金属抱杆试验方法探讨

李志明

摘 要：金属抱杆是输变电工程中常用的起重工具器，广泛用于送电线路施工的杆塔组立。目前常用的金属抱杆有钢管抱杆、角钢抱杆、铝合金抱杆、铝钢组合抱杆等，就使用形式不同可分为落地抱杆、悬浮抱杆、摇臂抱杆、人字抱杆等。抱杆现场试验是确保其施工安全的重要措施之一。针对抱杆的设计指标，确定了抱杆现场试验方案。该试验为抱杆的设计制造和使用提供参考依据。对金属抱杆轴向压力试验方法进行探讨，对试验结果造成影响的因素进行改进，使试验方法更为科学合理。

在电力行业标准DL5Q09.2—2004《电力建设安全工作规程第2部分：架空电力线路》（以下简称《安规》）和DL/875-2004《输电线路施工机具设计、试验基本要求》（以下简称《基本要求》）中对金属抱杆的试验均作了要求，在《安规》中要求金属抱杆过载试验每年要进行一次，试验负荷为额定载荷的1.25倍，持荷时间为10 min；《基本要求》中则对过载试验提出了详细的要求，即抱杆进行1.25倍额定负荷的过载试验，过载试验中以中心受压进行变形测量时，其横向变形量（挠度）不得超L/600，L为抱杆全长。

虽然《安规》和《基本要求》都对抱杆试验给出了要求，在《基本要求》中还提出了平卧式和竖立式两种场地布置方法，但二者都没有给出确切的试验方法，因此施工单位只有根据自身的现场情况编制试验方案。由于竖立式布置占用场地比较大，需要打临时拉线，试验过程中需要的人员、设备较多，操作起来相对麻烦，因此试验中多采用平卧式布置。该篇就平卧式布置试验方法进行探讨。

1 试验场地要求和支撑点的选取

平卧式布置要求试验场地有一块长度较抱杆长度稍长的平坦场地，这样在组立时，才不会因此产生较大的初始挠度，在加荷时也不会因此影响挠度的变化。

抱杆试验中，支撑点的选取是很重要的，如果支撑点选取不当，由于抱杆自重的影晌，抱杆在自由状态下的挠度值就可能超过标准要求，并且由于自重产生的初始挠度导致检测过程中所测得挠度值不准确。

在以往试验过程中，由于支撑点选取的不合理造成一定的初始挠度值，这个初始挠度值对受力过程中所产生的挠度有很大影响，好比一根笔直的直杆，如果没有初始挠度，顺着轴向方向加力是很难把它压弯的。一旦有了初始挠度，弯曲起来就容易得多。由于抱杆自重对抱杆自由状态初始挠度的影响会使加荷过程中的接度测量不准确，产生较大误差。而支撑点的合理选取能最大程度减少由于抱杆自熏对初始挠度值的影响。

抱杆支撑点的选择包括支撑点数量和支撑点位置的选择，通过多次试验总结，一般抱杆支撑点数量的选取根据抱杆的长细比确定，对于铝合金抱杆，长细比小于90的可选择2点支撑，长细比大于90的可选择4点支撑；对于钢抱杆，长细比小于110的可以选择两点支撑，长细比木于110的可选择4点支撑。对于2支撑，支撑点的位置应该选在抱杆的2个1/4重心处或4个1/8重心处（计算时应将抱杆头、底座以及辅助工具重量计算在内）如图1。

2 场地布置

抱杆组好后放置到支撑点上，将钢丝绳绕抱杆穿过，穿绳过程中应避免钢丝绳缠绕，在钢丝绳上串联加力装置（手扳葫芦）和测力仪（如图2）。

非轴向受力对抱杆挠度变化影响是很大的，在穿绳过程中应注意使钢丝绳和滑车保持对称，以避免在试验过程中使抱杆产生非轴向受力，导致试验结果不准确。

3 加荷与测量

根据抱杆额定轴向负荷计算出过载试验中的试验负荷，然后再计算出单根钢丝绳上的负荷值，即达到试验负荷时测力计显示值。以650 mm×650 mm×27000 mm银合金抱杆为例，抱杆额定轴向负荷为100 kN，则过载试验负荷为：100×1.25=125 kN；达到试验负荷时测力计显示值为：125/4= 31.25 kN。

在抱杆试验加荷的前后应测量抱杆的挠度值，即自由状态下的挠度值和过载试验状态下的挠度值。测量一般采用准绳法，即沿抱杆轴向拉一根准绳，准绳两端固定在抱杆两端，根据细绳与抱杆中端的相对位置测出挠度值。

在以前的试验中认为将准绳从抱杆中心穿过测量直观，但是目前许多抱杆横断面加斜撑，导致无法穿过准绳，因此试验中逐渐总结将准绳由抱杆中央转换至抱杆外，通过—定的计算一样可以准确的测量出抱杆的挠度值。操作与计算方法如下：

根据抱杆梢段截面宽度a和中段截面宽度b确定一数值c，使c>b/2，确定准绳位置。

4 结语

（1）支撑点的准确选取避免了由于抱杆自重对初始挠度的影响，以及在试验负荷下挠度测量带来的误差。

（2）合理的穿绳连接，避免了抱杆的非轴向不合理受力，使试验结果更加科学真实。

（3）挠度测量方法准绳平移方法较以往中心线测量更具普适性，操作方便，测量更准确。

参考文献

[1] DL/T 875—2004.输电线路施工机具设计、试验基本要求[S].

[2] DL 5009.2—2004.电力建设安全工作规程第2部分：架空电力线路[S].endprint