环形混凝土电杆国家监督抽查产品质量状况分析和提高产品质量的措施

苏州混凝土水泥制品研究院有限公司、国家水泥混凝土制品质量监督检验中心谈永泉

  一、行业总体质量状况

  环形混凝土电杆是电力输送、邮电通讯、铁路架空和城镇街道照明线路工程用的主要材料之一，包括环形预应力混凝土电杆和环形钢筋混凝土电杆，它是预制混凝土构件。钢筋骨架放置在电杆钢模中后进行新拌混凝土浇注，合模后连同混凝土的钢模放置在离心机上通过慢、中、高速的运转使混凝土密实成型，然后进行蒸汽养护使混凝土硬化，脱模后制成产品。预应力混凝土电杆和钢筋混凝土电杆的区别在于是否对钢筋骨架内的主要受力钢筋进行预张拉。由于产品施加了预压应力，从而预应力混凝土电杆的抗裂性能大大提高。环形混凝土电杆具有结构简单、经济合理、经久耐用、抗腐蚀性好、抗弯性能高、绝缘性能优越、施工方便等优点，是目前线路架设的主要材料。

  环形混凝土电杆是国家工程建设的重要基础材料，其产品质量直接影响工农业生产、人民生活和现代化建设事业。环形混凝土电杆在线路中是连续架设的，如果电杆的产品质量达不到标准要求，整个线路的安全运行就得不到有效保证，因此电杆产品质量的好坏将直接影响到人民生命财产的安全。如2008年1月中国南方发生的大范围低温、雨雪冰冻等自然灾害，大量线塔因覆冰太厚，不堪重负而倒塌，暴风雪造成多处电力受损，不少地区用电中断，电信 、通讯 、供水 、取暖均受到不同程度影响，部分地区供电系统瘫痪。鉴于产品的重要性，现行国家标准对其提出了力学性能、外观尺寸及质量控制等一系列要求，要求其适用、安全、耐久、可靠。

  随着“电话村”、“用电标准村”的建设与发展，以及城乡电力网的改造，环形混凝土电杆生产企业较多，产品总体销售较好。目前，国内环形混凝土电杆产品生产企业约1000多家，分布在国内各省市，隶属电力、通信、建材、水利、经委等部门，经济类型包括国有、集体、私营、股份制等，其中绝大多数为中小型民营企业。

  由于工艺控制不严、原材料质量差、质量管理薄弱、生产设备阵旧、恶性竞争等原因造成环形混凝土电杆产品外观质量较差、尺寸偏差大、力学性能缺陷等有一定的代表性。环形混凝土电杆行业的质量不容乐观。提高混凝土电杆产品质量对保证国家城网、农网改造工程建设的正常进行和人民生命财产的安全显得十分必要。

  二、七次国家监督抽查情况及发现问题介绍

  产品质量法第十五条明确规定：国家对产品质量实行以抽查为主要方式的监督检查制度。对可能危及人体健康和人身、财产安全的产品，影响国计民生的重要工业产品以及消费者、有关组织反映有质量问题的产品进行抽查。

  产品质量合格率不高一直困扰着水泥混凝土电杆行业。从1986年开始，国家水泥混凝土制品质量监督检验中心承担着国家质量监督检验检疫总局(前身国家标准局、国家质量技术监督局)安排的环形混凝土电杆产品质量国家监督抽查工作。

  1986年第2季度、1989年第3季度、1992年第4季度、1994年第2季度和1996年第3季度、2002年第1季度和2006年第1季度分别进行了环形混凝土电杆的产品质量国家监督抽查，其产品抽样合格率分别为16.7%、75.0%、76.9%、76.2% 、69.2%、90.0%和92.3％，产品抽样合格率低于国家监督抽查平均抽样合格率80%的较多，产品质量一直处于低水平徘徊状态。尽管近二次抽样合格率有所提高，但整体质量水平与现行国家标准的要求还存在一定的距离。

