孫曉宏

（中鋼集團工程設(shè)計研究院有限公司，河北石家莊 050021）

移動通信土建配套工程快裝基站應(yīng)用與分析

孫曉宏

（中鋼集團工程設(shè)計研究院有限公司，河北石家莊 050021）

通過對移動通信快裝基站的概述，介紹了快裝基站的類型及技術(shù)參數(shù)，將快裝基站結(jié)構(gòu)進行了力學(xué)分析，并對快裝基站設(shè)計難點及先進性作了歸納，同時與同類塔型的技術(shù)經(jīng)濟指標作了對比，表明快裝基站具有良好的發(fā)展前景。

快裝基站，一體化設(shè)計，鐵塔，機房，配套工程

1 移動通信快裝基站概況

移動通信快裝基站針對通信行業(yè)基站建設(shè)周期長、成本高、質(zhì)量難以保證的實際情況，提供一種速度快、成本低、安全可靠，符合國家規(guī)范的通信集成配套產(chǎn)品。因具有可拆裝、可搬運的特點，無基礎(chǔ)設(shè)施，其可作為臨時或半永久通信基站使用。配套不同的通信設(shè)備后，可滿足相應(yīng)通信要求（2G，3G，微波等）。

快裝基站的使用壽命按30年，結(jié)構(gòu)安全等級二級設(shè)計;抗震設(shè)防烈度按照當?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度考慮?？煅b基站的配重塊混凝土采用C35，所有主材采用鋼材的質(zhì)量符合國家標準要求。所有鐵塔構(gòu)件采用熱鍍鋅，熱鍍鋅質(zhì)量達到國家的相關(guān)標準，鋅附著量不低于610 g/m2。塔體結(jié)構(gòu)連接螺栓用雙螺母鎖緊，采用承壓型高強度螺栓時，螺栓預(yù)緊力達到規(guī)范的要求，其他螺栓傳入方向應(yīng)一致、合理，擰緊后外露長度為2絲扣～3絲扣。油漆均勻噴涂，漆膜厚為100μm，外觀整圓滿足規(guī)范要求?；臼┕ぐū芾捉拥鼐W(wǎng)施工，要求接地電阻小于5Ω。

這種快裝基站是快速集成通信裝置，設(shè)計原理為運用塔房一體化的概念，由鐵塔、主體框架、配重地梁、機房、電器控制系統(tǒng)等組成，包括套接升降式和法蘭盤固接式兩種類型。

快裝基站兩種類型如下:1）升降式:升降鐵塔可以實現(xiàn)高度自動無極調(diào)節(jié)，在卡車和吊車不能進入的場合使用，適用范圍廣，同時升降塔在安裝和拆卸時可以實現(xiàn)遠距離控制。2）固定式:塔體不能升降，包括底座框架、配重結(jié)構(gòu)、通信機房以及機房內(nèi)饋線窗、照明系統(tǒng)、電源插座等。

快裝基站機房工藝技術(shù)參數(shù):1）機房外無外掛物，機房凈空大小一般長為5 m，寬為1.95 m，高為2.5 m。2）機房地板具有防靜電功能，地板承載力為6.0 kN/m2。3）防水滿足規(guī)范要求。4）防火:基站耐火等級不低于B1級。5）防腐性:機房墻體表面材料具有防腐性能，能經(jīng)4 d鹽霧試驗，電磁屏蔽和接地的接觸材料不腐蝕。6）外墻采用世界上先進的玻璃鋼板制作，保證30年內(nèi)不生銹、不變形、不老化。內(nèi)墻采用高密度防火板，其間夾巖棉保溫板。7）墻體開孔后采取加強措施，并做防水、防火、防蟲、保溫密閉處理。8）主龍骨采用方鋼管或熱軋普通槽鋼。9）防盜門門框四周裝有防止?jié)B漏的防水膠條，門頁關(guān)上后能達到防塵、防滲漏。10）機房滿足移動基站機房對面積、孔洞、走線、電氣、荷載、層高及接地等要求。11）空調(diào)外機安裝防盜箱，滿足空調(diào)外機防盜要求。12）機房離地高度不低于50 cm，主要防止基站水澇或積雪。13）機房為無人值守設(shè)計，不設(shè)窗戶，機房防塵等級:IP55。

