近年來,隨著電網(wǎng)建設(shè)的飛速發(fā)展和不斷堅強(qiáng),遼寧電網(wǎng)66 千伏以上新建送電線路已基本不采用混凝土電桿,而采用穩(wěn)定性和耐腐蝕性更好的鐵塔。但是,對于目前正在運(yùn)行的老舊混凝土電桿線路(特別是農(nóng)網(wǎng)上劃以來新接收的部分線路),在短時間內(nèi)還不能馬上改造,而這些線路已運(yùn)行二三十年,桿體都不同程度的存在裂紋和腐蝕,這些裂紋和腐蝕直接影響到混凝土電桿的使用壽命,甚至影響到輸電線路的安全運(yùn)行。因此,全面分析電桿裂紋腐蝕的成因,并根據(jù)不同實際情況采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施,是解決電桿裂紋和腐蝕問題的重要環(huán)節(jié)。
從丹東供電公司管轄的送電線路地理位置來看,混凝土電桿裂紋腐蝕比較嚴(yán)重的地區(qū),主要位于沿海水田地帶及位于丘陵地帶沿江河流域低洼區(qū)粘性土壤地質(zhì)條件等一些區(qū)域,其它一些相似地質(zhì)條件的線段也不同程度地出現(xiàn)裂紋腐蝕情況,其具體表現(xiàn)為:
(一)根部現(xiàn)已出現(xiàn)裂紋,且隨著運(yùn)行年限的增加,裂紋和腐蝕的程度有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。
(二)已經(jīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加套的混凝土電桿,因施工質(zhì)量問題或施工方法不當(dāng),混凝土套又出現(xiàn)新的裂紋,失掉了對混凝土根部的補(bǔ)強(qiáng)和保護(hù)作用。
(三)電桿中上部分的局部裂紋情況比較嚴(yán)重,尚未采取有效措施加以處理,個別混凝土電桿裂紋腐蝕發(fā)展速度比較快,腐蝕情況也比較嚴(yán)重。
(四)電桿接頭部位的鋼圈、法蘭盤鋼件銹蝕比較嚴(yán)重,并存在由施工造成的混凝土剝落、露筋、裂紋等問題。尤其是早期建設(shè)的法蘭結(jié)構(gòu),除銹蝕油比較困難,運(yùn)行中銹蝕速度較快。
一、影響混凝土電桿裂紋腐蝕的有關(guān)因素
(一)天然水的溶蝕:硅酸鹽水泥經(jīng)水化作用后主要生成物是氫氧化鈣、硅酸鹽、鋁酸鹽等,這些物質(zhì)在一定程度上溶于水,當(dāng)混凝土電桿出現(xiàn)了小的裂縫,水將直接侵入混凝土內(nèi)部,使水與混凝土的接觸面增大,加速了水的溶蝕作用。
(二)酸性物質(zhì)的化學(xué)腐蝕作用:混凝土中的氫氧化鈣、硅酸鹽、鋁酸鹽等與空氣或水中的酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,能生成相應(yīng)的鈣鹽和其它新的鹽類,這些鹽類常含有結(jié)晶,如果桿體在生產(chǎn)、運(yùn)輸以及安裝過程中產(chǎn)生細(xì)小的裂紋,那么這些結(jié)晶就會在裂紋的縫隙中進(jìn)行,結(jié)晶膨脹產(chǎn)生的壓力就會使桿體縫隙逐漸增大,最終導(dǎo)致混凝土支解破壞。
