移动通信工程基站铁塔结构安全性检测评估

移动通信工程基站铁塔结构安全性检测评估苏州移动基站铁塔结构安全性检测评估内容铁塔检测的必要性结构安全性检测评估方法结束语工程概况检测结论工程概况一铁塔结构是移动信号发射器的重要支撑物。随着中国移动信号覆盖面积的不断扩展，信号塔结构的保有量不断增加，铁塔结构的运行管理问题日益突出。同时，随着时间的推移，铁塔构件镀锌层脱落及锈蚀，影响铁塔的耐久性，也导致铁塔的材料的力学性能退化和承载能力的降低，严重影响了铁塔运行的安全性。因此，对铁塔结构安全性进行检测评定是保证基站铁塔长期使用必要的技术措施。本文以中国移动苏州分公司某基站铁塔结构的检测评定为例，对移动信号发射铁塔结构安全性检测评定的一般方法进行阐述。1铁塔分布2铁塔数量3铁塔现状工程概况一啊爱上、工程概况一7座落地角钢塔、3座单管塔以及2座楼顶拉线塔。落地角钢塔单管塔楼顶拉线塔1铁塔分布2铁塔数量3铁塔现状工程概况一铁塔构件锈蚀、连接性能下降、塔顶水平位移过大等情况。杆件锈蚀情况1铁塔分布2铁塔数量3铁塔现状铁塔检测的必要性二1铁塔重要性2设计标准更新3耐久性4提供维修依据5安全保障移动通信目前已经成为现代社会的标志之一，它使人们随时随地都可以保持和外界的沟通联系，为人们的日常生活和经济工作带来了极大的便利。可以说，这一广泛覆盖的移动通信网络为现代社会信息化活动提供了一个广阔的平台。而这个网络的基础便是由这些铁塔所构成的。然而，当铁塔出现各种损伤时，缺少必要的检测鉴定及加固处理，往往会出现一定的安全隐患，随着损伤情况的日益严重，必然影响铁塔的安全性和使用期限。铁塔检测的必要性二通信铁塔的使用年限一般在50年左右，而在江苏境内的铁塔许多都使用了30年以上，设计执行的主要技术标准不能满足现行规范要求，且设计标准并不健全，而现在新建铁塔设计都是依据《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》（YD/T5131-2005）、《钢结构单管通信塔技术规程》（CECS236-2008）以及《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）等规范进行的，完善了许多安全性方面的问题，因此铁塔的结构安全性应按当今规范加以评定。1铁塔重要性2设计标准更新3耐久性4提供维修依据5安全保障铁塔检测的必要性二1铁塔重要性2设计标准更新3耐久性4提供维修依据5安全保障所谓结构的耐久性是指结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常维护条件下，在规定的时间内，由于结构构件性能随时间的劣化，但仍能满足预定功能的能力。而当铁塔钢结构构件出现锈蚀，连接节点出现松动或基础混凝土因使用时间过长而碳化后，将会对铁塔的耐久性造成严重影响，甚至造成无法修复的破坏，比如倒塌、折断、严重倾斜等，不仅会对日常通讯造成影响，还可能会造成人身伤害。通过各种技术手段对铁塔进行安全性检测评估是确定铁塔结构耐久性，确保铁塔结构安全的有效途径。铁塔检测的必要性二1铁塔重要性2设计标准更新3耐久性4提供维修依据5安全保障当我们对铁塔进行检测时，我们会针对存在安全隐患或损坏的构件进行检测分析，而不是盲目的对铁塔各个部分进行修复，从而较大程度的降低了成本并节约了时间。而相对于社会上其他成本很低的维修，区别在于我们会对现场采集的数据（混凝土强度、角钢构件强度厚度、构件尺寸、基础沉降、整体倾斜及结构形式等）进行计算分析整合，从而得到比较清晰科学的结论，以此作为依据在对铁塔进行维修会更加经济、有效。铁塔检测的必要性二1铁塔重要性2设计标准更新3耐久性4提供维修依据5安全保障若铁塔尚未做过安全性检测，当铁塔出现质量安全事故造成财产损失时，责任很可能由业主独立承担，而当我们为铁塔做过安全性检测之后，风险就发生了转移，检测方将会承担铁塔相关的安全使用责任，具有检测资质的单位承担相应的风险，而其他维修公司没有资质也没有技术实力承揽铁搭的鉴定评估工作。