  历次抽查中发现的主要问题有：

  1、生产企业规模不大，领导产品质量意识弱。

  七次抽查中发现，在全国电杆生产企业中，中小型企业占绝大多数，大型企业很少；大中型企业的产品质量持续保持较高水平，而少数小型生产企业由于企业疏于管理、工艺装备落后、工艺控制不严、职工素质不高和检验把关不严等原因，产品存在不合格项而被判不合格。由于生产环形混凝土电杆上马快，投资少，产品销售好等原因，新上电杆生产企业数较多，这些企业大多规模较小，企业领导素质也不高。不少企业在产品畅销的情况下，片面追求产量、利润，忽视原材料质量，忽视产品质量，产品粗制滥造。有的甚至在安装、使用中发生倒杆、断杆事故。近几年，江苏、浙江、上海、甘肃等地均有电杆施工及使用中倒杆、断杆而造成人员伤亡的事故发生，给国家工程建设造成巨大损失，严重影响国家经济建设的正常进行和人民生命财产的安全。随着竞争的日益激烈，近年来也有用低承载能力电杆冒充高承载能力电杆销售的现象。

  2、企业技术力量薄弱，质量检测手段不全。

  由于混凝土水泥制品行业属微利行业，劳动强度大，成本高、负担重，以及资金回收困难等原因，职工实际收入较低，导致人才流失严重。企业人员素质普遍下降，由于原有老的技术人员及工人退职，缺乏后备力量，致使许多老企业技术水平下降。七次抽查中发现，在全国电杆生产企业中，企业技术力量薄弱的现象比较普遍，不少企业甚至缺少必要的混凝土技术人员，企业混凝土知识缺乏，不根据自己企业原材料特点进行混凝土配合比的设计，而是参照其他企业配比组织生产，混凝土处于失控状态。有相当一部分企业没有必要的电杆检测技术手段，一些企业未按照产品标准要求进行产品质量控制，不按照产品标准进行出厂检验和型式检验，企业无法知道自身产品质量真实状况。更有甚者，出具给客户的检验报告随意更改或者出具虚假报告，欺瞒产品使用客户，使得很多劣质产品在工程中使用，对工程的安全使用带来隐患。

  3、工艺装备陈旧，工艺控制不严，新工艺新技术应用少。

  由于大部分地区农村电网、城市电网改造工程已近尾声，企业产品销售明显下降，大多小企业和产品质量不稳定的企业均遭淘汰。产品供大于求的矛盾存在，价格竞争十分激烈，企业效益下滑。部分企业生产设备维修和更新显得力不从心，新技术、新工艺应用很少，如钢筋加工的自动化定长、切断和镦头技术；混凝土拌和采用电脑控制技术；主筋张拉采用应力-应变双控手段；电杆离心成型电脑自动控制技术；蒸养采用自动化蒸养温控仪监控等先进技术等等用的不多，自动化流水线、自动化应用技术少，行业整体水平不高。

  为了加快电杆模具的生产周转，提高生产效率，不少企业在电杆蒸气养护过程中采用加速升温速度和快速降温的办法，过快的升温和降温将造成电杆混凝土强度降低，电杆杆身开裂，给电杆的产品质量带来严重的隐患，影响电杆的使用性能和耐久性能。

  在预应力混凝土电杆的生产过程中，预应力张拉控制对电杆的力学性能乃至产品质量影响大，部分企业未能对张拉控制装置进行周期校验，预应力筋的张拉过程达不到有效控制，导致产品存在质量隐患。

  4、标准更新不及时，不能很好贯彻新标准体系。

  近年来，国家加大了标准的制修订力度，加大了标准更新工作，目前产品标准、原材料标准、检验方法标准、设计标准等更新较快。由于企业技术力量薄弱。又无必要的工程技术人员，如何及时跟踪新标准、新标准如何及时贯彻执行等应引起电杆生产企业的高度重视。

  目前电杆生产主要现行标准有：

  GB4623－2006 环形混凝土电杆(目前，GB4623－2014已网上公示)

