摘 要:隨著現代社會經濟(jì)的快速發展以及科學技(jì)術(shù)水平的不斷提高,近年(nián)來,我國的通信行業也得到了快速的(de)發展。通(tōng)信鐵塔是通信係統中的重要基礎設(shè)備,主要用於微波、超(chāo)短波、無(wú)線網絡信(xìn)號(hào)的傳輸與發射等。該文就(jiù)對通信鐵塔的結構(gòu)安(ān)全(quán)性檢(jiǎn)測以及加(jiā)固技術進(jìn)行分(fèn)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(dì)基承載力的要求和上(shàng)部塔體結構(gòu)的(de)穩定(dìng)性要求。
關鍵詞:通信鐵塔檢(jiǎn)測 結構 加固
中圖分類(lèi)號:S763 文獻標(biāo)識碼:A 文章(zhāng)編號(hào):1672-3791(2017)05(c)-0004-02
隨著社會的(de)發展,移動通信已經成為了人們日常生活中不可(kě)缺少的一部分。在通信(xìn)係統中,要保證無線電(diàn)通信係(xì)統的正常(cháng)運行,必(bì)須把通信天線安置(zhì)到至高點以增加服務(wù)半徑,達到理想的通訊效果。而通信(xìn)塔正是起到架高天線的作用。隨(suí)著(zhe)人(rén)們對於通(tōng)信質量要求的不斷(duàn)提升,我國移動通信的運營商也在不斷地提高技術水平,而為了節約成本,有關部門(mén)要求各個(gè)運營(yíng)商之間盡量鐵塔共享。而鐵塔結構(gòu)的穩(wěn)定性(xìng)直接關係著鐵(tiě)塔的使用壽命,對(duì)其進(jìn)行加固處理是很有必要的。下麵就對通信塔的結構檢(jiǎn)測與加固技術進行具體(tǐ)的(de)研究。
1 既(jì)有(yǒu)自立式鋼結構通(tōng)信塔結構的安全性檢(jiǎn)測與鑒定
1.1 檢測與鑒(jiàn)定內容
根據相關檢測標準的(de)要求(qiú),鋼結(jié)構通信塔的安全性檢測主要包括對地基基礎及上部塔體結構兩個方麵的檢測。對(duì)於上部塔體結構的而檢測項目比較多,主要包括結構(gòu)構件及節點(diǎn)的安全性、塔體結構的整體性、塔體結(jié)構的整體側向(xiàng)位移等[1]。對塔體承載能(néng)力的檢測是上(shàng)部結構(gòu)檢(jiǎn)測中最主要(yào)的方麵,在實際(jì)應用中,塔體上部結構的(de)承載(zǎi)力受很多因(yīn)素的影響,例如:塔體自身的(de)結(jié)構特點,使用中的損傷程度等。所以在實際的檢測工作中(zhōng),專業人員應該對這些影響因素進行綜合分析,建立合理的計算模型,對各種因素(sù)對塔體承載力的影響進行綜合評定。通過對鋼結構(gòu)通信(xìn)塔安全性檢測進行總結,結(jié)合鐵塔的結構特點,對現場結構檢測進行了分析。對於地基基礎的檢測我們主要采取調查(chá)的方式,以此評估地基的承載能力變化。而(ér)由(yóu)於塔體的體積較大,結構(gòu)複雜,所以對其進(jìn)行檢測相對較困難。所以,進行實際檢測時我們主要采取(qǔ)先大後小,先整體(tǐ)後局(jú)部的原則。首先就是(shì)對塔體結構的空間布置及整體側向的變形程(chéng)度進行檢測,接著進行構(gòu)建規(guī)格(gé)的常(cháng)規檢查,考慮到塔體的承載力,還應該加(jiā)強對連接節點的構造(zào)及鏽蝕情況進行檢測。最後(hòu),也是保證鐵塔功能重要的一點,應該對通信設備的布(bù)置情況進行(háng)核查[1]。
