某電視臺發射鐵塔結構安全性鑒定

王成，黃衛

（安徽省城建設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230000）

某電視臺發射鐵塔結構安全性鑒定

王成，黃衛

（安徽省城建設計研究總院有限公司，安徽 合肥 230000）

鐵塔結構是移動信號發射器的重要支撐物，隨著移動信號覆蓋面積的不斷擴展，信號塔的保有量不斷增加，然而，當鐵塔出現各種損傷時，缺少必要的檢測鑒定及加固處理，往往會出現一定的安全隱患，隨著損傷情況的日益嚴重，必然影響鐵塔的安全性和使用期限。文章結合工程實例，對既有鐵塔結構進行了檢測鑒定工作，對類似結構安全性鑒定具有重要的參考意義。

鐵塔；檢測；安全性；鑒定

鐵塔結構是移動信號發射器的重要支撐物，隨著移動信號覆蓋面積的不斷擴展，信號塔的保有量不斷增加，鐵塔結構的運行管理問題日益突出。同時，隨著時間的推移，鐵塔構件鍍鋅層脫落及銹蝕，影響鐵塔的耐久性，也導致鐵塔的材料力學性能退化和承載能力的降低，嚴重影響了鐵塔運行的安全性。因此，對鐵塔結構安全性進行檢測評定是保證基站鐵塔長期使用必要的技術措施。本文以某電視臺發射鐵塔結構的檢測評定為例，對鐵塔結構安全性檢測評定的一般方法進行闡述。

某電視臺發射塔現狀照片見圖1，本塔以直徑較小的多節鋼管為主材，塔體橫截面為正方形結構，根開為12m，對角線尺寸為16.97m，建筑總高度為65m。基礎形式為獨立基礎，平面布置見圖2所示。該塔建造于1986年6月，設計使用年限為30年，將于2016年6月到期，為確定該塔目前安全狀況，以及后續使用年限，委托單位委托我公司對該塔進行結構安全性鑒定。

圖1 發射塔現狀外觀

圖2 基礎平面布置圖

①資料搜集：收集該工程現有技術資料，通過口頭詢問，調查使用情況，作為檢測評估工作的參考依據；

②結構現狀檢查：對該建筑物結構形式、塔基、塔柱、塔身、桅桿等構件現狀進行全面檢查，對鐵塔構造及構件銹蝕情況進行調查；

③地基基礎檢測：調查該建筑物的基礎形式，檢測基礎不均勻沉降等情況；

④對構件尺寸進行檢測；

⑤對主體結構的傾斜度進行檢測；

⑥對鋼構件涂層干漆膜厚度進行檢測；

⑦對鋼構件材料強度進行檢測；

⑧對鋼構件主要焊縫進行超聲波探傷檢測；

⑨整體結構計算復核；

⑩鑒定結論及建議。

①鐵塔構件間采用高強螺栓連接，部分連接節點處出現高強螺栓缺失、螺栓出扣不合格、螺栓以小帶大、螺栓單帽、松動、反串等現象。

②鐵塔塔柱、塔梁及桅桿等構件均已刷防腐涂料，部分構件局部出現干漆膜脫落，并出現銹蝕。

③鐵塔塔柱、塔梁與法蘭盤的連接可靠，連接節點無損傷，部分節點有輕微銹蝕現象。

④該塔使用環境為室外環境，環境使用條件未發生改變，結構無明顯超載現象或其它人為損傷情況發生。

①經現場調查，地基承載狀態良好，未發現塔體因地基不均勻沉降而導致明顯的下陷、傾斜等現象。

②基礎不均勻沉降檢測，現場采用水準儀對基礎的不均勻沉降進行檢測，檢測結果見圖3所示。由圖3可知，基礎的不均勻沉降較小，最大沉降差為9mm。

圖3 基礎不均勻沉降

③經現場調查，柱基礎地腳螺栓連接可靠，未出現明顯的松動、銹蝕現象。

3.3.1 鋼構件尺寸檢測

現場采用游標卡尺、金屬測厚儀、鋼卷尺對塔體塔梁、塔柱鋼管的直徑、壁厚進行檢測，具體檢測結果在此不一一列舉。

3.3.2 主體結構的傾斜度檢測

為檢驗該鐵塔施工誤差及投入使用后荷載作用下的構件變形，現場采用全站儀對塔體橫截面水平支撐的交點（中心點）進行主體結構傾斜度檢測，檢測結果在此不一一列舉。結果表明，塔身中心垂直傾斜度滿足《移動通信工程鋼塔桅結構驗收規范》（YD/T5132-2005）中不大于全塔高度的1/1500的要求。

