中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
摘 要：隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，近年來，我國的通信行業(yè)也得到了快速的發(fā)展。通信鐵塔是通信系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)設(shè)備，主要用于微波、超短波、無線網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸與發(fā)射等。該文就對通信鐵塔的結(jié)構(gòu)安全性檢測以及加固技術(shù)進(jìn)行分析研究，針對不同類型的通信塔我們常采用不同的加固方式，滿足地基承載力的要求和上部塔體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要求。
關(guān)鍵詞：通信鐵塔檢測結(jié)構(gòu) 加固
中圖分類號：S763 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0004-02
隨著社會的發(fā)展，移動通信已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚囊徊糠帧Ｔ谕ㄐ畔到y(tǒng)中，要保證無線電通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須把通信天線安置到至高點(diǎn)以增加服務(wù)半徑，達(dá)到理想的通訊效果。而通信塔正是起到架高天線的作用。隨著人們對于通信質(zhì)量要求的不斷提升，我國移動通信的運(yùn)營商也在不斷地提高技術(shù)水平，而為了節(jié)約成本，有關(guān)部門要求各個(gè)運(yùn)營商之間盡量鐵塔共享。而鐵塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性直接關(guān)系著鐵塔的使用壽命，對其進(jìn)行加固處理是很有必要的。下面就對通信塔的結(jié)構(gòu)檢測與加固技術(shù)進(jìn)行具體的研究。
1 既有自立式鋼結(jié)構(gòu)通信塔結(jié)構(gòu)的安全性檢測與鑒定
1.1 檢測與鑒定內(nèi)容
根據(jù)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求，鋼結(jié)構(gòu)通信塔的安全性檢測主要包括對地基基礎(chǔ)及上部塔體結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的檢測。對于上部塔體結(jié)構(gòu)的而檢測項(xiàng)目比較多，主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)的安全性、塔體結(jié)構(gòu)的整體性、塔體結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向位移等[1]。對塔體承載能力的檢測是上部結(jié)構(gòu)檢測中最主要的方面，在實(shí)際應(yīng)用中，塔體上部結(jié)構(gòu)的承載力受很多因素的影響，例如：塔體自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用中的損傷程度等。所以在實(shí)際的檢測工作中，專業(yè)人員應(yīng)該對這些影響因素進(jìn)行綜合分析，建立合理的計(jì)算模型，對各種因素對塔體承載力的影響進(jìn)行綜合評定。通過對鋼結(jié)構(gòu)通信塔安全性檢測進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合鐵塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對現(xiàn)場結(jié)構(gòu)檢測進(jìn)行了分析。對于地基基礎(chǔ)的檢測我們主要采取調(diào)查的方式，以此評估地基的承載能力變化。而由于塔體的體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以對其進(jìn)行檢測相對較困難。所以，進(jìn)行實(shí)際檢測時(shí)我們主要采取先大后小，先整體后局部的原則。首先就是對塔體結(jié)構(gòu)的空間布置及整體側(cè)向的變形程度進(jìn)行檢測，接著進(jìn)行構(gòu)建規(guī)格的常規(guī)檢查，考慮到塔體的承載力，還應(yīng)該加強(qiáng)對連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造及銹蝕情況進(jìn)行檢測。最后，也是保證鐵塔功能重要的一點(diǎn)，應(yīng)該對通信設(shè)備的布置情況進(jìn)行核查[1]。
1.2 結(jié)構(gòu)分析
對塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析可以為結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)的承載能力檢測的計(jì)算提供數(shù)據(jù)，使檢測工作開展的更科學(xué)。對塔架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析主要包括對塔體模式和荷載兩方面的分析。當(dāng)然對自立式鋼結(jié)構(gòu)通信塔結(jié)構(gòu)的分析我們常采用整體空間鋼架法。分析計(jì)算前應(yīng)該對材料的性質(zhì)及多方面的參數(shù)有所掌握，需要時(shí)可以進(jìn)行簡單的現(xiàn)場調(diào)查，以采集一些計(jì)算分析所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。模型分析中，除了對塔體基本結(jié)構(gòu)的分析以外，就是對連接方式的分析，塔結(jié)構(gòu)主要的連接方式有兩種：剛接和鉸接。剛接指的是以剛節(jié)點(diǎn)直接相連的連接方式，而鉸接指得是以鉸鏈方式的連接，屬于柔性連接。當(dāng)對塔體進(jìn)行荷載的分析時(shí)應(yīng)該考慮全面，在不同因素的作用下，鐵塔承受著不同的荷載，當(dāng)然有一部分是不受外界環(huán)境條件影響的，屬于永久性荷載。除此之外，還有風(fēng)荷載、地震荷載、冰雪荷載以及溫度變化等。這些都是自然天氣情況導(dǎo)致的，而在分析風(fēng)荷載和地震荷載時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行多方向的全面分析。以上的這些分析結(jié)果均可用于可結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)承載能力的檢測中，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，檢測塔體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性是否符合相關(guān)要求。