  JC/T2126.5－2012 水泥制品工艺技术规程 第5部分：环形混凝土电杆

  GB50010-2010《混凝土结构设计规范》

  DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》

  GB 175－2007  通用硅酸盐水泥

  GB 748  抗硫酸盐硅酸盐水泥

  GB/T 14684－2011  建设用砂

  GB/T 14685－2011 建设用卵石、碎石

  GB/T 700－2006  碳素结构钢

  GB 1499.1－2008  钢筋混凝土用钢  第1部分:热轧光圆钢筋

  GB 1499.2－2007  钢筋混凝土用钢  第2部分:热轧带肋钢筋

  GB/T 5223－2002  预应力混凝土用钢丝

  GB/T 5224－2003 预应力混凝土用钢绞线

  JC/T 540－2006  混凝土制品用冷拔低碳钢丝

  JGJ 18－2012  钢筋焊接及验收规程

  JGJ 63－2006  混凝土用水标准

  GB 8076－2008  混凝土外加剂

  GB/T 50081－2002 普通混凝土力学性能试验方法标准

  GB/T 50107－2010  混凝土强度检验评定标准

  GB 50164－2011  混凝土质量控制标准

  GB 50204－2002（2011年版）  混凝土结构工程施工质量验收规范

  5、产品生产图集（纸）混乱，缺乏必要的设计确认。

  自2004年后，苏州混凝土水泥制品研究院没再编制环形混凝土电杆的图集。由于标准的变更涉及规格的增多、设计标准的变更等原因，如再采用按老标准的图集组织生产已不能适应新的要求。目前，生产企业的图纸十分混乱，有按老标准的原图集组织生产的，也有按具体的电力设计院提供的图纸组织生产的。由于缺少必要的设计审核工作，企业产品生产存在一定的风险，继而带来工程隐患。

[Page]

  更有不少小型企业缺少生产电杆产品的设计图纸或相关设计文件，仅根据常规经验或照搬其它企业的做法组织生产。部分企业的设计文件不规范，工艺参数不能满足生产控制需求。

  由于电杆标准中没有对电杆使用的地质条件进行具体的技术性规定，技术人员通常认为离心混凝土的密实性好、混凝土强度高，电杆的耐久性完全可以满足腐蚀性介质的要求。不少设计人员很少考虑具体腐蚀性条件下电杆使用的要求，从而造成电力工程耐久性隐患。

  6、使用、施工安装不规范致事故发生。

  近几年来，在电杆安装过程中发生断杆倒杆的现象时有报道，通过与企业的沟通了解和分析，其中绝大多数为施工安装不规范所引起。加强对电杆施工安装的指导显得十分重要。

  使用方面：目前多数企业从降低生产成本考虑，生产较低荷载级别的电杆，加之基层电力公司技术人员对混凝土电杆缺乏了解，对线路设计缺乏设计能力，仅凭经验选用水泥电杆，而对荷载等级不提要求，使一些不良企业为了利润最大化，采用降低产品安全性能的方式组织生产，埋下了许多事故隐患。如许多自然灾害中，倒伏或断裂大量砼电杆，固然是天灾，但也有许多是人为因素所造成。

  7、产品标识不规范，质量管理不严。

  抽查中发现，大多数企业的产品标识不规范，不能按照标准的要求标记荷载等级、严禁碰撞等字样；由于产品没有标记，容易混淆，如将低抗弯性能的电杆用于高抗弯要求的工程中，工程不安全的隐患终有一天会出现。预应力混凝土电杆不能按照标准的要求对根部主筋进行防腐；堆放层数超高，无支点进行堆放，混凝土强度控制不严格等现象有一定的代表性。产品质量管理和产品质量控制不严，稳定提供合格产品能力得不到有效保证。规范产品管理，加强产品全过程质量控制应引起电杆生产企业的高度重视。

