等径水泥电杆如何加固防腐

等径水泥电杆如何加固防腐
概述 : 水泥电杆分为 预应力水泥电杆和非预应力水泥电杆， 此种电杆结构简单、工程造价低，在 110 ～ 220 kV 架空送电线路的直线杆中被广泛采用。 DL/T 741-2001 《架空送电线路运行规程》规定： 预应力水泥电杆 出现裂纹， 非预应力水泥电杆 出现纵、横向裂纹，宽度超过 0.2 mm 时应进行处理。目前已有不少送电线路进入老龄期 , 水泥电杆裂纹现象严重。对此，曾使用过水泥胶修补、全杆刷浆“补强”的方法，实践证明此种方法针对性较差、有效期短、效果不好。经过长期观察分析和研究试验，总结了针对不同电压等级线路、不同裂纹部位、不同裂纹程度的对症治理法。
110 ～ 220 kV 水泥电杆最少用 3 节杆段焊接组合而成。一段发生裂纹不会传向另一段，运行中多数情况只有一两段出现问题，过去常采用全杆更换方法，施工准备时间、线路停电时间长，更换费用高。经研究采用纤维复合材料加固的方法来演唱水泥电杆的使用寿命，大大减少了停用。 等径水泥电杆如何加固防腐


裂纹的类型与原因
　　运行中的 水泥电杆 裂纹主要有密集型细碎裂纹、一条或多条长裂纹、局部酥裂和焊口酥裂、钢筋外露 4 种形式。一般情况下，运行中的水泥电杆由于自然老化和长期受到垂直、水平方向不平衡张力的作用，出现疲劳现象，最初表现为杆身发生浅表性细小裂纹，此时空气、雨水、潮湿气体逐渐向内部侵蚀，当钢筋接触到空气、潮湿后开始锈蚀，其膨胀力使裂纹宽度、长度逐渐增加，直至造成钢筋外部的水泥脱落。如果杆身严重受力不均、内部积水、结冰或杆身存在质量问题也会使裂纹发生的时间提前，或在较短的时间内出现局部酥裂露筋。
　根据现场勘查和分析研究 110 ～ 220KV 升压站架构运行中的水泥电杆裂纹主要有密集型细碎裂纹、一条或多条长裂纹、局部酥裂和杆箍锈蚀、钢筋外露锈蚀 4 种形式。杆箍与水泥杆连接处仅 3cm ，连接形式为与杆内钢筋焊接，现有多数杆箍两端水泥层已爆裂，杆箍焊点锈蚀，若受较大风力或其它外力影响，可能会出现断裂危险，必须采用可靠有效的加固措施进行补救。 等径水泥电杆如何加固防腐
水泥电杆 由于自然老化和长期受到垂直、水平方向不平衡张力的作用，出现疲劳现象，最初表现为杆身发生浅表性细小裂纹，此时空气、雨水、潮湿气体逐渐向内部侵蚀，当钢筋接触到空气、潮湿后开始锈蚀，其膨胀力使裂纹宽度、长度逐渐增加，直至造成钢筋外部的水泥脱落。如果杆身严重受力不均、内部积水、结冰或杆身存在质量问题也会使裂纹发生的时间提前，或在较短的时间内出现局部酥裂露筋。我公司曾经考虑过水泥杆加大截面积加固、包钢板条、碳纤维加固等方案，但经过设计研究，以上方案对 200KV 升压站线路不停电情况下加固水泥电杆都存在一定缺陷和不安全因素不太适合在此项目中应用，列如下：
包钢板条加固：
优点： 1 、该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。 等径水泥电杆如何加固防腐
2 、粘钢在建筑施工中已广泛应用，对混凝土梁、板、柱加固达到较好效果；
不足：
1 、钢材是易导电体，在 220KV 升压站架构带电环境下作业又不安全因素存在。
2 、造价高，普通粘接剂很难达到圆形水泥电杆设计要求，环箍很难与水泥电杆结合。
3 、钢材在电厂高硫空气环境下寿命短，易腐蚀影响受力。
碳纤维加固 :
优点
1 、碳纤维的抗拉强度极高，是普通钢材的 10 — 15 倍；
2 、耐酸碱、抗腐蚀，适宜在恶劣环境中服役，与结构胶配合使用，能阻止有害介质浸渗，对内部结构起保护作用， 等径水泥电杆如何加固防腐
3 、比重轻，基本不增加构件自重，不改变构件截面尺寸；
不足
碳纤维是较好的导电体，在高电压带电区域内使用对容易造成触电、短路等安全事故，对以后使用过程中也会产生安全隐患。
增大截面积施工：
优点：
对一般建筑构件加固具有施工工艺简单，使用经验丰富、用途广泛、受力可靠等优点；
不足：
1 、对于空腹水泥电杆增大截面对杆体和基础增加了不少额外承载力，对整个架构和基础造成受力影响。
2 、工作量大，养护周期长，从其加固效果来看，对于壁厚只有 5cm 的空腹水泥电杆，无法采用植入剪切摩擦筋改善结合面的粘接和抗剪抗拉能力，新旧混凝土的粘接面的强度很难得到保证，容易出现两个环体，影响受力；
3 、增加 水泥杆 的体积，造成与未加大截面的水泥杆不协调，造成不美观感。
施工方案： 等径水泥电杆如何加固防腐

