移动通信土建配套工程快装基站应用与分析

孙晓宏

（中钢集团工程设计研究院有限公司，河北石家庄 050021）

移动通信土建配套工程快装基站应用与分析

孙晓宏

（中钢集团工程设计研究院有限公司，河北石家庄 050021）

通过对移动通信快装基站的概述，介绍了快装基站的类型及技术参数，将快装基站结构进行了力学分析，并对快装基站设计难点及先进性作了归纳，同时与同类塔型的技术经济指标作了对比，表明快装基站具有良好的发展前景。

快装基站，一体化设计，铁塔，机房，配套工程

1 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（2G，3G，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/m2。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100μm，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5Ω。

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。

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。

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/m2。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4 d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。

2 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。

图1 固定式铁塔模型图

图2 升降式铁塔模型图

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。荷载取值按GB 50009-2001建筑结构荷载规范（2006年版），GB 50135-2006高耸结构设计规范，DL/T 5154-2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定。

4）结构变形分析。在以风为主的荷载频遇组合作用下，顶部位移v满足高耸结构规范对水平位移限制的要求:v≤h/50，h为塔体总高度。

5）结构杆件验算。各基本荷载工况下的结构杆件应力比符合国家规范要求:结构杆件的应力比控制在0.95以下，构件长细比满足构造要求，使结构杆件的承载力满足国家规范要求。

6）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。

7）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。

3 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。

表1 35 m独管塔基站与快装基站主要技术经济指标对比表

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。

4 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）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为三个预制块，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，这样既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。

2）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，对塔身进行喷塑处理，不生锈，不变形，抗老化，降低维护成本。

3）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，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。

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 t以下，每个构件最大单方向长度在5 m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在5 h内完成组装，达到基站开通的条件。

5 结语

预制钢筋混凝土基础快装基站，集基础、机房、铁塔为一体，预先在工厂批量制作完毕，运装，现场安装。基站整体结构受力合理，集成度高，安装施工简便，美观大方，给各运营商建立了良好的品牌形象。

由于无需大量的基坑开挖施工，也就无需大量的机械作业设备，不产生废气、废渣、噪声等环境污染，同时也不会为基站的搬迁或废弃而留下钢筋混凝土基础，给环境带来永久性的破坏。快装基站是对传统分体式基站的一次革新，它集成化程度高，结构紧凑，重量轻，强度高，建设周期短，安装速度快，可承受负荷大，风阻小，占地小等优越性，为各大通信运营公司提供了标准的配套设施，具有良好的发展前景。

［1］王肇民.桅杆结构［M］.北京：科学出版社，2001.

［2］王肇民，马人乐.塔式结构［M］.北京：科学出版社，2001.

［3］王肇民.高耸结构设计手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1995.

［4］王肇民，U.Peil.塔桅结构［M］.上海：同济大学出版社，1989.

［5］CECS 236∶238，钢结构单管通信塔技术规程［S］.

［6］YD/T 5131-2005，移动通信工程钢塔桅结构设计规范［S］.

［7］DL/T 5154-2002，架空送电线路杆塔结构设计技术规定［S］.

［8］GB 50135-2006，高耸结构设计规范［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

文章编号：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

孙晓宏（1968-），男，高级工程师

DOI：10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2012.18.123