2 快裝基站結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析

1）計算模型。結(jié)構(gòu)計算模型采用空間模型，見圖1，圖2。

圖1 固定式鐵塔模型圖

圖2 升降式鐵塔模型圖

2）截面選用。固定式及升降式鐵塔采用的構(gòu)件截面主要存在以下特征，升降塔架主要采用圓管截面，機房框架以槽鋼、角鋼及圓管截面為主。

3）荷載工況及組合。各荷載工況分別表示為:永久荷載、活荷載、風(fēng)荷載、地震作用、裹冰荷載、溫度作用。各荷載組合分別表示為:標準組合、基本組合、頻遇組合。荷載取值按GB 50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（2006年版），GB 50135-2006高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，DL/T 5154-2002架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定。

4）結(jié)構(gòu)變形分析。在以風(fēng)為主的荷載頻遇組合作用下，頂部位移v滿足高聳結(jié)構(gòu)規(guī)范對水平位移限制的要求:v≤h/50，h為塔體總高度。

5）結(jié)構(gòu)桿件驗算。各基本荷載工況下的結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)力比符合國家規(guī)范要求:結(jié)構(gòu)桿件的應(yīng)力比控制在0.95以下，構(gòu)件長細比滿足構(gòu)造要求，使結(jié)構(gòu)桿件的承載力滿足國家規(guī)范要求。

6）連接節(jié)點的計算。連接節(jié)點包括底法蘭連接節(jié)點及中間法蘭連接節(jié)點，利用節(jié)點反力設(shè)計法蘭盤的幾何尺寸及連接螺栓的規(guī)格及數(shù)量。

7）配重基座整體抗傾覆驗算及配重梁設(shè)計。進行塔體的基座的抗傾覆驗算及配重梁的截面設(shè)計，確定配重梁的截面尺寸大小及分布。

3 與同類塔型的主要技術(shù)經(jīng)濟指標對比

以目前在移動通信領(lǐng)域較為常用的傳統(tǒng)35 m獨管鐵塔基站為例，技術(shù)經(jīng)濟指標對比見表1。

表1 35 m獨管塔基站與快裝基站主要技術(shù)經(jīng)濟指標對比表

移動通信快裝基站的應(yīng)用，與同等高度、工藝條件的傳統(tǒng)基站相比，平均可節(jié)省鋼材30%左右，節(jié)省混凝土用量可達到50%，節(jié)省占地面積約60%，傳統(tǒng)基站建設(shè)周期75 d，快裝基站僅需要三名操作工人5 h即可開通使用，每基站平均可節(jié)省投資13萬元。目前應(yīng)用的300余座基站，即可節(jié)省投資3 900余萬元。

在目前各移動通信運營商大規(guī)模建設(shè)通信基站的關(guān)鍵時期，快裝基站建設(shè)可以大大節(jié)省建設(shè)資金，明顯縮短工程建設(shè)工期，節(jié)約能源，保護環(huán)境，并且可以反復(fù)拆裝、搬運，重復(fù)多次使用，具有良好的發(fā)展前景。

4 快裝基站設(shè)計的難點及先進性

傳統(tǒng)基站設(shè)計將基礎(chǔ)、鐵塔和機房分為三個獨立部分，快裝基站將三者融為一體，在設(shè)計過程中的工程難點主要集中在以下幾個方面:

1）基礎(chǔ)設(shè)計。

基礎(chǔ)采用預(yù)制鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。在保證基礎(chǔ)自重抗傾覆的情況下，為便于運輸和吊裝，將預(yù)制鋼筋混凝土基礎(chǔ)分為三個預(yù)制塊，但是，必須保證三個預(yù)制塊能同時受力，經(jīng)嚴格計算，用5根Q345鋼制螺栓桿將其連接，端頭采用防盜螺栓固定，這樣既能保證基礎(chǔ)的整體性，又能防止被盜竊?；净A(chǔ)直接放置于地面上，避免大面積基坑開挖，節(jié)約了工程投資，且占地面積小，便于選址，節(jié)約土地資源，保護環(huán)境，一次投入，多次使用。