3.3.3 涂層干漆膜厚度檢測

現場采用涂層厚度測量儀檢測塔柱、塔梁涂層厚度，檢測結果在此不一一列舉。結果表明，構件涂層干漆膜總厚度滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）中室外涂層干漆膜總厚度不小于150μm，且允許偏差為-25μm的要求。

3.3.4 鋼材強度檢測

現場采用里氏硬度計對塔柱、塔梁的強度σb進行檢測。先除去塔柱、塔梁表面涂層，用砂紙打磨平整后使用里氏硬度計進行檢測，檢測結果在此不一一列舉。結果表明，鋼材強度達到Q235要求。

3.3.5 焊縫探傷檢測

現場采用超聲波探傷儀對部分焊縫進行檢測，檢測結果表明，所檢測的焊縫質量滿足規范要求。

該鐵塔的計算模型如圖4所示，采用3D3S鋼結構—空間結構設計軟件塔架結構模塊，驗算各荷載組合下，對塔身主體結構的強度、變形及穩定性進行分析。參考《移動通信工程鋼塔桅結構設計規范》（YD/T5131-2005）、《高聳結構設計規范》（GB50135-2006）和《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）等規范。

計算控制參數

結構類型：四角管塔結構

結構總高度：65m

地面粗糙度：B類

材料的自重(kN/m3)：78.5

地震烈度：7度(0.10g)

場地類別：Ⅰ類

地震分組：第一組

荷載取值：基本風壓0.35kN/m2；基本雪壓0.45kN/m2；基本裹冰厚度8mm；

平臺活荷載2.0kN/m2；

鋼材強度：Q235

圖4 計算模型

計算結果表明，本塔體在各荷載組合下，塔身主體結構的強度、變形及穩定性均滿足規范要求。

依據《工業建筑可靠性鑒定標準》（GB50144-2008）對該塔體進行結構安全性鑒定，綜合評定該塔體結構安全性等級為B級，略低于國家現行標準規范的安全性要求，仍能滿足結構安全性的下限水平要求，尚不明顯影響整體安全，有部分構件應采取必要的維修措施。

①對不符合要求的螺栓進行更換及補全，并做好防銹處理。螺栓擰緊后外露絲扣不應小于2～3扣；穿入方向朝向應一致，由內向外，由下向上；對缺失的螺栓應進行補裝；單帽螺栓進行補全螺帽；對松動螺栓進行緊固處理；對缺失墊片的螺栓進行補全墊片。

②對該建筑部分出現干漆膜脫落的構件進行補刷防腐涂層。

該塔體自鑒定之日起，按上述建議維修后，后續使用年限建議為10年。

[1]GB50144-2008，工業建筑可靠性鑒定標準[S].

[2]GB/T50621-2010，鋼結構現場檢測技術標準[S].

[3]YD/T5132-2005，移動通信工程鋼塔桅結構驗收規范[S].

本文通過對5個具有不同填充墻填充率的框架結構進行數值分析，得出如下結論：

①結構自振周期出現是以3個為一組，組內數值相差不大，而各組之間數值相差較大。

②純框架結構能量耗損比框架填充墻結構要迅速。

③建模時同時考慮填充墻質量和剛度，計算剛度采用的是填充墻初始開裂時的剛度，為初始剛度的0.2倍。得到的周期折減系數取值范圍為0.4～0.85，小于規范建議值0.5～0.9。

參考文獻

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TU311.3

B

1007-7359（2016）05-0214-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.076

王成（1982-），男，安徽和縣人，畢業于合肥工業大學，碩士；工程師，國家注冊一級結構工程師。