摘要：笔者主要从快装基站结构的力学分析；等几方面探讨了本文主题，旨在与同行共同学习探讨。
关键词：移动通信；快装基站；铁塔；机房
目前，中国信息化建设正迎来一个崭新的局面，为避免重复建设，统一无线网络的规划建设，国家成立了中国铁塔建设有限公司，为中国移动、中国电信、中国联通三大运营商提供无线基站前端配套设施建设，目前，基站建设任务重、时间紧，而作为基站前端配套的土建工程显得尤为重要。
一、移动通信快装基站概况
移动通信快装基站针对通信行业基站建设周期长、成本高、质量难以保证的实际情况，提供一种速度快、成本低、安全可靠，符合国家规范的通信集成配套产品。因具有可拆装、可搬运的特点，无基础设施，其可作为临时或半永久通信基站使用。配套不同的通信设备后，可满足相应通信要求（3G，4G，微波等）。
快装基站的使用寿命按 30 年，结构安全等级二级设计；抗震设防烈度按照当地抗震设防烈度考虑。快装基站的配重块混凝土采用 C35，所有主材采用钢材的质量符合国家标准要求。所有铁塔构件采用热镀锌，热镀锌质量达到国家的相关标准，锌附着量不低于 610 g/m 2。塔体结构连接螺栓用双螺母锁紧，采用承压型高强度螺栓时，螺栓预紧力达到规范的要求，其他螺栓传入方向应一致、合理，拧紧后外露长度为 2 丝扣 ～3 丝扣。油漆均匀喷涂，漆膜厚为 100 μm，外观整圆满足规范要求。基站施工包括避雷接地网施工，要求接地电阻小于 5 Ω。
这种快装基站是快速集成通信装置，设计原理为运用塔房一体化的概念，由铁塔、主体框架、配重地梁、机房、电器控制系统等组成，包括套接升降式和法兰盘固接式两种类型。
1.快装基站两种类型如下：
（1）升降式：升降铁塔可以实现高度自动无极调节，在卡车和吊车不能进入的场合使用，适用范围广，同时升降塔在安装和拆卸时可以实现远距离控制。
（2）固定式：塔体不能升降，包括底座框架、配重结构、通信机房以及机房内馈线窗、照明系统、电源插座等。
2.快装基站机房工艺技术参数：
（1）机房外无外挂物，机房净空大小一般长为 5 m，宽为 1.95 m，高为 2.5 m。（2）机房地板具有防静电功能，地板承载力为 6.0 kN/m 2。
（3）防水满足规范要求。
（4）防火：基站耐火等级不低于 B1 级。
（5）防腐性：机房墙体表面材料具有防腐性能，能经4d 盐雾试验，电磁屏蔽和接地的接触材料不腐蚀。
（6）外墙采用世界上先进的玻璃钢板制作，保证 30 年内不生锈、不变形、不老化。内墙采用高密度防火板，其间夹岩棉保温板。
（7）墙体开孔后采取加强措施，并做防水、防火、防虫、保温密闭处理。
（8）主龙骨采用方钢管或热轧普通槽钢。
（9）防盗门门框四周装有防止渗漏的防水胶条，门页关上后能达到防尘、防渗漏。
（10）机房满足移动基站机房对面积、孔洞、走线、电气、荷载、层高及接地等要求。
（11）空调外机安装防盗箱，满足空调外机防盗要求。
（12）机房离地高度不低于 50 cm，主要防止基站水涝或积雪。
（13）机房为无人值守设计，不设窗户，机房防尘等级：IP55。
二、快装基站结构的力学分析
1.计算模型。结构计算模型采用空间模型，见图 1，图 2。
2.截面选用
固定式及升降式铁塔采用的构件截面主要存在以下特征，升降塔架主要采用圆管截面，机房框架以槽钢、角钢及圆管截面为主。
3．荷载工况及组合
各荷载工况分别表示为：永久荷载、活荷载、风荷载、地震作用、裹冰荷载、温度作用。
各荷载组合分别表示为：标准组合、基本组合、频遇组合。
4．结构变形分析
以风为主的荷载频遇组合作用下，顶部位移满足高耸结构规范对水平位移限制的要求：，为塔体总高度。
5.连接节点的计算
连接节点包括底法兰连接节点及中间法兰连接节点，利用节点反力设计法兰盘的几何尺寸及连接螺栓的规格及数量。
6.配重基座整体抗倾覆验算及配重梁设计
进行塔体的基座的抗倾覆验算及配重梁的截面设计，确定配重梁的截面尺寸大小及分布。
三、与同类塔型的主要技术经济指标对比以及快装基站设计的难点及先进性
1.与同类塔型的主要技术经济指标对比
以目前在移动通信领域较为常用的传统 35 m 独管铁塔基站为例，技术经济指标对比见表1。
移动通信快装基站的应用，与同等高度、工艺条件的传统基站相比，平均可节省钢材 30%左右，节省混凝土用量可达到 50%，节省占地面积约60%，传统基站建设周期 75 d，快装基站仅需要三名操作工人5 h 即可开通使用，每基站平均可节省投资 13 万元。
目前应用的 300 余座基站，即可节省投资 3 900 余万元。在目前各移动通信运营商大规模建设通信基站的关键时期，快装基站建设可以大大节省建设资金，明显缩短工程建设工期，节约能源，保护环境，并且可以反复拆装、搬运，重复多次使用，具有良好的发展前景。
2.快装基站设计的难点及先进性
