第一节 杆塔及其基础
一、杆塔的作用
杆塔是架空配电线路的重要组成部分，其作用是支持导线和其他附件。杆塔的型式和尺寸应能使导线与导线之间、导线与杆塔之间以及导线对大地和交叉跨越物之间，有足够的电气安全距离。
二、杆塔种类和使用特点
（一）杆塔按材质分类
1.木杆
木杆的优点是绝缘性能好、质量小、运输及施工方便；缺点是机械强度低、易腐朽、使用年限短、维护工作量大。鉴于我国木材资源紧张，故不推广使用，目前仅用于部分地区农网的配电线路上。
2.水泥杆（钢筋混凝土杆）
水泥杆是钢筋混凝土电杆的俗称，钢筋和混凝土在离心滚杆机内浇制而成，一般可分为锥形杆（也称拔梢水泥杆，锥度一般为1/75，即由杆尖向下每下降1m，杆身直径增加13.3mm）和等径杆。其优点是结实耐用、使用年限长、美观、维护工作量小。缺点是比较笨重、运输及施工不便。钢筋混凝土电杆使用最多的是锥形杆，低压配电线路采用锥形杆，梢径一般为150mm，杆高8～10m；中压配电线路大部分也采用锥形杆，梢径一般为
190mm和230mm，杆高有10m、11m、12m、13m、15m等几种。
钢筋混凝土电杆分为普通型、预应力型和部分预应力型三种。预应力杆在制造过程中将钢筋拉伸，浇灌混凝土后钢筋内仍保持拉应力，使混凝土受压，提高了强度，故预应力杆使用的钢筋截面比普通杆的可略小，杆身壁厚也较薄，杆身表面光滑无裂纹。锥形电杆杆段规格见图41。
图41 锥形电杆杆段规格图
普通及预应力锥形钢筋混凝土电杆常用规格见表41、表42，普通及预应力φ300mm等径电杆钢筋混凝土电杆常用规格见表43、表44。
表4 1
普通（非预应力）锥形钢筋混凝土电杆常用规格（参考）
续表
注 1.本表电杆壁厚均为50mm，混凝土标号不应低于C30，宜采用带肋钢筋。
2.在同等检验弯矩下，钢筋材质的选择可能引起配筋的直径或根数的变化，本表仅作为电杆正常配筋参考，实
际配筋直径或根数低于本表数值时，可根据情况进行校核或查验型式试验报告。3.电杆承载力检验弯矩M0———承载力综合检验系数允许值为2.0。
4.本表数值摘自GB/T4623—2006《环形混凝土电杆》及部分生产厂样本。
表4 2
预应力圆锥形钢筋混凝土电杆常用规格（参考）
注 1.混凝土标号不应低于C40。
2.在同等检验弯矩下，钢筋材质的选择可能引起配筋的直径或根数的变化，本表仅作为电杆正常配筋参考，实
际配筋直径或根数低于本表数值时，可根据情况进行校核或查验型式试验报告。3.电杆承载力检验弯矩M0———承载力综合检验系数允许值为2.0。
4.本表数值部分摘自GB/T4623—2006《环形混凝土电杆》及部分生产厂样本。
表4 3
普通（非预应力）φ300mm等径钢筋混凝土电杆常用规格（参考）
注 同表41注。
表4 4
预应力φ300mm等径钢筋混凝土电杆常用规格（参考）
注 本表电杆壁厚均为50mm，其余同表4 2注。
钢筋混凝土电杆的构造断面一般为环形，φ300mm等径电杆主筋的分布见图42，对盘旋在主筋外的螺旋筋直径、螺距、布置的要求如下。
图42 电杆主筋分布图
（1）梢径小于或等于190mm的锥形杆，螺旋筋的直径采用3.0mm；梢径大于190mm的锥形杆或直径大于等于300mm的等径杆，螺旋筋的直径采用4.0mm。
（2）螺旋筋必须沿杆段全长布置在主筋外围，对梢径小于或等于150mm的杆段，螺距不大于150mm，梢径等于或大于170mm的杆段，螺距不大于100mm。杆段无接头端的，螺旋筋应紧密缠绕3～5圈，且在端部500mm范围内螺距应控制在50～60mm。
（3）固定主筋用的架立圈间距不宜大于1m，杆端无接头端应设置两个架立圈，并将架立圈与主筋扎结牢固。
整根钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩见表45；整根预应力、部分预应力混凝土锥形杆开裂检验弯矩见表46；组装钢筋混凝土锥形杆开裂检验弯矩见表4 7；组装预应力、部分预应力混凝土锥形杆开裂检验弯矩见表48；等径杆开裂检验弯矩见表
4 9。
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按
摘
表
