桿塔撓度簡介

電力線路線桿塔的撓度是設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收和運(yùn)行過程中都十分重視的問題。線路設(shè)計(jì)規(guī)程、施工驗(yàn)收規(guī)范和線路運(yùn)行規(guī)程中，對桿塔撓度的允許值都有專門條文規(guī)定。由于這些規(guī)程的修訂時期不一致，相互御接不夠充分，在執(zhí)行過程中常有不同的理解，或只注意到本階段本單位的規(guī)定，而忽略通盤考慮和全面貫徹，以致造成不能完全滿足上述規(guī)程的情況，降低了桿塔的施工和運(yùn)行水平。

現(xiàn)行《架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》(SDJ3-79)規(guī)定了在長期荷載作用下，各類桿塔的計(jì)算撓度允許值；現(xiàn)行《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收暫行技術(shù)規(guī)范》(電建規(guī)DJG104-63)規(guī)定了各類桿塔組立后的允許傾斜值，并對轉(zhuǎn)角和終端塔還規(guī)定了架線后的允許傾斜加撓度值；現(xiàn)行《高壓架空電力線路運(yùn)行規(guī)程》也規(guī)定了各類桿塔運(yùn)行時的容許傾斜值。執(zhí)行上述各規(guī)定時，常易發(fā)生下列幾方面的誤解或理解不足之處：

1.驗(yàn)收檢查時，往往將測量的桿塔頂點(diǎn)對根部中垂線的位移當(dāng)成施工傾斜值。

2.在施工和驗(yàn)收時.對拉線桿塔的撓度和彎曲的側(cè)量方法一般不夠正確。

3.施工驗(yàn)收規(guī)范中，沒有規(guī)定直線桿塔架線后的允許傾斜值，驗(yàn)收時常發(fā)生不同的理解和要求。

4.轉(zhuǎn)角塔和終端塔在架線后的允許傾斜加撓度值沒有明確是否允許塔頂向受力側(cè)傾斜的限制。

為了處理上述問題，首先要分清計(jì)算撓度、施工傾斜和運(yùn)行傾斜的實(shí)質(zhì).然后才能采取正確的施工措施和測量方法 。

這種變形一般有圖1幾種情況：

桿塔組立后，其中心線的偏移值y₁，為施工傾斜值。大家對這一點(diǎn)的理解比較一致。因在架線前桿塔未受垂直荷重時，不應(yīng)產(chǎn)生計(jì)算撓度，故只有施工傾斜值y₁。施工驗(yàn)收規(guī)范中規(guī)定這個值應(yīng)不大于3H/1000。

但還應(yīng)控制整體彎曲變形，其值在施工驗(yàn)收規(guī)范中則沒有規(guī)定。參考有關(guān)條文精神，建議不大于2L/1000(L為測量的彎曲區(qū)段長度)。

桿塔架線后，由于垂直荷載產(chǎn)生的最大撓度值，應(yīng)作為檢驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算撓度的數(shù)值。因最大撓度值屬于結(jié)構(gòu)受力引起的變形，應(yīng)由設(shè)計(jì)計(jì)算控制。設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：對塔，不超過3H/1000，對桿，不超過5H/1000。

架線后桿塔增加的變形，主要由于垂直荷重產(chǎn)生。而施工傾斜值，除不對稱結(jié)構(gòu)的桿塔會向重載側(cè)有微小變化外，實(shí)質(zhì)上仍是架線前的施工傾斜值y₁。對稱結(jié)構(gòu)的桿塔，架線后在理論上不產(chǎn)生計(jì)算撓度值，其施工傾斜值仍應(yīng)與架線前一樣。從這兩種意義來看，現(xiàn)行施工驗(yàn)收規(guī)范對架線后直線桿塔的施工傾斜值未作規(guī)定，可以理解為因它與桿塔組立前沒有本質(zhì)區(qū)別，故不規(guī)定再測施工傾斜值。該規(guī)范修訂稿還注明了“桿塔組立后的允許傾斜值，也作為架線后竣工驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)”，這就更明確了上述理解。只是施工傾斜的測量位置應(yīng)為桿塔撓曲曲線的切線與桿塔根部垂線在頂點(diǎn)的位移y₁值，而不是通常測量桿塔頂點(diǎn)與根部垂線的位移y值。

桿塔頂點(diǎn)與根部垂線的位移y值，應(yīng)為運(yùn)行傾斜值。這個值在運(yùn)行規(guī)范中規(guī)定應(yīng)不超過5H/1000。 y值實(shí)為施工傾斜與結(jié)構(gòu)受力變形的綜合結(jié)果，故不能僅理解為施工傾斜值。