1.2 結構分析
對(duì)塔架結構進行(háng)分析可以為結構構件(jiàn)及節(jiē)點的承載能力檢測的計(jì)算提(tí)供數據,使檢測工作開展的更科學。對塔架結構進(jìn)行分析主要包括對塔體模式和荷載兩(liǎng)方麵的分析。當然對自立式鋼結構(gòu)通信塔結構的分析我們常采用整體空間鋼架法。分析計算前應該對(duì)材料的性質及(jí)多方麵的參數有所掌握,需要(yào)時可(kě)以進行簡(jiǎn)單的現場調查,以采集一些計算分析所需要的基礎數據。模型分析中,除了對塔體基本結構的分析以外,就是對連接方式的分析,塔結構主要的連接方式有兩種:剛接和鉸接。剛(gāng)接指的是以剛節點(diǎn)直(zhí)接相連的連接方式,而鉸接指得是(shì)以鉸鏈方式(shì)的連接,屬於(yú)柔(róu)性連接。當對(duì)塔體進行荷載的分析時應該考慮全(quán)麵(miàn),在不同因素的作用下,鐵塔承(chéng)受著不同的荷載,當然有一部分是不受外(wài)界環境條(tiáo)件影響的,屬於永(yǒng)久性荷載。除(chú)此之外,還(hái)有風荷載、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致的,而在分析風荷載和(hé)地震荷載時,應該進行多方(fāng)向的全(quán)麵分析。以上的(de)這(zhè)些分析結果均可用於可結構構件及節點(diǎn)承載能力的檢測中(zhōng),根據國家相關規定,檢測塔體結構的整體穩定性是否符合相關要求。
2 通信鐵塔的加固技術
2.1 角鋼自立塔塔身結構加固
角鋼通信塔的踏麵結構多(duō)采(cǎi)用“之”字(zì)形,倒“K”型或(huò)“X”型,而塔型可具體(tǐ)分(fèn)為重型塔、輕型塔和(hé)中型塔。目前(qián)在通信係統中應用最多的是輕型塔和中型塔,而在通信行業快(kuài)速發展的今天,如何對通信塔進行擴容已經成為了一個重要的問題。在進行加固擴容時,如果塔體的掛載沒(méi)有(yǒu)達到設計的麵積,並且擴(kuò)容需要增設的天線(xiàn)設(shè)備掛載麵積也沒有超過鐵塔的允許安(ān)全麵積時,這(zhè)樣進行擴容則比較容易。但是實際(jì)隻有很少部分的鐵塔有這樣的優越條件(jiàn)去進行擴容,大多數的鐵(tiě)塔已經(jīng)基本(běn)達(dá)到了原設計的荷載,而且原掛載(zǎi)的天線都處於(yú)工作狀態,無法對其進行調整來滿足擴(kuò)容麵積(jī),再此情況下,我們必須對鐵塔進(jìn)行加固來滿足擴容的需要。對鐵塔進行加固,我們首先應該對塔體(tǐ)結構進行分(fèn)析研究,明確(què)鐵塔的主要受(shòu)力構件和塔荷載的主要來源。其中,荷載的主要來源是自身(shēn)重力以及(jí)風荷載,所以應該對這兩方麵因素造成的荷載變化進行分析,並從(cóng)受力構件入手,適當改變構(gòu)件結構,以實現對鐵塔的加固作用。
2.1.1 主材加固
主材是鐵(tiě)塔的主要受力構件(jiàn)之(zhī)一(yī),對主材進行(háng)加固是(shì)鐵塔加固最重要的方麵。主材加固具體(tǐ)的操作方法就是增加構件的截麵積,主要采用的是增加雙拚角鋼的形式,即將兩個角鋼以合適的形式拚(pīn)接,以起到加固的作用(yòng)。通過不(bú)斷的研究發現,十字形組合形(xíng)式的雙拚角鋼更適合於鐵塔的主(zhǔ)材加固。對雙(shuāng)拚角鋼的組合(hé),我們可以根據實際需要,選用合適(shì)的連接構件。連接構件不僅能起到簡單的連接(jiē)作用,構件本身也需要承載一定的負荷,所以,要保證鏈結構件(jiàn)材料的強度與穩定性(xìng)。而(ér)對於主材與連接件(jiàn)的連接,我們(men)可以視情況采用不同的夾具來實現。