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
注
表4 9
等径杆开裂检验弯矩
注 1.用简支式试验时，开裂检验弯矩（Mk）即在开裂检验荷载作用下两加荷点间断面处的最大弯矩。
2.电杆承载力检验弯矩Mu=βu·Mk，βu———承载力综合检验系数，取2.0。
3.经供需双方协议，也可生产其他承载力检验弯矩的电杆。
4.按照上级主管部门批准的图纸或用户提供的图纸生产的产品，则根据图纸注明的要求进行检验。
5.摘自GB/T4623—2006《环形混凝土电杆》。
普通钢筋混凝土电杆外观尺寸允许误差见表410。
表4 10
普通钢筋混凝土电杆外观尺寸允许误差表
单位：mm
注 1.De为埋管处电杆直径，L为杆段长度。
2.摘自GB/T4623—2006《环形混凝土电杆》。
3.金属杆
金属杆有铁塔、钢管杆和型钢杆等。其优点是机械强度高、搬运组装方便、使用年限长。缺点是耗用钢材多、投资大、维修中除锈及刷漆工作量大。
钢管杆是近年来研制的一种新的电杆形式，目前全国各地钢管电杆的应用逐渐增多。钢管杆它不仅集有钢筋混凝土电杆及铁塔的优点，同时还有它们无法比拟的优点。主要优点体现在其生产周期短、占地面积小、能承受较大的应力、杆型美观等诸多方面，适用于城市景观道路、道路狭窄和无法安装拉线的地方。但钢管杆造价高、制造工艺复杂、重量大，因此在选用时必须进行技术经济比较。
架空配电线路用钢管杆一般多用Q235、16Mn或ASTMA—572钢材制造。钢管杆若按其外形分类，它可分为圆形、椭圆形、六边或十二边及以上多边形等，且多呈锥
形。通常情况下，其斜率：直线杆一般为1/75～1/70；30°转角约为1/65；60°转角约
为1/45；90°转角约为1/35。按钢管杆的基础形式，它又可分为法兰式和管桩式两种。钢管杆梢径一般为200～260mm，常用的钢管杆梢径多为230mm，杆高由设计确定，
一般为11～15m。
钢管杆使用注意事项
（1）为方便施工，10kV配电线路钢管杆原则上采用圆形、十二边形整根钢管杆。（2）钢管杆的加工必须符合图纸和相应的国家及企业标准。整根钢管杆及各杆段的弯
曲度不应超过其长度2‰；钢管横断面的环形垂直椭圆不应大于2D/1000（D为直径）。钢管杆的焊接应符合GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》的规定，并附有焊缝无损探伤检验报告。钢管杆材料，包括钢板及螺栓，均应热镀锌，其锌层厚度不应小
于85μm。
（3）钢管杆宜在离杆根3m处设置铭牌，其主要内容应包括：钢管杆制造厂名、转角度数、生产日期、梢径、斜率等方面。
（4）钢管杆施工不宜采用钢丝绳吊装，宜采用高强度尼龙绳。
（5）施工与材料部门应充分考虑钢管杆生产周期、工程所需数量、运输与工程的配合，包括钢管杆基础施工。并且钢管杆的配套构件与钢管杆杆径相一致。
（6）立杆前应仔细核对钢管杆铭牌与设计图纸是否相符。
（7）钢管杆基础一般包括混凝土基础和钢管桩基础，应根据实际情况进行选用。对于混凝土基础宜在保养期后架线，否则应设置临时拉线，保养期后应拆除。钢管桩基础压桩施工前必须开挖路面2m以下深度，探明确无地下管线设备后方可压桩。
（8）钢管桩上端宜热镀锌1～1.2m。
（9）新立钢管杆应向受力方向反向预偏杆长的15‰距离。
（10）套接式钢管杆应设置套接标志线，在施工中套接深度应满足要求。如无套接标志线，其套接深度应为上段杆径的1.5倍。
（11）钢管杆应可靠接地。钢管杆竖立必须与钢基可靠连接，要求钢基填土夯实，在离地面50cm处浇制混凝土与路面相平。施工结束后应测量钢管杆接地电阻值，其值最大不宜超过10Ω。14.2m钢管杆（管桩式）技术参数见表411、15m钢管杆（管桩式或混凝土基础）技术参数见表412。
表4 11
14.2m钢管杆（管桩式）技术参数
表4 12
15m钢管杆（管桩式或混凝土基础）技术参数
（二）杆塔按线路上作用分类
1.直线杆塔
直线杆塔主要用于线路直线段中。在正常运行情况下，直线杆塔一般不承受顺线路方向的张力，而是承受垂直荷载即导线、绝缘子、金具、覆冰的重量，以及水平荷载即风压力等。只有在电杆两侧档距相差悬殊或一侧发生断线时，直线杆才承受相邻两档导线的不平衡张力。直线杆型如图43所示。
