Part1

前言

輸電線路鐵塔在形態上主要可以分為：角鋼塔和鋼管桿：

為了**大家混淆，還有一種塔叫“鋼管組合塔（鋼管塔）”，外形上和角鋼塔一樣，只是為了承受更大的荷載，將主材由角鋼替換成了鋼管（鋼管組合塔），或全部由鋼管組成（鋼管塔），一般用于高電壓等級多回路塔或大跨越塔。

▲ 正在組裝的大跨越鋼管塔

Part2

鋼管桿的結構特點

在外行人看來，鋼管桿基本滿足了他們對架空桿塔的所有幻想。首先，顏值即是正義，鋼管桿直立挺拔，能和城市建筑融為一體。

其次，也是鋼管桿的“核心技能”：相對于鐵塔采用4只腳站立，鋼管桿一只腳就夠了，所以大大降低了桿塔占地面積，這個特點在寸土寸金的城市特別有競爭力，尤其適用于路徑走廊受限的城市線路。而且鋼管桿能和道路綠化帶完美搭配。首先路中綠化帶可以作為線路走廊，其次線路保護區又和道路重疊，避免線路保護區額外侵占其他用地。

因此，經常會有人問道：既然鋼管桿節約用地，為什么不全部使用鋼管桿呢？所謂 成也蕭何敗也蕭何，一只腳站立是鋼管桿*大的優點，卻也是他致命的短板。他的結構型式，決定了他不能承受較大的荷載。鋼管桿的力學模型是懸臂梁，

懸臂梁一端固定，另一端自由，桿件主要承受剪力和彎矩，因此鋼管桿頂部撓度較大。而規范《架空送電線路鋼管桿設計技術規定》DLT 5130-2001中對桿頂撓度有明確要求。

不僅是鋼管桿，鐵塔對塔頂撓度也有明確要求。根據《架空輸電線路桿塔結構設計技術規定》DL 5154T-2012；

但鐵塔的撓度則容易滿足。因為鐵塔的力學模型是空間桁架結構，桁架結構是指由幾何不變的三角形組成的剛性結構。桁架結構把桿件受彎問題轉化為拉壓的問題，桿件主要承受軸向拉壓力，結構效率很高，是非常**的結構體。

基礎上拔力

上圖也同樣解釋了：為什么桿塔和導線全部壓在基礎上，基礎卻要承受上拔力的原因。即導線的張力通過桁架結構轉化為上拔力作用在基礎上。

Part3

鋼管桿的使用特點

通過前文我們了解到：因為鋼管桿結構的“先天缺陷”，不能承受較大的荷載，因此我們在使用鋼管桿時，需減少他的“壓力”，降低他的荷載，從而保證他的**運行。

架空輸電線路的縱向荷載是可以人為控制的：即你可以****系數來降低導線張力，從而降低桿塔荷載，但隨之而來的問題是線路弧垂變大，對地距離減少，解決的方法一般是縮小檔距。同時桿塔排布密集可以降低水平檔距、降低垂直檔距，因此可以同時降低了鋼管桿橫向荷載和垂直荷載，所謂一舉三得。因此鋼管桿線路的**系數一般較大，且桿塔排布較密。說了這么多，大概就是下圖的意思：

Part4

其他

1、投資對比相同的使用條件下，鋼管桿單基塔重大于角鋼塔，且鋼管桿排布較密，雖然鋼管桿只需要一個基礎，但由于基礎樁徑需大于鋼管桿根徑，且鋼管桿基礎一般采用灌注樁基礎。因此基礎投資會優于角鋼塔但節省有限。綜合而言：鋼管桿線路投資費用大幅大于角鋼塔線路。

2、基礎型式

如前文所述，鋼管桿力學模型是懸臂梁，因此鋼管桿基礎承受很大的彎矩和剪力，因此一般采用樁基礎，又因為鋼管桿線路多位于平地且樁深較長，因此一般采用灌注樁基礎。

3、連接方式

考慮到鋼管桿的制作和運輸，鋼管桿一般由多節桿身以及各個橫擔現場組裝而成，桿身多采用法蘭連接和插接，橫擔多采用法蘭連接和焊接，因為法蘭受力特點較好，現場易于安裝，施工質量容易保證，故現在多采用法蘭連接。

桿身插接

桿身法蘭連接

4、雙桿或四桿

有時荷載實在太大，而且一定要采用鋼管桿故會把鋼管桿設計成雙桿或者四桿，加強它的抗荷載能力。