【摘要】针对钢结构通信存量铁塔改造，在简述改造基本原则与步骤的基础上，提出铁塔的检测和鉴定方法，以及改造设计的要点及措施，旨在为实际改造设计工作提供参考依据。

【关键词】通信铁塔;铁塔改造设计

从铁塔公司正式接受三大运营商提供的铁塔资源开始到现在，多个运营商对单一存量铁塔进行共享是一种必然趋势，基于成本控制与资源共享的基本要求，对存量铁塔的改造利用最大化，是未来网络建设工作的重点所在。

1、改造基本原则与步骤

铁塔改造前应先明确其实际运行状况，然后通过深入分析，确定规范合理的步骤，在满足安全性要求的基础上实现资源共享。

1.1改造基本原则

（1）安全性原则，在新增天线或平台荷载后，应保证原结构满足承载能力的要求。

（2）适用性原则，铁塔改造后应具备良好使用功能，保证不同运营商之间的设备不会互相干扰，且能满足通信网络覆盖的基本要求。

（3）耐久性原则，要求在存量铁塔设计使用年限内必须保证其正常使用功能及耐久性能。

（4）经济性原则，具体的改造方案需要充分考虑经济合理性与可操作性，适当降低工程的建设成本[1]。

（5）灵活性原则，所有改造方案必须是在因地制宜前提下制定的，并根据实际情况作灵活调整，满足后续维护与扩容等实际要求。

1.2改造步骤

铁塔改造流程如图1所示，其主要步骤为：

第一步，对铁塔近期需要增设的挂载进行核实，确定需求量。

第二步，广泛搜集相关资料，如铁塔塔身基本资料、基础资料与地质勘察报告。

第三步，到现场对铁塔实际情况进行勘察，确定实际的使用情况与基站要求。

第四步，委托具有相应检测资质的机构进行现场检测，并对铁塔性能做综合评估。

第五步，由专业技术人员对收集到的资料进行铁塔分析和计算，确定适宜的改造方案。

第六步，委托有资质的施工单位严格按照上一步制定的方案进行施工，并在施工中进行检查验收。

2、铁塔的检测和鉴定

现阶段许多铁塔原始资料均已缺失，因此在塔身新增设备荷载前，应委托具备相应资质的检测机构对塔体现状进行检测，同时进行等级评估。

2.1检测内容及方法

（1）构件的材质采用表面硬度法进行检测;（2）螺栓的强度与规格通过对表面钢印的检查来判断;（3）焊缝质量采用超声波探伤法检测;（4）钢管构件的厚度采用测厚仪直接检测;（5）角钢构件的尺寸采用游标卡尺检测;（6）构件上的缺陷通过直接观察检测，同时采用超声波法确定缺陷大小;（7）垂直度采用经纬仪进行检测;（8）镀锌层的厚度采用测锌仪进行检测。

2.2等级评定

铁塔等级一般可以分成以下四类：（1）A类：安全性：结构重要性系数和荷载效应的积小于结构抗力;适用性：外观上没有变形与缺陷;耐久性：存在轻微的缺陷，但防腐层保持完好，没有腐蚀;可不进行改造;（2）B类：结构重要性系数与荷载效应的积的0.95倍小于结构抗力;适用性：在不经常接触的部位存在轻微的变形及缺陷;耐久性：存在明显的破坏，且防腐层上有轻微的损坏，部分钢材锈蚀;可不进行改造;（3）C类：安全性：结构重要性系数与荷载效应的积的0.80倍小于结构抗力;适用性：对正常使用已经造成影响，存在明显的变形及缺陷;耐久性：有明显的缺陷，且防腐层上有轻微的损坏，部分钢材锈蚀;应采取有效的改造措施;（4）D类：安全性：结构重要性系数与荷载效应的积的0.80倍大于结构抗力;适用性：对正常使用有严重影响;耐久性，存在严重缺陷，且受到外力作用后会继续发展，钢材的锈蚀情况严重;必须立即采取有效的措施进行改造[2]。

3、铁塔改造设计

3.1降低荷载效应

3.1.1缩小迎风面

可采用以下措施实现：（1）缩减天线迎风面，改用宽频及合路天线，将RRU设备调整至天线背面;（2）缩减平台的迎风面，可将平台改成支架;（3）缩减爬梯的迎风面，可将护笼改造成防坠落系统;（4）缩减馈线迎风面，采用多层叠放的方式，将其固定在角钢腹中;（5）拆除塔身原有徽标、广告牌或者其他遮挡装饰物，景观塔可以拆除原有塔顶装饰灯具，休息平台和美化外罩。

3.1.2降低荷载作用点实际高度

降低铁塔整体高度，如在满足覆盖需求的前提下拆除顶部塔段，也可降低其它设施实际高度，如平台、天线与支架等。

3.1.3减小体型系数

其目的为减小体型系数和迎风面的乘积，可采用在构件的外部增加一层圆形材料等措施，将板状构件拆除，使用圆形构件。

3.1.4降低风振系数

可从降低结构周期等角度入手，比如可以降低平台的质量，由于它的质量很大，而且处在顶部，所以会对周期造成很大的影响，可拆除使用支架;也可增加支架，使截面变大，实现提高结构刚度的目标，如图2所示。

3.2增强结构承载能力

（1）对于单管系列的铁塔，在设计过程中，主要由位移控制，所以可放宽一定对位移的要求，使其可以承受更多的荷载。

（2）适当增强结构的整体稳定性，如在塔身上增设腹杆，降低构件长细之比，提高稳定状态下构件实际承载力。

（3）将原构件改造成强度更较高的构件，如斜材和横材可替换成规格更高的构件，主材可采取十字形组合截面法进行加固[3]。

（4）若塔身构件连接部位螺栓承载力不足的时，可将原螺栓替换为同直径的高强度螺栓，若地脚螺栓承载力不足时，可对塔脚进行植筋处理。

（5）对于三角拉线塔，可以采取新增拉线，增加横隔的方法调整主材的应力比。

3.3维护和整改

针对适用性和耐久性有较大影响的问题，可采用维护和整改的方法来处理，具体包含下列四个方面的内容。

首先，对锈蚀情况较为严重且有明显变形的构件进行更换;其次，对于防腐层严重磨损的构件，应在打磨至光滑以后重新热喷锌，也可采取合理可行的防护措施;再次，当铁塔的垂直度无法满足要求时，需要通过分析确定产生原因，并进行有效的整改处理;最后，采用拉线做紧固处理，补充缺失的螺栓，做好防雷接地处理等。

结语：

综上所述，由于存量铁塔塔型的多样性和复杂性，使得目前铁塔改造全面开展存在许多阻碍，在技术运用方面存在一些困难，基于此，铁塔公司而言应在做好相关资料广泛收集的前提下，结合不同技术的要求和特点，形成统一企业标准，进而在保证结构穩定与安全的基础上，达到预期效益目标。

参考文献：

[1]张少波，张二兵.论垂直轴风力发电机在基站上的应用前景[J].信息通信，2018（09）：275-277.

[2]贾青涛，曹沛.通信存量铁塔改造技术[J].中国新通信，2018，20（12）：34.

[3]李振宝，庄修伟，韩军科，等双角钢十字组合截面偏心受压构件承载力试验研究[J].工程建设与设计;2009年11期.

作者简介：

陈烨（1986-），女，硕士，工程师，主要从事结构设计工作。