结构安全性检测评估三1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论修改审核批准通过委托单位审议通过内业审核数据处理编写检测报告提交检测报告有疑问随工确认修改通过资料收集编制检测技术方案调研现场调查接受委托外业检测实施检测技术方案（定稿）检测技术（物资）准备结构安全性检测评估三1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论委托方提供的该建筑物建筑、结构设计图纸等资料；《移动通信工程钢塔桅结构设计规范》（YD5131-2005）《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）；《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；《钢铁工业建（构）筑物可靠性鉴定标准》（YBJ219-89）；《钢结构单管通信塔技术规程》（CECS236：2008）《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ144-90）；《钢结构检测与鉴定技术规程》（J10973-2007）；结构安全性检测评估三1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论一、调查结构的建造、使用和修缮的历史沿革、建筑风格、结构特点、结构布置、构造等措施。二、全面检查和记录结构承重结构和维护结构的损坏部位、范围和程度，判定损坏程度是否影响结构安全。三、根据实测结构材料力学性能，按现有荷载、使用情况和结构体系，建立合理的计算模型，验算结构现有承载力，对整改后可安全使用年限进行评估。结构安全性检测评估三钢结构检测挠度测量水平、垂直位移和扭曲值测量构件尺寸测量焊缝无损检测锈蚀检测钢材力学性能的检测螺栓连接质量现场检测混凝土检测基础混凝土外观缺陷检测基础混凝土强度测试基础混凝土碳化深度测试1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三钢结构检测挠度测量采用无棱镜放射技术全站仪直接测试杆件上翼缘测点或下翼缘测点，再以杆件两端点测点连线为基线，据此计算出梁中间测点的相对变形。如遇到支撑应增加测点。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三钢结构检测水平、垂直位移和扭曲值测量现场利用平台打孔的方法，使用铅垂仪将上、下各休息平台的坐标联系起来，然后再进行柱子点观测测量。采用水准仪配合塔尺或无棱镜反射技术全站仪进行测量，并计算出塔顶结构的垂直位移。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三钢结构检测构件尺寸测量对塔身所有构件的尺寸进行测量，为建模计算提供可靠的原始数据。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论钢管厚度测量结构安全性检测评估三钢结构检测焊缝无损检测采用渗透法对主要受力构件的连接焊缝进行抽检，具体检测部位根据现场已打磨部位确定。渗透检测基本步骤⑴预清洗；⑵施加渗透剂；⑶去除多余的渗透剂；⑷干燥；⑸施加显像剂；⑹观察及评定。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三钢结构检测锈蚀检测对容易积灰、积水的连接部位、干湿交替影响部位、隐蔽部位，先进行防腐涂层损伤检查，若防腐涂层损伤严重，则进行锈蚀程度检测，并采用钢筋锈蚀仪对锈蚀深度进行测量。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论钢筋锈蚀仪结构安全性检测评估三钢结构检测钢材力学性能的检测取样检测钢材力学性能，采用里氏硬度计对主要受力钢构件的表面硬度进行测试，根据规范《金属里氏硬度试验方法》（GB/T17394-1998）确定钢材强度，为建模验算提供结构的强度依据。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三钢结构检测螺栓连接质量现场检测采用扭矩扳手对受力重点区域构件的高强螺栓现场检验：先用小锤敲击每一个螺栓螺母的一侧，同时用手指按住相对的另一侧，以检查高强度螺栓有无漏拧。如发现有不符合标准的，应再扩大检查，如仍有不合格者，则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三混凝土检测基础混凝土外观缺陷检测全面检测构件的外观缺陷，如：变形、开裂、破损、受潮、空鼓、酥碱、歪闪等。