(三)各種鹽類的破壞作用:多數(shù)鹽類都具有吸濕性、水溶性,在沿海地區(qū)潮濕的空氣、較高的地下水位,以及城市的污水里,常含有鎂鹽、鈉鹽、硫酸鐵、硫酸銅等鹽類,它與混凝土中的鹽和堿發(fā)生反應(yīng),能生成新的鹽和堿,溶水后隨之流失,如硫酸鈣、石膏等。當(dāng)氣候干燥時這些鹽類從水中析出形成結(jié)晶,附著在縫隙之中或裂縫的表面,形成白花花的石膏或其它鹽類結(jié)晶沉積層,這些白色的鹽類晶體沉積物極易吸收水分,形成結(jié)晶水產(chǎn)生結(jié)晶壓力使桿體裂紋繼續(xù)發(fā)展,加速里混凝土的電桿的腐蝕。
二、混凝土電桿裂紋的防護(hù)引起鋼筋混凝土電桿桿體裂紋的原因有多種,有制造、運(yùn)輸、施工等方面因素,也有運(yùn)行方面的原因。這里所說的電桿裂紋的預(yù)防,是指在運(yùn)行過程中,如何預(yù)防電桿裂紋的發(fā)展(發(fā)生),從而延長混凝土電桿使用壽命的問題。
(一)阻斷能進(jìn)入混凝土電桿內(nèi)部的水源:對未封頂或封頂不嚴(yán)的混凝土電桿,要使用環(huán)氧樹脂補(bǔ)修劑進(jìn)行封頂;要阻塞法蘭結(jié)構(gòu)可能漏水的縫隙,電桿中段的裂紋要及時抹縫修補(bǔ)處理。
(二)對有地下水的電桿,運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常檢查和監(jiān)視放水孔是否暢通,結(jié)凍前應(yīng)檢查混凝土電桿內(nèi)的積水情況,并適時進(jìn)行抽水排放,使桿內(nèi)積水結(jié)凍時冰面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地平面,這點對已經(jīng)輕微裂紋的混凝土電桿尤為重要,它可以防止主裂紋繼續(xù)擴(kuò)大。
(三)對積水較多的電桿,亦可采用鑿孔放水的辦法消除積水,新鑿排水孔位置,可選擇在地平面以下或者桿根土臺之中,充分利用其自然排水減少維護(hù)工作量。新鑿的排水孔應(yīng)避開鋼筋位置并盡量規(guī)整,如漏筋或孔徑較大且不規(guī)則時,應(yīng)加設(shè)硬質(zhì)塑料管并用混凝土修補(bǔ)抹光處理。
三、混凝土電桿裂紋腐蝕的處理在采取措施預(yù)防混凝土電桿裂紋進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)上,對桿體裂紋超過0.2mm 以上的混凝土電桿,應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)處理。
(一)混凝土桿段上離地面較高的裂紋腐蝕處理:首先應(yīng)明確裂紋的原因,是施工遺留的還水運(yùn)行中積水結(jié)冰凍漲原因形成的,區(qū)分不同情況分別采取相應(yīng)處理措施:施工原因形成的裂紋,其特點水裂紋形狀比較單一,大都為均勻的橫向紋,個別的為一至兩道豎紋,運(yùn)行中裂紋發(fā)展速度緩慢,裂縫表面白色沉積物較少或無沉積物。對這種裂紋,可以按有關(guān)工藝規(guī)程建議使用環(huán)氧樹脂修補(bǔ)劑,或其它修補(bǔ)劑直接進(jìn)行修補(bǔ)。
桿內(nèi)結(jié)冰形成的裂紋,其特點是大部分位于電桿的根部,首先出現(xiàn)以豎紋為主的主紋,同時附有不規(guī)則的網(wǎng)狀紋,豎紋與網(wǎng)狀紋表面有大量的白色沉積物,嚴(yán)重者局部混凝土結(jié)構(gòu)松散剝落。對于這種類型的裂紋,首先應(yīng)鑒定混凝土電桿的強(qiáng)度確定其修補(bǔ)價值,如長度不超過一米,腐蝕面寬度不超過桿圍的四分之一,嚴(yán)重腐蝕松散剝落的混凝土深度,不超過鋼筋混凝土電桿保護(hù)層厚度,并無鋼筋嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象,一般均可進(jìn)行修補(bǔ)處理。