它一般有圖2幾種情況：

設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，拉線桿塔的允許計(jì)算撓度為:桿塔頂部撓度應(yīng)不大于4H/1000；拉線點(diǎn)以下的身部彎曲f應(yīng)不大于2L/1000。相應(yīng)的施工傾斜值應(yīng)為拉線點(diǎn)到根部延長線與中垂線在頂點(diǎn)的偏移y₁。而運(yùn)行傾斜值應(yīng)為桿塔頂點(diǎn)與根部中垂線的位移y。通常把架線后的y值作為施工傾斜值是不正確的。

單柱桿塔的撓度在運(yùn)行時易向雙線側(cè)發(fā)展，因此，施工傾斜切忌向雙線側(cè)偏移，因?yàn)樵谶@種情況下，如再加上計(jì)算撓度，總的傾斜值很容易超過運(yùn)行傾斜容許值。故設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定“設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)桿塔特點(diǎn)提出施工預(yù)偏要求，預(yù)偏數(shù)值應(yīng)保證單柱桿塔不向雙線側(cè)傾斜?！笔┕を?yàn)收規(guī)范的修訂稿中也增加了“嚴(yán)禁架線后拉線點(diǎn)向重載側(cè)偏移”的明確規(guī)定。這一點(diǎn)在施工時應(yīng)予重視，要采取措施向單線側(cè)預(yù)偏。當(dāng)設(shè)計(jì)未提出預(yù)偏值時，根據(jù)一般設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，施工預(yù)偏可考慮3-5H/1000。

各種直線桿塔在順線路方向的施工傾斜值，仍應(yīng)滿足不大于3H/1000的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)中一般沒有導(dǎo)線不平衡張力，架線后不產(chǎn)生順線路方向的計(jì)算撓度，故架線后的傾斜標(biāo)準(zhǔn)仍應(yīng)達(dá)到架線前的標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定應(yīng)為不大于7H/1000。這是考慮到它們的受力特性和結(jié)構(gòu)剛度需要，在計(jì)算上應(yīng)能達(dá)到的對結(jié)構(gòu)剛度要求的計(jì)算指標(biāo)。轉(zhuǎn)角塔及終端塔在受力后總要產(chǎn)生撓度。為使運(yùn)行時的傾斜不致過大，設(shè)計(jì)規(guī)程還規(guī)定在設(shè)計(jì)中應(yīng)提出預(yù)偏要求，預(yù)偏數(shù)值應(yīng)保證架線后轉(zhuǎn)角塔不向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)傾斜。這里可理解為轉(zhuǎn)角塔受力后不允許向轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)“傾斜”，但是受力后，塔會有撓曲。塔預(yù)部還是可以向內(nèi)側(cè)撓曲的。

對于轉(zhuǎn)角塔及終端塔，施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定 “在架線后的允許傾斜加撓度應(yīng)不大于5H/1000”，并沒有明確塔頂是否允許撓到受力側(cè)的限制。即當(dāng)架線后的傾斜加撓度值達(dá)到5H/1000時，即使塔頂已撓到受力側(cè)，也可以認(rèn)為合格，不過這個值與運(yùn)行傾斜容許值之間沒有裕度。為了避免架線后，塔頂傾斜加撓度值過大，應(yīng)在設(shè)計(jì)提出計(jì)算撓度的基礎(chǔ)上采取足夠的預(yù)偏。施工驗(yàn)收規(guī)范修訂稿特別注明了“設(shè)計(jì)有預(yù)偏要求的桿塔，按設(shè)計(jì)預(yù)偏平面檢查結(jié)構(gòu)傾斜?！边@就明確了對轉(zhuǎn)角塔及終端塔組立仍可采取預(yù)偏。根據(jù)一些計(jì)算和實(shí)測結(jié)果，較滿負(fù)載的轉(zhuǎn)角塔及終端塔的計(jì)算撓度常在5H/1000左右，當(dāng)設(shè)計(jì)未提出預(yù)偏數(shù)值時，施工預(yù)偏值塔可取5-7H/1000)(非滿負(fù)載的轉(zhuǎn)角塔及終端塔可取3-5H/1000)。這樣，架線后即便產(chǎn)生最大計(jì)算撓度7H/1000時，塔頂向受力側(cè)的撓度值也不至超過2H/1000，仍給運(yùn)行容許傾斜值5H/1000留有較大裕度。