传统基站设计将基础、铁塔和机房分为三个独立部分，快装基站将三者融为一体，在设计过程中的工程难点主要集中在以下几个方面：
（1）机房设计：由于机房须进行整体吊装，故机房的设计非常关键，既要保证机房重量不能太大，又要保证其整体稳定性。设计中采用方钢骨架立柱，以减轻结构重量，立柱之间和横梁之间增加角钢支撑，以满足结构的整体稳定性。外墙采用世界上先进的玻璃钢板制作成，保证30年内不生锈、不变形、不老化。内墙采用高密度防火板，其间夹岩棉保温板。机房整体焊接，结构牢固，防盗性能好，防腐防尘能力强，具有良好的隔热、阻燃、抗冲击和保温性能，达到节能减排的效果。
（2）基础设计：基础采用预制钢筋混凝土筏板基础。在保证基础自重抗倾覆的情况下，为便于运输和吊装，将预制钢筋混凝土基础分三个预制块，但是，必须保证三个预制块能同时受力，经严格计算，用5根Q345钢制螺栓杆将其连接，端头采用防盗螺栓固定，这样即能保证基础的整体性，又能防止被盗窃。基站基础直接放置于地面上，避免大面积基坑开挖，节约了工程投资，且占地面积小，便于选址，节约土地资源，保护环境，一次投入，多次使用。
（3）铁塔设计：各塔段之间采用外法兰盘连接，便于铁塔拆装，螺栓受拉，不易破坏。塔身全部热镀锌处理，镀锌后，并对塔身进行喷塑处理，不生锈，不变形，抗老化，降低维护成本。
（4）运输及安装：快装基站的每个构件，包括每个单元配重混凝土基础、每节塔身、及机房重量都控制在5吨以下，每个构件最大单方向长度在5米以内，从而方便小型起重机械的快速拆装和运输车辆方便运输。基
站各个单元构件之间均采用螺栓连接，在一般条件下，可由三名工人及小型起重机械，可在5小时内完成组装，达到基站开通的条件。
四、通信基站土建配套工程常见质量问题分析以及预防措施
1.通信基站土建配套工程常见质量问题分析
（1）使用的不合格钢材或以小充大
随着社会经济的飞速发展，一些施工企业注重利益最大化，漠视工程质量问题，昧着良心低价购买一些不合格的钢材，如直接从废品回收站低价买进废旧钢材，或者是购买无证经营的地下小炼铁厂、黑工厂生产的螺纹钢或圆钢，致使钢筋强度和韧度都达不到设计要求。
（2）水泥以低标号假冒高标号
随着房地产行业的蓬勃发展，建材价格不断上涨，生产厂家受利益驱使，以次充好，以低标号假冒高标号水泥时有发生，严重影响砼的浇筑质量，基站的建设安全受到威胁。
（3）砂子杂质含量大。
由于近年来随着建筑市场的升温，建材价格节节攀升，河沙尤为明显，一些施工企业受利益驱使，存在问题包括：存在以次充好的问题，或者该用石砂时不用石砂，而采购价格低廉的石粉代替或掺杂部分石粉；砂子中含泥量太高，不经水洗，直接用于施工；砂子不上铁筛，连大带小，一齐拌入混凝土中。直接导致混凝土强度不符合设计要求，严重制约施工质量。
2.通信基站土建施工过程存在问题的预防措施
（1）加强施工现场监理，充分发挥工程监理的质量监督作用。监理人员要严格把关安全质量关、提前预控，做到细、狠、准、实，通过常规施工环节的巡查和重要环节的旁站检查相结合的方式对正在施工的部位进行质量控制，检查项目有：工程量完成情况；是否按照设计文件、施工规范施工；是否使用合格的材料；施工周边环境是否对工程质量产生负面影响；施工关键部位是否存在质量缺陷；其他需协调解决的问题等，变事后把关为事前预防、事中控制，变管结果为管过程，实行预防为主的原则。
（2）优化项目管理，加强施工考核。项目管理措施：为管控好基站配套项目的施工质量，在加大监理力度的同时，建议同业主/建设方充分沟通，争取对施工队进行规范考核，对工地出现的违章违法行为进行扣分，分数低于控制线的在工程结算时扣减相应工程款。项目管理预期效果：加强处罚力度，促使施工企业充分认识到质量是企业的生命，不加强管理，就会付出沉重代价，甚至断送企业发展前途。
（3）督促施工队加强安全质量培训教育工作。督促施工企业采取确实有效的管理措施，多种形式对企业各层级管理人员进行相关安全培训教育，未参加培训或培训不合格人员不得上岗作业，提高全体员工质量意识。
结语
综上所述，新型移动通信土建配套工程快装基站是在原有基础上的一次技术改革和进步。它具有操作简单快捷，环境污染小，经济成本低等优势特点，因此，目前具有广泛的利用空间。通过对现状的预测和分析，我们有理由相信该项工程建设必将有广阔的发展前景，应该得到移动通信企业的重视。
参考文献：
[1]杨木旺.建筑概论.上海：华东师范大学出版社，2011.
[2]王肇民，马人乐.塔式结构[M].北京：科学出版社，2009.
[3]李伦.桅杆结构[M].北京：科学出版社，2014.
论文作者:黄军辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签：基站论文; 机房论文; 荷载论文; 铁塔论文; 螺栓论文; 结构论文; 组合论文; 《基层建设》2017年4期论文;