苏州一个产业园的地面停车场，去年装了四十八个交流充电桩，立柱用的是直径七十六毫米、壁厚二点五毫米的镀锌管，高一米四，底下用四颗膨胀螺栓固定在混凝土基础上。装完验收，监理看了垂直度，摇了摇，觉得挺结实。

一个季度后，三根立柱被车蹭弯了，弯的位置都在离地三十厘米的地方。还有一根立柱底部出现一圈红锈，位置正好在基础顶面往上两厘米处，那里是积水线。

物业找厂家，厂家说立柱是按风荷载算的，没问题，弯了是车撞的。这个说法没错，但不完整。立柱这种东西，强度和刚度都容易过关，真正决定它能不能用五年的，是撞击、积水和螺栓。

下面把受力算一遍，再看看壁厚到底该定多少。

一、立柱上到底有几种力

第一种是自重。一个交流桩主机十到二十公斤，立柱本身按每米五公斤算，一米四的立柱加桩体，总重三十公斤上下，竖向三百牛。这个力传到基础上，压应力可以忽略。

第二种是风。按 GB 50009-2012，基本风压零点三到零点九千牛每平方米，体型系数对圆管取零点六。桩体加立柱的迎风面积约零点三五平方米，按零点五千帕的基本风压乘一点三的阵风系数，得到零点六五千帕，总风力约二百三十牛，作用点按一米高算，底部弯矩零点二三千牛米。

第三种是人的操作力。拔枪、挂枪、拽线，动作粗暴的时候，充电枪线上的拉力能到三百牛，作用点在一米二的高度，弯矩零点三六千牛米。这一项比风还大，而且天天发生。

第四种是撞击。车头蹭上来，速度不高，五公里每小时，一辆一点五吨的车，动能一千四百五十焦耳。这个能量如果全部由立柱吸收，二点五毫米壁厚的管子会直接弯。

第五种是雪和积冰，北方要考虑。雪压按 GB 50009 取，桩顶面积小，这一项影响不大，但积雪堆在柱脚会延长潮湿时间。

二、算一下，二点五毫米够不够

直径七十六毫米、壁厚二点五毫米的圆管，截面积五百七十七平方毫米，惯性矩三点九乘十的五次方毫米四次方，截面抵抗矩一万零三百立方毫米。

按零点三六千牛米的弯矩算，弯曲应力是三十五千帕，也就是三十五兆帕。Q235 的设计强度二百一十五兆帕，只用了六分之一。强度富余很大。

按悬臂梁端部挠度公式算，三百牛的力作用在一米五的高度，端部水平位移五毫米。这个位移肉眼几乎看不出来，验收时摇一摇觉得结实，是有道理的。

换成直径八十九毫米、壁厚三毫米，惯性矩涨到八点二乘十的五次方，挠度降到二点四毫米。再换成直径一百一十四毫米、壁厚四毫米，惯性矩二点一一乘十的六次方，挠度不到一毫米。

所以从强度和刚度看，二点五毫米是够的，甚至一点八毫米都够。这就是为什么很多厂家敢用二点五。问题不在受力计算，在计算没有覆盖的那些事。

三、车撞这一项，靠加壁厚解决不了

一千四百五十焦耳的能量，要让一根一米四高的立柱扛住，需要的壁厚是不现实的。按塑性变形吸能估算，二点五毫米的管子吸收几十焦耳就屈服了，剩下的能量全部变成弯曲。

工程上的做法不是把立柱做粗，是在立柱前面单独设防撞柱。防撞柱用直径一百一十四毫米、壁厚四毫米以上的钢管，埋深一米，灌混凝土，间距按车位宽度定，一般一点五到两米一根。防撞柱挡在前面，立柱就不会被直接撞到。

GB/T 51313-2018《电动汽车分散充电设施工程技术标准》对充电设施的布置有要求，包括与车位的距离、防止车辆撞击的措施。这一条在图上常常被简化成一个「防撞柱」的符号，实际施工时容易被省掉，省掉以后就是前面那个案例。

还有一个折中做法：立柱不用落地式，改成壁挂式或者立柱加桩体一体化的铸铝件。壁挂式装在柱子上，不占地面，也不怕撞；缺点是车位背后要有结构柱，改造项目常常没有。

四、柱脚那一圈，才是寿命的短板

落地立柱的底部，通常做法是底板加四颗膨胀螺栓固定在混凝土基础上。底板和基础之间有一道缝，雨水顺着立柱流下来，在缝里积住，长期不干。

这个位置的腐蚀速率比管身高一到两倍。原因有三：一是常年潮湿，干湿交替频繁；二是缝隙缺氧，形成氧浓差电池；三是混凝土的碱性渗滤液，pH 能到十二以上，超出锌的稳定区间，锌会以锌酸根形式溶解。

二点五毫米的壁厚，柱脚处每年减薄零点一到零点二毫米，十年后剩一半。这一半还要承担弯矩，安全裕度已经很薄。管子烂穿通常不是因为管身，是因为柱脚。

解决办法有三个：底板下做一圈水泥砂浆或者环氧砂浆找坡，让水往外流；柱脚内外部刷两道耐碱环氧；底板与基础之间加一层橡胶垫或者绝缘垫，把缝隙变成可排水的一圈空隙。三个做法加起来成本几十元，能把柱脚寿命拉长一倍以上。

