預應(yīng)力鋼筋可承受一部分壓應(yīng)力，減少混凝土的壓力，避免縱向裂縫過早出現(xiàn)。在混凝土承受拉應(yīng)力的工作階段，非預應(yīng)力鋼筋可承受一部分拉應(yīng)力，阻止高強度鋼筋拉伸變形，避免出現(xiàn)脆斷。

2 鋼筋選取

抗拉強度為1570N/mm²的高強鋼絲通過多年在預制混凝土構(gòu)件中的應(yīng)力，已經(jīng)證明是可靠的，其強度高，受力性能好，可節(jié)約大量的鋼材。以C50混凝土，Φ230mm×12m電桿為例，極限彎矩同為58.3KN·m，預應(yīng)力鋼筋選用強度fptk=650N/mm²的冷拔低碳鋼絲，鋼筋用量為950mm²。同樣情況，預應(yīng)力鋼筋選用強度fptk=1570N/mm²的碳素高強鋼絲，用鋼量為400mm²，兩者鋼筋用量相差450mm²，鋼筋用量大大減少，經(jīng)濟效益明顯。此外，在企業(yè)生產(chǎn)過程中，鋼筋用量的減少，還可以減少工作量，降低施工難度。選用碳素高強鋼絲作預應(yīng)力鋼筋，集經(jīng)濟和施工方便于一體，是適宜的預應(yīng)力鋼筋。

3 普通鋼筋的選取

3.1 選用碳素高強鋼絲

一般來說，非預應(yīng)力鋼筋選擇與預應(yīng)力鋼筋相同的材料，可以減少鋼筋類型，方便施工。非預應(yīng)力鋼筋選用fptk=1570N/mm2的碳素高強鋼絲，生產(chǎn)工藝簡單，不需要電焊。在接頭鋼圈上與預應(yīng)力鋼筋一樣鉆孔、穿筋和鐓頭。預應(yīng)力鋼筋與非預應(yīng)力鋼筋的區(qū)別在于，非預應(yīng)力鋼筋在電桿根端鐓頭，在施加預應(yīng)力時，以保證鋼筋鐓頭處與受力鋼圈（板）貼緊，但又沒有預應(yīng)力。從生產(chǎn)企業(yè)的角度來說，這種工藝不涉及電焊，工序簡單，工效較高，但高強絲作為非預應(yīng)力鋼筋，不能充分利用其強拉弱壓的特性，其經(jīng)濟性受到一定的限制。

3.2 選用HRB335級鋼筋

選用HRB335級鋼筋作為非預應(yīng)力鋼筋時，可以選用直徑較大的鋼筋，比如預應(yīng)力鋼筋用Φ10mm的碳素高強鋼絲，非預應(yīng)力則可以選用Φ14mm的螺紋鋼，這樣可減少鋼筋的數(shù)量，方便喂料，提高喂料效率。如果選用鐓頭連接接頭圈和非預應(yīng)力鋼筋，質(zhì)量不好保證，這是因為鋼筋含碳量較大，鐓頭部分受外力擠壓會產(chǎn)生裂縫或者損傷變形，冷鐓質(zhì)量難以保證。因此，需要使用電焊把鋼筋焊牢在接頭鋼圈上，由于縱向鋼筋間距只有30mm左右，要保證焊縫質(zhì)量而且不讓焊弧燒傷附近的預應(yīng)力筋，施工困難，效率不高。這種方式雖然提高了鋼筋的利用率，但工作效率降低，在勞動力成本較低的地方可以考慮使用。

3.3 選用直徑較大的HPB235級鋼筋

HPB235鋼筋含碳量相對較低，塑性好，冷鐓的鐓頭質(zhì)量容易保證，是比較理想的非預應(yīng)力鋼筋選用材料。選用HPB235鋼筋作為非預應(yīng)力鋼筋，在工藝上要有所改變，需要加大接頭鋼圈的承力環(huán)，生產(chǎn)兩排孔，分別用于預應(yīng)力鋼筋和非預應(yīng)力鋼筋。因為非預應(yīng)力鋼筋直徑較大，所以鋼筋鐓頭直徑也更大，必然會影響主筋與接頭鋼圈壁的間距，鋼筋在電桿壁的位置需往電桿圓心方向轉(zhuǎn)移，以降低電桿的承載能力。選用HPB235鋼筋作為非預應(yīng)力鋼筋，可以充分利用鋼筋材料的抗壓力，施工也比較方便，缺點是它屬于光面的1級鋼筋，混凝土的握裹力較低。

4 結(jié)語

混凝土電桿使用幾十年以來，受混凝土發(fā)展瓶頸的制約，混凝土電桿的生產(chǎn)技術(shù)也沒有較大的進步。隨著混凝土生產(chǎn)技術(shù)的突破，C80混凝土生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，部分預應(yīng)力鋼筋混凝土電桿生產(chǎn)技術(shù)有了混凝土技術(shù)的支撐，在國內(nèi)大部分地區(qū)都已經(jīng)得到推廣應(yīng)用。但預應(yīng)力鋼筋選用什么材料，如何與接頭鋼圈搭接，各生產(chǎn)廠家不盡相同，因此企業(yè)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實際，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，充分考慮經(jīng)濟效益是很有必要的。