图43 直线杆型
（a）、（c）用于直线及15°以下转角；（b）、（d）用于直线及15°～30°转角
2.耐张杆塔
耐张杆塔又称承力杆塔，主要用于路线分段处。在正常情况下，耐张杆除了承受与直线杆塔相同的荷载外，还承受导线的不平衡张力。在断线情况下，耐张杆还要承受断线张力，并能将线路断线、倒杆事故控制在一个耐张段内，便于施工和检修。耐张杆型如图
4 4所示。
3.转角杆塔
转角杆塔主要用于线路转角处，线路转向内角的补角称为线路转角。转角杆塔除承受导线等的垂直荷载和风压力外，还要承受导线转角的合力，合力的大小决定于转角的大小和导线的张力，由于转角杆塔两侧导线拉力不在一条直线上，一般用拉线来平衡转角杆的图44 耐张杆型
（a）用于耐张杆；（b）用于耐张杆（带隔离开关）
不平衡张力。转角杆型如图45所示。
图45 转角杆型
（a）用于LJ—120及以上导线；（b）用于LJ—95及以下导线
4.终端杆塔
终端杆塔位于线路首、末端，发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆塔，线路最末端一基杆塔也是终端杆塔，它是一种能承受单侧导线张力的杆塔。终端杆型如图46所示。
图46 终端杆型
（a）用于LJ—120及以上导线；（b）用于LJ—95及以下导线
5.跨越杆塔
跨越杆塔一般用于架空配电线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、通信线等场所。跨越杆型如图47所示。
6.分支杆塔
分支杆塔一般用于架空配电线路的分支。分支杆型如图48所示。
图47 跨越杆型
图48 分枝杆型
三、杆塔基础的作用及分类
杆塔基础是指架空配电线路杆塔地面以下部分的设施。其作用是保证杆塔稳定，防止杆塔产生上拔、下压或倾覆。
杆塔基础一般分为混凝土电杆基础和铁塔基础。1.钢筋混凝土电杆基础
钢筋混凝土电杆基础一般采用底盘、卡盘、拉线盘（俗称三盘）基础，通常是事先在工厂预制好，使用时运到施工现场组装，较为方便。底盘是垫在电杆底部的方（圆）形盘，承受电杆的下压力并将其传递到地基上，以防电杆下沉；卡盘是紧贴杆身埋入地面以下的长形横盘，采用U型抱箍与电杆卡接，以承受线路的横向力，提高电杆的抗倾覆力，防止电杆倾斜；拉线盘是埋置于土中的钢筋混凝土长方形盘，在盘的中部设置安装U形吊环或拉线棒的孔洞，与拉线棒及金具相连接，以承受拉线的上拔力，是拉线的锚固基础。钢筋混凝土电杆基础如图49所示。底盘结构如图4 10所示，底盘主要技术参数
图49 钢筋混凝土电杆基础示意图
（a）底盘基础；（b）卡盘基础；（c）拉线盘基础
1—底盘；2—电杆；3—拉线；4—拉线盘；5—卡盘
图410 底盘结构
见表413；卡盘结构如图411所示，卡盘主要技术参数见表4 14；拉线盘结构如图412所示，拉线盘主要技术参数见表415。
图411 卡盘结构
表4 13
底盘主要技术参数表
注 钢筋交叉点应绑扎或焊接。
表4 14
卡盘主要技术参数表
注 钢筋交叉点应绑扎或焊接，抱箍、螺母及垫圈应热镀锌。
表4 15
拉线盘主要技术参数表
注 钢筋交叉点应绑扎或焊接，两个规格的拉线盘允许使用力分别为2.7t、4.99t，K=2。
在线路设计施工基础时，应根据当地土壤特性和运行经验，决定是否需用底盘、卡盘。若水泥杆立在岩石或土质坚硬地区，可以直接埋入基坑而不设底盘或卡盘。
2.铁塔基础
铁塔基础型式一般根据铁塔类型、塔位地形、地质及施工条件等实际情况确定。根据铁塔根开大小不同，大体可分为宽基和窄基两种。宽基是将铁塔的每根主材（每条腿）分别安置在一个独立的基础上，这种基础稳定性较好，但占地面积较大，常被用在郊区和旷野地区。窄基塔是将铁塔的四根主材（四条腿）安置在一个基础上。这种基础
图412 拉线盘结构
占地面积较小，但为了满足抗倾覆能力要求，基础在地下部分较深、较大，常被用在市区配电线路上或地形较窄地段。
3.对基础一般要求
对于杆塔基础，除根据杆塔荷载及现场的地质条件确定其合理经济的型式和埋深外，要考虑水流对基础的冲刷作用和基土的冻胀影响。基础的埋深必须在冻土层深度以下，且不应小于0.6m，在地面并应留有300mm高的防沉土台。