还有一个细节容易被忽略：立柱底部要留排水孔。有些厂家把立柱做成封闭的，顶部密封、底部焊死，管内结露的水排不出去，从内部往外锈，外面看不出来，等发现时管子已经酥了。

五、壁厚定多少，按场合分三档

第一档，室内车库、有顶棚、不会被撞的场合，二点五毫米够用。室内没有雨水，没有紫外老化，腐蚀负担轻，受力也小。这一档没必要加厚，加厚是浪费。

第二档，室外普通环境，有防撞柱保护，三点零毫米。这一档是按柱脚十年减薄一毫米到一点五毫米留的余量，减薄后仍有一点五毫米以上，能撑住弯矩和局部承压。

第三档，沿海、工业区、化工厂区，三点五到四毫米，或者改用直径一百一十四毫米、壁厚四毫米。这些环境锌层消耗快，ISO 9223 的 C4 到 C5 级别，八十五微米锌层一年掉四到八微米，十年就掉一半，壁厚余量要跟着加。

还有一个约束是局部承压。立柱底板用四颗 M16 螺栓，螺栓孔周围是应力集中区，壁厚太薄会压溃。三毫米是底线，二点五毫米在螺栓拧紧力矩偏大时会变形。

顺带说一句直径。很多人只关注壁厚，忽略直径。直径从七十六加到八十九，惯性矩涨一倍多，抗弯效果比壁厚从二点五加到三点五更明显，价格却差不多。选规格的时候，先加直径，再加壁厚。

六、基础与螺栓，别在这里省

一个立柱基础的混凝土量，零点三到零点五立方米，按 C25 混凝土算，材料费一百多元。有的施工队为了省事，做成零点二立方米，甚至直接固定在沥青路面上，第二年就歪了。

基础的抗倾覆要靠自重和埋深。按弯矩零点三六千牛米、基础边长零点六米、混凝土容重二十四千牛每立方米算，零点二一六立方米的混凝土重五点二千牛，抗倾覆力矩是五点二乘零点三等于一点五千牛米，是弯矩的四倍，够用。若基础只有零点一米厚，自重不够，就要靠埋深和土压力。

螺栓用 M16 起步，四颗，材质不低于四点八级，热镀锌或者不锈钢。普通电镀锌螺栓在室外两年就锈死，拆的时候拧断。这一点在 镀锌管配的螺栓，为啥比管子先烂 里算过账，电镀锌层只有五到八微米，热镀锌八十五微米，寿命差十倍。

基础顶面要做排水坡，坡度不小于百分之二，坡向远离立柱的一侧。基础周围的地面也要有坡度，别让水往柱脚汇。这些小做法在图纸上通常没有，靠施工队自觉。

七、接地这件事，立柱本身就是导体

充电桩是带电设备，金属立柱必须接地。镀锌管本身导电，是天然的接地通路，但要用专门的接地线把桩体、立柱、基础钢筋连起来，不能指望螺纹或者螺栓接触。

GB/T 51313-2018 和 GB 50057-2010 对充电设施的防雷接地有要求，接地电阻一般不大于四欧。室外立柱还要考虑直击雷，桩体在空旷停车场里是突出物，高度一米四，虽然不高，但在雷击选择性上仍有风险，接地做扎实了，风险就小。

镀锌管做接地体这件事，镀锌管能不能当接地体 里有详细说法，包括埋地锌层的消耗和截面要求。立柱做接地通路的思路类似，区别是立柱在地上，不直接埋土，腐蚀负担轻。

接地线要和立柱可靠连接，做法是在立柱上焊一个接地耳，或者用抱箍加齿形垫片，接触面打磨到见金属，涂导电膏，外面做防腐。直接拿螺栓压在漆面上，接触电阻可能到几欧，等于没接。

八、造价差多少，值不值

直径七十六、壁厚二点五的镀锌管，每米二十元上下，一米四的立柱材料费二十八元。直径八十九、壁厚三毫米，每米三十二元，材料费四十五元。直径一百一十四、壁厚四毫米，每米六十元，材料费八十四元。

四十八个桩，从第一档换到第二档，材料差价八百元；换到第三档，差价两千七百元。加上防撞柱，一根一百五十元，四十八根七千二百元。

这笔钱跟换一根弯掉的立柱比：拆旧、买新、重新打孔、接线、调试，一根五百元，还要停用一个车位。三根弯掉就是一千五百元，加上锈穿的柱脚要整根换，五年内换五根就是两千五百元。

算下来，第二档加防撞柱的方案，五年内能省回成本，而且省了投诉和返修的麻烦。第三档在沿海环境是必须的，内地普通环境属于加保险。

还有一笔隐性账：立柱锈了、歪了，影响的是充电桩的可用率和用户口碑。一个园区四十八个桩，坏了五个，可用率掉一成，运营方的考核直接受影响。这个损失比管子本身贵得多。

如果手上正在做充电桩的立柱选型，把车位数、场地条件（室内室外、沿海内陆）、桩的功率和重量、当地基本风压整理出来，发到钢管动力。做镀锌管、防撞柱和基础件的厂能按场地给出规格和基础做法，也能把螺栓、接地件的清单一起配上。钢标控公众号里有几份充电设施的构件对照，可以先看看再定档。

数据来源：来自公开网络。

钢管动力，关联公众号：钢标控。