  8、行业壁垒依然存在。

  原电力、水利等行业对电杆产品实行准用证制度，检查方法与产品标准有一定出入。目前这二个部门已停止入网准用证检查，但行业保护的现象依然存在。

  9、抽查中发现的产品质量问题主要有：

  ①产品主要力学性能检验项目出现不合格。

  电杆力学性能包括承载力检验弯矩、挠度、抗裂和裂缝宽度，其合格与否直接反映其产品适用性、安全性。在产品不合格企业中，产品主要力学性能不合格有一定代表性。造成力学性能不合格的主要原因有：设计图纸没有经过确认存在设计缺陷；生产中偷工减料，没有按设计图纸组织生产；混凝土强度不足；工艺控制不严，张拉应力不足，造成抗裂不合格；一些企业故意使用小规格的钢筋或生产使用直径负偏差的钢筋，钢筋直径达不到标准要求，造成电杆截面的配筋率降低，达不到设计要求；采用超张拉以满足力学性能的要求，使环形预应力混凝土电杆脆断风险加大，给工程质量带来非常严重的隐患。对此生产企业要按现行有效的图集（纸）组织生产，严格按工艺技术规程进行生产控制。

  ②保护层厚度检验项目出现不合格。

  保护层厚度是保护钢筋免受或少受外界腐蚀介质的侵蚀，保证产品耐久使用的一个重要项目，保护层厚度控制不好，钢筋容易受腐蚀，电杆的耐久使用就得不到保证。GB/T4623-2006已实施8年，标准技术要求规定混凝土保护层净厚度不低于15mm ，截止目前仍有企业未能对生产装备进行改造，沿用保护层厚度12mm的控制值，降低了电杆的耐久性能。保护层厚度不合格的主要原因是保证其厚度的架立圈数量不够或者位置不当或者设计不当。对此，企业应严格按标准及工艺规程组织生产，加强生产管理，以确保保护层厚度合格。

  ③尺寸偏差检验项目出现不合格。

  国家标准规定电杆尺寸偏差主要包括壁厚、长度和弯曲度等项目。

  壁厚偏薄，造成电杆受弯截面上结构有效承载能力下降，而且因为壁厚薄而造成产品保护层厚度也薄，给产品安全使用和经久使用带来一定隐患。壁厚不合格的主要原因是企业工人投料不定量、工人操作不熟练等造成。

  造成杆长超标的主要原因是生产过程中钢筋下料长度短，模具尺寸偏短也是一个原因。对此，企业要加大培训工人的力度，做到持证上岗；混凝土料做到定量下料；严格控制钢筋下料长度；对模具进行测量，若是模具原因则进行更换。部分企业为降低成本，有意减小壁厚、降低电杆长度也是近几年新出现的现象。

  造成电杆弯曲度超标的主要原因是钢模变形或预应力钢筋下料长度误差大，预应力电杆生产中主筋整盘张拉，如下料长度误差大，则导致同根电杆中各钢丝应力差异大而造成弯曲。对此，各生产企业要积极采用新工艺装备，严格保证下料长度，对预应力筋进行等长编组等。

  ④外观质量检验项目出现不合格。

  国家标准规定电杆外观质量包括：表面裂缝、内外表面露筋、合缝漏浆、梢端及根端碰伤或漏浆、内表面混凝土塌落、蜂窝、麻面粘皮等项目。外观质量存在缺陷，严重的会直接影响其产品耐久使用性能。

  表面裂缝不合格的主要原因是纵向钢筋保护层厚度不够，预应力电杆张拉应力不足等。对此，要按图施工，严格控制保护层厚度，保证张拉应力。

  内外表面露筋的主要原因是生产时骨架或纵向钢筋偏移，架立圈、环向筋绑扎不牢固等原因造成的。对此，生产企业要根据设计要求进行架立圈的设置，保证架立圈直径和位置。

  合缝漏浆不合格的主要原因是钢模使用不当变形或者陈旧没有及时维修，对此，要注意清理和保养钢模，在模具合缝处采取嵌纸绳等措施，认真组装模具，带病的钢模要及时整修或更换。

  造成混凝土塌落、蜂窝、麻面粘皮不合格的主要原因是行车野蛮施工、离心高速不密实、混凝土配合比不合理、脱模剂涂刷不均匀等。对此生产企业要严格按照生产工艺技术规程组织生产。