2 通信鐵塔的加固技術(shù)
2.1 角鋼自立塔塔身結(jié)構(gòu)加固
角鋼通信塔的踏面結(jié)構(gòu)多采用“之”字形，倒“K”型或“X”型，而塔型可具體分為重型塔、輕型塔和中型塔。目前在通信系統(tǒng)中應(yīng)用最多的是輕型塔和中型塔，而在通信行業(yè)快速發(fā)展的今天，如何對通信塔進(jìn)行擴(kuò)容已經(jīng)成為了一個(gè)重要的問題。在進(jìn)行加固擴(kuò)容時(shí)，如果塔體的掛載沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的面積，并且擴(kuò)容需要增設(shè)的天線設(shè)備掛載面積也沒有超過鐵塔的允許安全面積時(shí)，這樣進(jìn)行擴(kuò)容則比較容易。但是實(shí)際只有很少部分的鐵塔有這樣的優(yōu)越條件去進(jìn)行擴(kuò)容，大多數(shù)的鐵塔已經(jīng)基本達(dá)到了原設(shè)計(jì)的荷載，而且原掛載的天線都處于工作狀態(tài)，無法對其進(jìn)行調(diào)整來滿足擴(kuò)容面積，再此情況下，我們必須對鐵塔進(jìn)行加固來滿足擴(kuò)容的需要。對鐵塔進(jìn)行加固，我們首先應(yīng)該對塔體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，明確鐵塔的主要受力構(gòu)件和塔荷載的主要來源。其中，荷載的主要來源是自身重力以及風(fēng)荷載，所以應(yīng)該對這兩方面因素造成的荷載變化進(jìn)行分析，并從受力構(gòu)件入手，適當(dāng)改變構(gòu)件結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對鐵塔的加固作用。
2.1.1 主材加固
主材是鐵塔的主要受力構(gòu)件之一，對主材進(jìn)行加固是鐵塔加固最重要的方面。主材加固具體的操作方法就是增加構(gòu)件的截面積，主要采用的是增加雙拼角鋼的形式，即將兩個(gè)角鋼以合適的形式拼接，以起到加固的作用。通過不斷的研究發(fā)現(xiàn)，十字形組合形式的雙拼角鋼更適合于鐵塔的主材加固。對雙拼角鋼的組合，我們可以根據(jù)實(shí)際需要，選用合適的連接構(gòu)件。連接構(gòu)件不僅能起到簡單的連接作用，構(gòu)件本身也需要承載一定的負(fù)荷，所以，要保證鏈結(jié)構(gòu)件材料的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。而對于主材與連接件的連接，我們可以視情況采用不同的夾具來實(shí)現(xiàn)。
2.1.2 斜材加固
相比于主材加固，斜材加固的方式較多，增加構(gòu)件的截面積當(dāng)然也是其加固的方法之一，除此之外，還有增加輔助材料、折減構(gòu)件計(jì)算長度、改變構(gòu)件回旋半徑等方式。下面就對這幾種主要的方式逐一進(jìn)行介紹。采用雙拼角鋼對斜材進(jìn)行加固時(shí)要采用T字形的角鋼組合方式，提高斜材的承載能力。增加輔助材料的可以用于斜材加固，采用這種加固方式也需要用到鐵塔的原有孔位，增設(shè)的輔助材料可以分擔(dān)一部分的承載力，但是塔體的自身重力會增加，實(shí)際斜材加固中很少采用這種方式。而減小構(gòu)建的計(jì)算長度還需要增設(shè)一定的輔助支撐，這種加固方式中，構(gòu)建的回旋半徑也有所改變，而且，采用這種加固方式也需要用到鐵塔的原有孔位，與增設(shè)輔助材料的方式不同的是，此加固方式的操作時(shí)需要用到被加構(gòu)建與主材連接的螺栓孔，這樣操作起來較為復(fù)雜。
2.2 基礎(chǔ)加固
對鐵塔的塔體進(jìn)行加固處理后將直接導(dǎo)致塔體自身重力增加、風(fēng)荷載增加，這將直接影響鐵塔地基的承載力。所以，對塔地基進(jìn)行加固也是鐵塔加固工程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。地基加固中，最常用的方式是基礎(chǔ)加寬法，在原有的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)膶Φ鼗M(jìn)行加寬處理，這種加寬方式主要適用于地基承載力或變形達(dá)不到要求。較大型的通訊鐵塔一般都有獨(dú)立的基礎(chǔ)，而如果是獨(dú)立基礎(chǔ)的抗拔不滿足要求，我們常常會抗拔范圍內(nèi)混凝土在抗拔計(jì)算中的權(quán)重[2]，具體來看，可以通過對抗拔進(jìn)行土體的置換，改換成強(qiáng)度較高的混凝土等土體材料來實(shí)現(xiàn)加固。值得注意的一點(diǎn)是，土體置換的操作應(yīng)該在自然天氣條件較好的情況下進(jìn)行。如果因基礎(chǔ)問題導(dǎo)致了塔體出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)采用注漿的方式進(jìn)行加固。
3 結(jié)語
在通信行業(yè)快速發(fā)展的今天，通信系統(tǒng)的天線和其他設(shè)備已經(jīng)越來越多的投入使用，通信鐵塔作為天線和其他通信設(shè)備的重要支持物，對其進(jìn)行加固處理已經(jīng)成了通信系統(tǒng)優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。加固要從塔體和塔基兩個(gè)方面來看，具體的加固措施應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況來確定，保證鐵塔的承載功能。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝倫武，熊峰.既有自立式鋼結(jié)構(gòu)通訊塔結(jié)構(gòu)的安全性檢測與鑒定方法初探[J].四川建筑科學(xué)研究，2013（39）：71-73.
[2] 萬云冬.通信鐵塔加固技術(shù)研究[J].鋼結(jié)構(gòu)，2014（29）：15-17.
