移動通信土建配套工程快裝基站應用與分析

孫曉宏

（中鋼集團工程設計研究院有限公司，河北石家莊 050021）

移動通信土建配套工程快裝基站應用與分析

孫曉宏

（中鋼集團工程設計研究院有限公司，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參數，將快裝基站結構進行了力學分析，并對快裝基站設計難點及先進性作了歸納，同時與同類塔型的技術經濟指標作了對比，表明快裝基站具有良好的發展前景。

快裝基站，一體化設計，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基站建設周期長、成本高、質量難以保證的實際情況，提供一種速度快、成本低、安全可靠，符合國家規范的通信集成配套產品。因具有可拆裝、可搬運的特點，無基礎設施，其可作為臨時或半永久通信基站使用。配套不同的通信設備后，可滿足相應通信要求（2G，3G，微波等）。

快裝基站的使用壽命按30年，結構安全等級二級設計;抗震設防烈度按照當地抗震設防烈度考慮。快裝基站的配重塊混凝土采用C35，所有主材采用鋼材的質量符合國家標準要求。所有鐵塔構件采用熱鍍鋅，熱鍍鋅質量達到國家的相關標準，鋅附著量不低于610 g/m2。塔體結構連接螺栓用雙螺母鎖緊，采用承壓型高強度螺栓時，螺栓預緊力達到規范的要求，其他螺栓傳入方向應一致、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，外觀整圓滿足規范要求。基站施工包括避雷接地網施工，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:升降鐵塔可以實現高度自動無極調節，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遠距離控制。2）固定式:塔體不能升降，包括底座框架、配重結構、通信機房以及機房內饋線窗、照明系統、電源插座等。

快裝基站機房工藝技術參數: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年內不生銹、不變形、不老化。內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滲漏的防水膠條，門頁關上后能達到防塵、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）空調外機安裝防盜箱，滿足空調外機防盜要求。12）機房離地高度不低于50 cm，主要防止基站水澇或積雪。13）機房為無人值守設計，不設窗戶，機房防塵等級:IP55。

2 快裝基站結構的力學分析

1）計算模型。結構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建筑結構荷載規范（2006年版），GB 50135-2006高聳結構設計規范，DL/T 5154-2002架空送電線路桿塔結構設計技術規定。

4）結構變形分析。在以風為主的荷載頻遇組合作用下，頂部位移v滿足高聳結構規范對水平位移限制的要求:v≤h/50，h為塔體總高度。

5）結構桿件驗算。各基本荷載工況下的結構桿件應力比符合國家規范要求:結構桿件的應力比控制在0.95以下，構件長細比滿足構造要求，使結構桿件的承載力滿足國家規范要求。

6）連接節點的計算。連接節點包括底法蘭連接節點及中間法蘭連接節點，利用節點反力設計法蘭盤的幾何尺寸及連接螺栓的規格及數量。

7）配重基座整體抗傾覆驗算及配重梁設計。進行塔體的基座的抗傾覆驗算及配重梁的截面設計，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經濟指標對比

以目前在移動通信領域較為常用的傳統35 m獨管鐵塔基站為例，技術經濟指標對比見表1。

表1 35 m獨管塔基站與快裝基站主要技術經濟指標對比表

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

在目前各移動通信運營商大規模建設通信基站的關鍵時期，快裝基站建設可以大大節省建設資金，明顯縮短工程建設工期，節約能源，保護環境，并且可以反復拆裝、搬運，重復多次使用，具有良好的發展前景。

4 快裝基站設計的難點及先進性

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

1）基礎設計。

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

2）鐵塔設計。

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）機房設計。

由于機房須進行整體吊裝，故機房的設計非常關鍵，既要保證機房重量不能太大，又要保證其整體穩定性。設計中采用方鋼骨架立柱，以減輕結構重量，立柱之間和橫梁之間增加角鋼支撐，以滿足結構的整體穩定性。外墻采用世界上先進的玻璃鋼板制作，保證30年內不生銹、不變形、不老化。內墻采用高密度防火板，其間夾巖棉保溫板。機房整體焊接，結構牢固，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，達到節能減排的效果。

4）運輸及安裝。

快裝基站的每個構件，包括每個單元配重混凝土基礎、每節塔身及機房重量都控制在5 t以下，每個構件最大單方向長度在5 m以內，從而方便小型起重機械的快速拆裝和運輸車輛方便運輸。基站各個單元構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內完成組裝，達到基站開通的條件。

5 結語

預制鋼筋混凝土基礎快裝基站，集基礎、機房、鐵塔為一體，預先在工廠批量制作完畢，運裝，現場安裝。基站整體結構受力合理，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設備，不產生廢氣、廢渣、噪聲等環境污染，同時也不會為基站的搬遷或廢棄而留下鋼筋混凝土基礎，給環境帶來永久性的破壞。快裝基站是對傳統分體式基站的一次革新，它集成化程度高，結構緊湊，重量輕，強度高，建設周期短，安裝速度快，可承受負荷大，風阻小，占地小等優越性，為各大通信運營公司提供了標準的配套設施，具有良好的發展前景。

［1］王肇民.桅桿結構［M］.北京：科學出版社，2001.

［2］王肇民，馬人樂.塔式結構［M］.北京：科學出版社，2001.

［3］王肇民.高聳結構設計手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，1995.

［4］王肇民，U.Peil.塔桅結構［M］.上海：同濟大學出版社，1989.

［5］CECS 236∶238，鋼結構單管通信塔技術規程［S］.

［6］YD/T 5131-2005，移動通信工程鋼塔桅結構設計規范［S］.

［7］DL/T 5154-2002，架空送電線路桿塔結構設計技術規定［S］.

［8］GB 50135-2006，高聳結構設計規范［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