  三、近几年电杆产品生产呈现的新趋势

  与国外的水泥电杆相比，国内环形混凝土电杆在强度与长度上其等级水平还是比较低的，还存在很大的发展空间。我国改革开放30多年来，基础工业取得了翻天覆地的变化，水泥工业和钢铁工业有了较大的发展，特别是高标号的水泥及其各种添加材料如减水剂、水泥纤维的应用，高强度钢筋的使用，超高压输电线路如110kV、220kV和500kV输电线路的普及，公路等级的提高和超长运输车辆的出现，这些为水泥电杆的发展提供了契机。按照目前的发展趋势，我国的水泥电杆将会朝着超长度、高强度和装饰型方向发展。超长高强水泥电杆不仅很大程度上消除了现有的水泥电杆在长度和强度上的不足，而且与钢结构铁塔和输电钢管杆相比具有寿命长、维护费用和造价低等优点；装饰型水泥电杆能对周围环境能起到装饰美化的作用。

  2013年，国务院发布了《关于加强城市基础设施建设的意见》，意见中明确将配电网发展纳入城乡整体规划，进一步加强城市配电网建设，实现各电压等级协调发展。到2015年，全国中心城市基本形成500（或330）千伏环网网架，大部分城市建成220（或110）千伏环网网架。推进城市电网智能化，以满足新能源电力、分布式发电系统并网需求。意见的出台给混凝土电杆行业带来前所未有的发展机遇，原有的老企业生产能力迅速扩张，新建的企业也发展迅速，带来电杆行业的一片繁荣，并取得了较好的经济效益。随着输配电线路电压等级的提高，同杆架设回路数增加，输电导线线径加大，需要大量的大梢径、大弯矩混凝土电杆来满足工程的实际要求，这也将是混凝土电杆的发展方向。

  四、电杆产品质量预警分析

  近年来，由于城乡邮电建设、电力建设等改造工作的基本结束，产品供大于求的矛盾存在，价格竞争十分激烈，电杆销售压力较大，少数企业采用一些不正当手段以达到抢占市场和赢取更大利润的目的。如通过使用负偏差的钢筋甚至少配钢筋、拉大螺旋筋和架立圈的间距、采用劣质砂石、降低混凝土标号、缩短养护时间、以低荷载等级电杆充当高等级荷载电杆等手段来降低生产成本，严重影响了电杆的产品质量和耐久使用性能，不但扰乱了市场，也埋下了事故隐患。除少数大中型企业积极实施技术改造外，多数民营企业仍然生产条件简陋，技术人员缺乏，生产能耗较高，缺乏试验设备和试验人员，设备维修能力差，钢模失修，离心机严重磨损。企业金加工制造能力不足，钢圈、法兰盘不能保证质量。

  国标GB/T4623-2006《环形混凝土电杆》和JC/T2126.5-2012《水泥制品工艺技术规程 第5部分：环形混凝土电杆》虽对电杆生产的原材料及构造、生产过程控制、混凝土抗压强度、外观质量、尺寸允许偏差、保护层厚度、力学性能等作了明确规定，但过程控制内容相对最终产品来说具有隐蔽工程的特点，如不能有效控制，其危害极大。为了保障工程的安全，尽早发现风险，进而采取有针对性的措施化解风险，提升电杆产品质量，对电杆产品生产过程中的钢筋骨架、主要受力钢筋、预应力张拉器具的校验和电杆生产依据的技术文件进行风险监测，为行业持续良性发展做出预警，为技术监督部门对重要工业产品质量情况监督带来依据，为产品标准在将来的修订提供必要的数据支撑，为保证产品质量进而保证电力工程质量做好基础。

  电杆产品的风险监测主要从以下几个方面进行：

  针对目前电杆生产中存在的主要问题，风险监测项目选择环形混凝土电杆的钢筋骨架、主要受力钢筋、预应力张拉器具的校验和设计文件或计算书作为监测项目。

  （一）采用的数据分析方法

  风险监测按照监测项目，采用列表、作图等方法对检测结果进行综合分析。根据上述分析数据、检测结果，通过不同地区、不同生产单位等方面进行分析，寻找电杆产品中的钢筋骨架、主要受力钢筋、预应力张拉器具的校验和设计文件存在问题，进而提出针对性的改进措施。