用照片和文字形式予以纪录。检测结果可按照严重缺陷和一般缺陷记录，对严重缺陷处还应记录缺陷的部位、范围等信息，以便在抗力计算时考虑缺陷的影响。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三混凝土检测基础混凝土强度测试使用非破损方法--回弹法对基础混凝土进行砼强度测试，对于构件表面有水泥砂浆层的，需凿开20cm×20cm大小，露出混凝土的表面，便于仪器检测，根据规范《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001），推定混凝土的强度等级。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三混凝土检测基础混凝土碳化深度测试由于混凝土内部环境是呈弱碱性，混凝土碳化（中性化）后，对混凝土强度会造成影响，同时，混凝土内部环境的pH值会降低，利用酚酞试剂可测出混凝土的碳化深度。1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论计算软件3D3S钢结构—空间结构设计软件塔架结构模块塔身结构验算各荷载组合下，塔身主体结构的强度；验算各荷载组合下，塔身主体结构的变形；验算各荷载组合下，塔身主体结构的稳定性。基础验算最不利荷载组合下，基础结构的强度；验算最不利荷载组合下，基础结构的抗拔稳定及抗滑稳定；验算最不利荷载组合下，地基的变形。20921211212计算简图风荷载作用下结构位移示意图1工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三X=8.0Z=0.5X=8.0Y=0.1Y=0.1Z=0.5Z=0.5Z=0.5按“强度应力比”显示单元颜色----1.051.000.800.600.01按“长细比”显示单元颜色23418015012080361工作流程2标准依据3检测内容4检测方法5建模验算6评估结论结构安全性检测评估三注：图中红色代表不满足规范要求。中国移动苏州分公司基站铁塔结构安全性检测评估结论汇总表基站名称铁塔型式锈蚀情况构件尺寸塔顶水平位移相邻基础不均匀沉降连接质量抗力与效应比长细比基础承载力及稳定性苏州横泾519号落地角钢塔轻微√√√√√○×√苏州体育场5181号楼顶拉线塔完好√√√√√√＼常熟碧溪522号落地角钢塔轻微√○×√√√○×√常熟新颜5245号楼顶拉线塔完好√√√√√√＼常熟冶塘524号落地角钢塔轻微√○×√√√○×＼常熟俞巷5231号落地角钢塔轻微√√√√√√＼昆山海光油站5534号落地角钢塔轻微√√√√√√＼昆山新潭村55011号落地单管塔轻微○×√√√√√＼太仓耐克5430号落地单管塔轻微√√√○×√√＼吴江庞山村5647号落地单管塔轻微√√√√√√＼张家港南斜桥530号落地角钢塔轻微√√√√√√＼张家港农场5305号落地角钢塔轻微√√○×√√○×＼备注“√”表示满足规范要求；“○×”表示不满足或者部分构件不满足规范要求，需加固。检测人员高空作业结构安全性检测评估三基础开挖地基不均匀沉降结构安全性检测评估三检测结论四（1）铁塔构件镀锌层腐蚀，有轻微锈渍产生，尚不影响结构承载力，基本符合现行规范使用要求，建议做防腐处理。（2）铁塔节点连接焊缝饱满，螺栓质量以及构造要求均满足现行规范要求。（3）铁塔构件尺寸、相邻基础间的沉降差均满足规范结构，但塔顶最大水平位移大于规范限值，不满足规范要求，建议对塔身做纠偏处理。（4）铁塔主要受力构件相邻节点间的最大弯曲值小于1‰，均满足规范要求。（5）对塔腿根部连接处等部位无损探伤、金相及硬度检测，检测结果均合格。（6）使用3D3S软件对塔结构分析计算结果显示，铁塔结构抗力与效应比值均大于1，少数构件长细比不满足要求，建议对长细比超标的构件增加侧向支撑。（7）根据《高耸结构设计规范》（GB50135-2006）相关规定，结合现场测绘数据对铁塔基础承载力进行了验算，计算结果显示：铁塔基础承载力及抗拔、抗压、抗滑稳定均满足规范要求。结束语五本文提出的对移动铁塔结构的检测方法是在工业厂房结构安全性检测方法的基础上结合铁塔结构的特点，