2）鐵塔設(shè)計。

各塔段之間采用外法蘭盤連接，便于鐵塔拆裝，螺栓受拉，不易破壞。塔身全部熱鍍鋅處理，鍍鋅后，對塔身進行噴塑處理，不生銹，不變形，抗老化，降低維護成本。

3）機房設(shè)計。

由于機房須進行整體吊裝，故機房的設(shè)計非常關(guān)鍵，既要保證機房重量不能太大，又要保證其整體穩(wěn)定性。設(shè)計中采用方鋼骨架立柱，以減輕結(jié)構(gòu)重量，立柱之間和橫梁之間增加角鋼支撐，以滿足結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。外墻采用世界上先進的玻璃鋼板制作，保證30年內(nèi)不生銹、不變形、不老化。內(nèi)墻采用高密度防火板，其間夾巖棉保溫板。機房整體焊接，結(jié)構(gòu)牢固，防盜性能好，防腐防塵能力強，具有良好的隔熱、阻燃、抗沖擊和保溫性能，達到節(jié)能減排的效果。

4）運輸及安裝。

快裝基站的每個構(gòu)件，包括每個單元配重混凝土基礎(chǔ)、每節(jié)塔身及機房重量都控制在5 t以下，每個構(gòu)件最大單方向長度在5 m以內(nèi)，從而方便小型起重機械的快速拆裝和運輸車輛方便運輸?；靖鱾€單元構(gòu)件之間均采用螺栓連接，在一般條件下，可由三名工人及小型起重機械在5 h內(nèi)完成組裝，達到基站開通的條件。

5 結(jié)語

預(yù)制鋼筋混凝土基礎(chǔ)快裝基站，集基礎(chǔ)、機房、鐵塔為一體，預(yù)先在工廠批量制作完畢，運裝，現(xiàn)場安裝?；菊w結(jié)構(gòu)受力合理，集成度高，安裝施工簡便，美觀大方，給各運營商建立了良好的品牌形象。

由于無需大量的基坑開挖施工，也就無需大量的機械作業(yè)設(shè)備，不產(chǎn)生廢氣、廢渣、噪聲等環(huán)境污染，同時也不會為基站的搬遷或廢棄而留下鋼筋混凝土基礎(chǔ)，給環(huán)境帶來永久性的破壞?？煅b基站是對傳統(tǒng)分體式基站的一次革新，它集成化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，強度高，建設(shè)周期短，安裝速度快，可承受負荷大，風(fēng)阻小，占地小等優(yōu)越性，為各大通信運營公司提供了標準的配套設(shè)施，具有良好的發(fā)展前景。

［1］王肇民.桅桿結(jié)構(gòu)［M］.北京：科學(xué)出版社，2001.

［2］王肇民，馬人樂.塔式結(jié)構(gòu)［M］.北京：科學(xué)出版社，2001.

［3］王肇民.高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.

［4］王肇民，U.Peil.塔桅結(jié)構(gòu)［M］.上海：同濟大學(xué)出版社，1989.

［5］CECS 236∶238，鋼結(jié)構(gòu)單管通信塔技術(shù)規(guī)程［S］.

［6］YD/T 5131-2005，移動通信工程鋼塔桅結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.

［7］DL/T 5154-2002，架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定［S］.

［8］GB 50135-2006，高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.

On application of fast-installing base station of M obile Communication accessory civil engineering project

SUN Xiao-hong

（SINOSTEEL Engineering Design＆Research Institute Co.，Ltd，Shijiazhuang 050021，China）

According to the survey of the Mobile Communication fast-installing base station，the study introduces the types and technical parameter of the fast-installing base station，has the dynamic analysis of the structure of the base station，sums up the difficulties and the advancement of the fast-installing base station，and compares its technical and economical indexeswith the one of other similar towers，and proves the fast-installing base station have better perspective.

fast-installing base station，integrated design，iron tower，computer room，accessory project

文章編號：1009-6825（2012）18-0051-03

TU347

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.121

1009-6825（2012）18-0048-02

2012-03-10

孫曉宏（1968-），男，高級工程師

DOI：10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.123