對于轉(zhuǎn)角桿及終端桿，施工驗(yàn)收規(guī)范“在架線后應(yīng)不向受力側(cè)傾料”的規(guī)定，是與設(shè)計(jì)規(guī)程要求的精神一致的。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)角桿及終端桿一般都帶有拉線，可以通過調(diào)整拉線來滿足架線后不向受力側(cè)傾斜的要求。但實(shí)踐證明，組立時仍必須注意預(yù)偏，否則，架線后有時仍然不易調(diào)整過來。其預(yù)偏原則，可取上述轉(zhuǎn)角塔及終端塔預(yù)偏數(shù)值的上限 。2100433B

桿塔（Pole and Tower）是支承架空輸電線路導(dǎo)線和架空地線并使它們之間以及與大地之間保持一定距離的桿形或塔形構(gòu)筑物。世界各國線路桿塔采用鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。通常對木和鋼筋混凝土的桿形結(jié)構(gòu)稱為桿，塔形的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土煙囪形結(jié)構(gòu)稱為塔。不帶拉線的桿塔稱為自立式桿塔，帶拉線的桿塔稱為拉線桿塔。中國缺少木材資源，不用木桿，而在應(yīng)用離心原理制作的鋼筋混凝土桿以及鋼筋混凝土煙囪形跨越塔方面有較為突出的成就。按其在輸配電線路中桿塔的受力分類，一般分為懸垂型桿塔與耐張型桿塔。

以檢測橋梁撓度為例：將撓度探測器安裝在探測器支架上，并接觸放置在橋梁被測點(diǎn)上，同理根據(jù)要測量的點(diǎn)，順序安裝好其他撓度探測器。將撓度探測器通過傳輸線纜連接至終端控制器，當(dāng)橋梁加載后橋梁發(fā)生撓度變形時，撓度探測器上放置了一個相應(yīng)的位移變形傳感器會測量出相應(yīng)的變形位移，并傳輸至終端控制器。由終端控制器通過軟件處理顯示相應(yīng)橋梁震動的最大撓度、最小撓度等。

像是光電型的橋梁撓度儀是將專用靶標(biāo)固定待測橋梁被測點(diǎn)，使靶標(biāo)與橋梁有機(jī)的結(jié)合起來形成共振，將橋梁震動轉(zhuǎn)換成特定波長的光源震動，通過光學(xué)解析系統(tǒng)將待測光信號解析至專用高精工業(yè)CCD，檢測靶標(biāo)在CCD上成像的中心坐標(biāo)的變化即可精確測量被測橋梁在載荷作用下產(chǎn)生的縱向和橫向位移及其對時間的響應(yīng)曲線。系統(tǒng)的K值（Kx，Ky），即CCD上每個象素代表的實(shí)際位移值，可在測量之前進(jìn)行標(biāo)定。

輸電線路耐張桿塔中心的位移是指由桿塔線路樁沿線路垂直方向定出桿塔中心樁所移動的一定距離，它是組立桿塔的依據(jù)。線路施工測量的依據(jù)是設(shè)計(jì)的線路走向圖，但對于轉(zhuǎn)角較大的桿塔中心樁是否位移，一般走向圖不予說明，這項(xiàng)工作必須由工程技術(shù)人員根據(jù)線路情況現(xiàn)場確定。這樣做的目的是為了改善相鄰桿塔的受力或減少相鄰直線桿塔懸垂絕緣子串的傾斜角和搖擺角，這一問題在大于等于60度的轉(zhuǎn)角塔尤為明顯。如果轉(zhuǎn)角較大的桿塔中心不位移，勢必造成桿塔懸垂絕緣子串的傾斜和導(dǎo)線受力不均，遇到惡劣天氣時就容易造成保護(hù)間隙不夠，甚至桿塔頭部扭斷的重大運(yùn)行事故，此問題在輸電線路施工中應(yīng)引起施工技術(shù)人員的高度重視。

當(dāng)導(dǎo)線由雙回路耐張轉(zhuǎn)角塔垂直排列變?yōu)閱位芈窏U塔水平（或三角）排列時，與雙回路耐張轉(zhuǎn)角塔相鄰的單回路桿塔絕緣子串的水平偏移往往增加較大，為確保相鄰直線桿塔運(yùn)行安全，確定雙回路耐張轉(zhuǎn)角塔位移值時，還要考慮相鄰單回路直線桿塔絕緣子串在最大風(fēng)速、內(nèi)部過電壓、外部過電壓情況下的搖擺角是否超過允許值。