芳纶纤维是新一代建筑结构加固补强材料，它是一种有机合成的纤维，具有强度高（高强度，是抗拉强度是钢材的 7 倍）、弹性模量高、柔韧、重量轻（重量轻，重量是钢材的 1/5 ）、耐腐蚀、热稳定性好和不导电（是电场、磁场的绝缘体，不会对电场、磁场产生干扰，适合有绝缘要求的场合）等特性。河北衡水供电公司曾使用类似加固方案加固对架空送电线路水泥电杆，以下为水泥电杆具体加固方案：
重度损坏水泥杆加固方案：
第一步：施工前对受损严重的电杆要进行适当的卸载和支撑处理，以免施工中带来不必要的安全隐患。
第二步：对受损严重的水泥杆先进行凿毛处理，用角磨机打磨去水泥杆碳化的表层直至露出新的水泥层，剔打水泥杆受损部位皲裂、脱落、龟裂的水泥层直至坚实的部位。
第三步：对暴露锈蚀的钢筋、铁箍进行打磨除锈，除锈完毕后涂刷阻锈环氧树脂，将水泥杆缺陷的部位用环氧砂浆填补找平，裂缝部位用裂缝修补专用胶屏蔽填实。
第四步：涂刷专用树脂胶，沿水泥杆纵向粘贴芳纶纤维 ASF-60 型一层将整个水泥杆环包，纵向粘贴完毕后环形粘贴宽 200mm 芳纶纤维环箍间距 300mm 。
第五步：待胶粘剂完全稳定后在芳纶纤维表面涂刷一层环氧树脂将粗沙粘在芳纶纤维布表面（增加保护层砂浆与芳纶纤维布的结合力），粘贴完毕后在水泥杆外部涂抹 2~3mm 厚抗裂砂浆作为保护层。
中度损坏水泥杆加固方案：
第一步：对中度受损的水泥杆先进行凿毛处理，用角磨机打磨去水泥杆碳化的表层直至露出新的水泥层，剔打水泥杆受损部位皲裂、脱落、龟裂的水泥层直至坚实的部位；
第二步：对暴露锈蚀的钢筋、铁箍进行打磨除锈，除锈完毕后涂刷阻锈环氧树脂，将水泥杆缺陷的部位用环氧砂浆填补找平，裂缝部位用裂缝修补专用胶屏蔽填实；
第三步：涂刷专用树脂胶，沿水泥杆纵向粘贴芳纶纤维 ASF-40 型一层将整个水泥杆环包，纵向粘贴完毕后环形粘贴宽 200mm 芳纶纤维环箍间距 500mm ；
第四步：待胶粘剂完全稳定后在芳纶纤维表面涂刷一层环氧树脂将粗沙粘在芳纶纤维布表面（增加保护层砂浆与芳纶纤维布的结合力），粘贴完毕后在水泥杆外部涂抹 2~3mm 厚抗裂砂浆作为保护层。

杆箍加固防腐处理方案：
第一步：将杆箍附近受损裂纹的水泥层剔出，露坚实的水泥面，轻微的裂缝用裂缝修补专用胶屏蔽填实；
第二步：用砂轮角磨机打磨去杆箍和两端暴露钢筋上的锈迹，完毕后换钢丝轮打磨凹陷部位的铁锈，直至打磨出金属光泽，用高压气吹去表面的浮锈、浮灰之后用丙酮擦拭表面直到无杂物为止；
第三步：涂刷阻锈专用环氧树脂二层，涂抹环氧抗裂砂浆，厚度与水泥杆外径相等，粘贴芳纶纤维布一层，粘贴完毕后在水泥杆外部涂抹 2~3mm 厚抗裂砂浆作为保护层。
屏蔽涂料施工方案：（使用屏蔽材料为两种） 等径水泥电杆如何加固防腐
1 、水泥基渗透结晶体（经试验在混凝土试件表面涂上该产品后，所产生的物化反应，逐步向混凝土结构内部即上下左右前后进行渗透，将其在室外放置半年，渗透深度为 150-200mm 。具有独特的呼吸、防腐、耐老化、保护钢筋、自我修复裂缝能力。）
2 、聚合物水泥基涂料（该产品具有防水、防腐、耐老化、保护钢筋能力。）
第一步：对未损坏的水泥杆先进行凿毛处理，打磨去水泥杆表面的碳化层，除去浮灰，涂刮水泥基渗透结晶体两遍；
第二步：涂刷聚合物水泥基涂料一层作为修复保护层，使水泥杆径面光滑无粗糙感。
修复后增加受力及使用年限
加固防腐后水泥杆承载力得到有效保障，延长水泥杆使用寿命 5~15 年。
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