  （二）采用的风险分析方法

  风险监测按照GB/T 22760-2008《消费品安全风险评估通则》，通过对电杆中的电杆产品中的钢筋骨架、主要受力钢筋、预应力张拉器具的校验和设计文件等进行风险严重程度分级，并结合风险发生的可能性，对这几个监测项目的风险进行综合分析。

  GB/T 22760-2008《消费品安全风险评估通则》中将消费品的安全风险的严重程度分为4级，如表1所示。根据表1对环形混凝土电杆产品风险的严重程度进行分级，见表2。

  表1 风险的严重程度分级依据

  表2  环形混凝土电杆产品风险的严重程度分级

  GB/T 22760-2008《消费品安全风险评估通则》将风险发生的可能性分为8个级别，如表3所示。

[Page]

  表3  风险发生的可能性等级

  根据风险检测结果进行分析，按照不符合率对风险发生的可能性进行评估，根据表3分别确定各风险源发生的可能性等级。

  GB/T 22760-2008《消费品安全风险评估通则》将风险等级划分为严重风险、中等风险、低风险和可容许风险4个等级，如表4所示。

  表4  风险等级划分表

  综合考虑风险严重程度和风险发生的可能性，依据表4确定风险等级，并提出相应的处置方案。

  （三）采用的原因分析方法

  通过对存在高风险的根本原因进行分析，确定和分析电杆产品质量风险的问题原因，寻求控制风险、化解风险的有效措施。

  （四）预期结论

  如果某一类产品存在高风险信息，提出是否发出预警的建议；必要时，针对高风险因素提出消除或减小该风险的保护措施建议。

  通过风险预警监测工作，为规范行业良性发展提供警示，可以促使行业管理部门关注行业动向，为从根本上保证产品质量乃至电力工程质量作出贡献。

  这是电杆产品下一阶段政府监督的重点。

  五、建议提高产品质量的措施

  根据国家监督抽查发现的问题，并进行原因分析后，提出如下提高产品质量的措施：

  （1）企业要树立质量是企业生命的意识，只有产品质量提高了，才能立足市场，在竞争中取胜；要积极采用先进的质量管理和质量保证标准，建立完善的质量体系，并切实得到有效运行。有条件时企业应积极争取产品质量认证，提高产品质量信誉。作为企业领导，要分析各种影响产品质量的因素，加强管理，以质量求生存，向管理求效益。

  （2）进一步完善企业的生产条件，积极吸纳混凝土专业技术人员。进一步完善生产设备，积极进行技术改造，如：电杆钢筋加工的自动化定长、切断和镦头；混凝土拌和采用电脑控制、主筋张拉采用应力-应变双控手段，离心成型采用电脑控制、蒸养采用自动化蒸养温控仪监控等先进技术，进一步保证产品质量。生产企业要积极进行改造，以适应未来发展的需要。对于设备简陋、缺乏检验手段的企业，应加大投入更新，完善检验条件，加强质量控制，为提高产品质量打下坚实基础。

  （3）加强企业间的交流，打破同行是冤家的的旧观念。行业、企业的主管部门及质量管理部门应积极引导，召开产品质量分析会，交流经验，提高行业凝聚力，共同提高产品质量。

  （4）加强行业监管。近几年随着我国经济建设及城市化的高速发展，电力基础设施建设更是以前所未有的发展速度改变着城乡的投资环境和生活环境。市场对水泥电杆需求量的剧增以及巨大的市场利益驱动，使近几年电杆企业不断涌现，在为国家电力基础建设发挥巨大作用的同时，我们也应看到生产企业的良莠不齐所带来的问题。目前环形混凝土电杆在电力公共安全工程等方面仍是主要的材料，因此其产品质量的好坏对电力工程质量的影响是不言而喻的。如何加强电杆产品质量的监管工作，规范市场准入，对保证产品质量、保护合法守信的企业值得探索。

  （5）加强对集中区域性地区生产企业的整治工作。对于生产比较集中、总体质量比较差的地区，要进行重点整治。发挥技术监督的威慑作用，联合工商、稽查、行业主管等部门，坚决关停一些粗制滥造、偷工减料、质量低劣的企业。