2.1.2 斜材加固(gù)
相比於主材加固,斜材加固的方式較多,增加構(gòu)件的截麵積當(dāng)然也是其加固的方法之一,除此之外,還有增加輔助材料、折減構件計(jì)算長度、改變構件回旋半徑等方式。下麵就對這幾種主要的方式(shì)逐一進行介(jiè)紹。采用雙拚角鋼(gāng)對斜材進行加固時要采用T字形的角鋼組合方式,提高(gāo)斜材的承載能力。增加輔助材料的可以用於斜(xié)材加固,采(cǎi)用(yòng)這種加固(gù)方式也需要用到鐵塔的原有(yǒu)孔位,增設的輔助(zhù)材料可以分擔一部分的承載力,但是塔體的自身重力會增加,實際斜材加固中很少(shǎo)采用這種方式。而減小構建的計算長度還需要增設一定的輔助(zhù)支撐,這種加固方式中,構建(jiàn)的回旋半徑(jìng)也(yě)有所改(gǎi)變,而且,采(cǎi)用這種加固方式也需要用到鐵塔(tǎ)的原有孔(kǒng)位,與增設輔(fǔ)助材料的方式不同的是,此加固方式的操(cāo)作(zuò)時需(xū)要用到被加構建與主材連接的螺栓孔(kǒng),這樣操作起來(lái)較為複雜。
2.2 基礎加固
對鐵塔的塔體進行加固處理後(hòu)將直接導致塔體自身重力增(zēng)加、風荷(hé)載(zǎi)增加,這將直接(jiē)影響(xiǎng)鐵塔地基的承載力。所以(yǐ),對塔地基進行(háng)加固也(yě)是鐵塔加固工程的一項重要內容(róng)。地基加固中,最常用的方(fāng)式是基礎加寬法,在原有的基礎上適當的對地(dì)基進行加寬處理,這種加寬方式主要適用(yòng)於地基承載(zǎi)力或變形達(dá)不到要求。較大型的通訊鐵塔一(yī)般都有獨立的基(jī)礎,而如果是(shì)獨立基礎的(de)抗拔不滿(mǎn)足要求,我(wǒ)們常常會抗拔範(fàn)圍內混凝土在(zài)抗拔計算中的權重[2],具體(tǐ)來看,可以通(tōng)過對抗拔進行土(tǔ)體的置換,改(gǎi)換成強度較高的混凝土等土體材料來實現加固。值得注意的一點是,土體置換的操作應該在自然天(tiān)氣(qì)條(tiáo)件較好的情況下進行。如果因基礎問題導致了塔體出現傾斜的現象,應該(gāi)及(jí)時采用注漿的方式進行加固。
3 結語
在通信行業快速(sù)發展(zhǎn)的(de)今天,通信係統(tǒng)的天線和其他設(shè)備已經越(yuè)來越多的投入使用,通信鐵塔作為天線和(hé)其他通信設備的(de)重要支持物,對其(qí)進行加固處(chù)理已(yǐ)經成了通信(xìn)係統優化的重要基礎。加固要從塔體和塔基兩個方麵來看,具體的加固措施應該(gāi)結合實際情況來確定,保證鐵塔的承(chéng)載功能。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝倫武,熊峰.既有自立式鋼結構(gòu)通(tōng)訊(xùn)塔結構的安全(quán)性檢測(cè)與鑒定方法初探(tàn)[J].四川建築科學研究(jiū),2013(39):71-73.
[2] 萬雲冬.通信鐵塔加固技(jì)術研究[J].鋼結構,2014(29):15-17.