(二)桿根或離地面較近處混凝土電桿的裂紋處理:可以采用加混凝土套補(bǔ)強(qiáng)處理?;炷岭姉U的結(jié)構(gòu)類型大體可分等徑桿和拔稍桿兩種,其受力形式有所區(qū)別。前者在一般正常情況下僅承受支撐壓力,由于電桿根部損壞部位較低,對電桿的承受力影響不大,所以對這類混凝土電桿補(bǔ)強(qiáng)加套時,可僅考慮對電桿混凝土的補(bǔ)強(qiáng)作用。而非正常情況下的彎矩和扭矩,可由經(jīng)混凝土套補(bǔ)強(qiáng)后的原電桿承受,因原電桿并未嚴(yán)重受損,這樣混凝土套的結(jié)構(gòu)尺寸可以縮小,此類混凝土套的結(jié)構(gòu)型式如下:套低深度應(yīng)超過凍層,丹東地區(qū)約1.0m 左右,套頂高度應(yīng)超過最長裂紋高度的0.1~0.2m,套的壁厚可取6~10cm,可采用200 標(biāo)號混凝土澆灌。原桿與混凝土套的接觸面應(yīng)打成麻面,并鑿除已疏散剝離的混凝土,清除桿面及縫隙中的沉積物,清洗桿面接觸部位的污垢,為考慮增加附著力,混凝土套內(nèi)增加直徑4~6mm環(huán)向螺旋筋,每米放5~8 道保持間距不大于0.2m,套的上部應(yīng)密繞2~3 道,鋼筋距套的頂面距離不小于30mm。為方便螺旋筋的固定和綁扎,亦可增加4~6 根直徑不超過12mm 的豎筋;拔稍型混凝土電桿不僅承受壓力,還承受各種情況下的彎矩、扭矩和切向應(yīng)力,僅依靠簡單的混凝土套不易滿足混凝土電桿的強(qiáng)度要求。為此,加套前應(yīng)進(jìn)行綜合鑒定,對已有拉線或損壞不嚴(yán)重的混凝土電桿,可利用混凝土套作為防止電桿進(jìn)一步裂紋腐蝕的防護(hù)措施,這樣既利用了原來的電桿強(qiáng)度,又起到了對原來電桿的補(bǔ)強(qiáng)作用。
(三)鋼圈法蘭銹蝕問題的處理:混凝土電桿桿段接口鋼圈或法蘭是混凝土電桿的一部分,預(yù)防和處理鋼圈或法蘭銹蝕,與混凝土桿段的維修同等重要。在我們?nèi)粘5倪\(yùn)行維護(hù)中,對鋼圈或法蘭一直沿用刷油這一傳統(tǒng)辦法進(jìn)行防腐處理,但多年來的運(yùn)行經(jīng)驗表明,采用這種辦法尚有很多弊端和不便:1、油質(zhì)不耐久,往往一次刷油僅能維持3~5 年,增加了運(yùn)行維護(hù)工作量。2、除銹困難,無法保證刷油質(zhì)量,尤其是內(nèi)法蘭結(jié)構(gòu),障礙多,銹層無法除盡,該項工作已成為運(yùn)行單位的負(fù)擔(dān)。鑒于上述原因,混凝土電桿的法蘭銹蝕問題,已成為運(yùn)行單位棘手的問題。
以下介紹幾種修補(bǔ)劑的參考配方:環(huán)氧樹脂水泥漿修補(bǔ)劑(重量比):環(huán)氧樹脂100、乙二胺6、二甲苯15、水泥300,調(diào)至以涂刷稠度合適為宜的膠狀,涂刷與桿體裂縫處。
白乳膠水泥修補(bǔ)液(聚醋酸乙烯乳液,重量比):白乳膠10、水10~15、水泥30~40,先將白乳膠加水調(diào)勻,再加適量水泥填至適于涂抹的粘稠狀,用扁刮刀刮抹于桿體裂縫處。如水泥桿體損壞裂縫較大可在該修補(bǔ)劑內(nèi)按水泥用量的倍比例,摻砂調(diào)勻后抹縫處理。
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