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混凝土桿塔應用于無(wú)線(xiàn)通信論文
1可行性研究
目前，用于通信基站改良后的自立式單桿水泥桿有以下4種高度：
�、�21m水泥桿塔，應用于基本風(fēng)壓0.45~0.55kN/m2，地面粗糙度B類(lèi)的地區，可最大安裝3副天線(xiàn)；
�、�18m水泥桿塔，應用于基本風(fēng)壓0.45~0.55kN/m2，地面粗糙度B類(lèi)的地區，可最大安裝兩層共6副天線(xiàn)；
�、�15m水泥桿塔，應用于基本風(fēng)壓0.45~0.65kN/m2，地面粗糙度B類(lèi)的地區，可最大安裝兩層共6副天線(xiàn)；
�、�12m水泥桿塔，應用于基本風(fēng)壓0.45~0.65kN/m2，地面粗糙度B類(lèi)的地區，可最大安裝兩層共6副天線(xiàn)。新型桿塔可安裝天線(xiàn)尺寸不大于2640mm×280mm×100mm或1400mm×680mm×80mm，RRU及配電箱可掛于塔身，不可掛電池及機柜。改良后的新型桿塔解決了傳統混凝土桿塔在安全、造價(jià)等方面存在的不足；天線(xiàn)掛高最高可達20m，滿(mǎn)足了大部分鄉鎮地區的需求；且自立式桿塔，不需要打拉線(xiàn)，避免了安全隱患；此外，造價(jià)相對較低，經(jīng)濟實(shí)用。
2對傳統混凝土桿塔的改良
傳統混凝土桿塔多用于電力系統，以滿(mǎn)足架空輸電線(xiàn)路為主，不能滿(mǎn)足安裝無(wú)線(xiàn)通信天線(xiàn)的要求。因此，新型桿塔需在其基礎上進(jìn)行改良，以適于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )建設的應用。傳統混凝土桿塔采用直埋方式進(jìn)行立桿，埋深降低了桿體地上高度，且受不同施工地點(diǎn)、土壤密度的影響，運行過(guò)程中桿段會(huì )產(chǎn)生傾斜，新型桿塔的桿段和基礎可采用法蘭連接，特別是應用快裝預制基礎時(shí)，具有施工速度快、就位準確、整體強度高的優(yōu)勢；傳統桿塔為腳扣式攀爬，專(zhuān)業(yè)施工人員能攀爬，但運行維護人員難操作，且安全沒(méi)有保障，新型桿塔增設了攀爬防墜落裝置、抱桿及饋線(xiàn)架，采用抱箍與桿段用螺栓連接，安全實(shí)用；用于通信基站的桿塔需掛設天線(xiàn)，迎風(fēng)面積增大，桿體所受的力也隨之增大，在傳統桿塔桿不變的前提下，須通過(guò)加大桿體配筋來(lái)增大承載能力；傳統混凝土桿塔外表為普通混凝土，容易受到大氣污染和冰雪的侵蝕，新型桿塔表面采用進(jìn)口防腐涂料進(jìn)行噴涂，既美觀(guān)又對桿體混凝土起到了一定的保護作用。
3新型桿塔與傳統鋼管塔建站方式的比較
3.1天線(xiàn)掛高及安裝數量比較
新型桿塔：最大高度21m，天線(xiàn)掛高20m；最多可安裝3副雙極化天線(xiàn)，所以無(wú)法滿(mǎn)足TD與G網(wǎng)共站的要求，也不能滿(mǎn)足共建共享的要求。傳統鋼管塔：中國移動(dòng)集團公司的鐵塔標準化設計中，單管塔、三管塔從20m到60m高度可選擇范圍比較大，其中20m塔均按照兩層平臺設計，每層平臺可安裝6副天線(xiàn)，可以滿(mǎn)足后期擴容或共建共享的要求。
3.2運輸及施工難度比較
新型桿塔及快裝基礎屬于預制產(chǎn)品，工廠(chǎng)化加工，現場(chǎng)施工快，可實(shí)現當天挖坑、當天組塔、當天完工。大大減少了施工過(guò)程中的工作量，降低了工作成本，可在短時(shí)期內完成集中批量安裝任務(wù)。但桿塔為整體構件，尺寸較大，運輸難度較大，且需現場(chǎng)吊裝，適用于吊車(chē)可以進(jìn)場(chǎng)的基站。傳統鋼管塔為鋼結構，構件尺寸小，便于運輸安裝，但須現場(chǎng)安裝，施工周期長(cháng)，工作量大。
3.3后期維護和使用比較
新型桿塔采用離心成型工藝，混凝土在高速離心運轉情況下，排除多余水分，經(jīng)離心成型后的混凝土質(zhì)地較密實(shí)，混凝土強度得以提高，從而很好地保護鋼筋不受外界侵蝕，大大提高了鋼筋混凝土結構桿塔的耐久性。因塔體為混凝土結構，野外運行無(wú)人為破壞，在后期運行中不用作任何防腐處理，與鐵塔相比大大降低了防腐費用�；炷翖U塔的體型系數為0.7，在同風(fēng)壓、同受風(fēng)面積的情況下，混凝土桿塔塔體所受的風(fēng)荷載相對較小，不易覆冰。傳統鋼管塔必須有專(zhuān)人定期進(jìn)行觀(guān)測和維護，塔體及螺栓均為鋼構件，容易被盜，每經(jīng)過(guò)大風(fēng)或者冰雪天氣之后，易對塔體產(chǎn)生變形或覆冰，需要全面檢查、維護，并需定期進(jìn)行防腐處理，工作量較大，從而使運行成本大大增加。
3.4網(wǎng)絡(luò )維護的比較
新型桿塔和傳統鋼管塔均采用鋼制爬梯或爬釘，便于維護人員的攀爬，同時(shí)加裝了防墜落裝置，確保了運行維護人員的生命安全，便于網(wǎng)絡(luò )維護。
4快裝預制基礎與現澆基礎的比較
由于新型桿塔的塔身需要吊車(chē)吊裝，在滿(mǎn)足承載力要求及安全的前提下，如果基礎也可以預制吊裝，可大大減少現場(chǎng)施工的時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量。新研制開(kāi)發(fā)的快裝基礎，工廠(chǎng)化標準模具加工成型，蒸汽養護，強度高，通用性好�；娱_(kāi)挖做好墊層后即可吊裝就位，施工方便，速度快。對于需要轉移的基站可二次吊運，重復利用，不產(chǎn)生閑置或報廢，經(jīng)濟效益可觀(guān)。傳統現澆基礎，基坑開(kāi)挖后要組立模板，現場(chǎng)進(jìn)行鋼筋綁扎，偏遠地區還要現場(chǎng)配制混凝土，需攪拌機、電源、振動(dòng)棒等輔助設備，現場(chǎng)澆注的混凝土質(zhì)量受氣候、施工人員技術(shù)水平等影響，質(zhì)量較難控制，特別是冬季施工，質(zhì)量、工期更難保證，且周期長(cháng)，工作量大�，F澆混凝土基礎只能一次使用。
5綜合分析
新型混凝土桿塔具有施工速度快、工程造價(jià)低、施工協(xié)調難度小，可多次重復利用等優(yōu)勢，在鐵路和高速公路沿線(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋、及時(shí)處理小區域補點(diǎn)應用中可以發(fā)揮有效的作用；在需安裝的天線(xiàn)數量不超過(guò)6副時(shí)，可以作為20m鐵塔的替代產(chǎn)品。但因塔高受限，運輸、安裝要求條件高等因素制約了新型混凝土桿塔的應用范圍。未來(lái)，可采用部分預應力結構配筋形式、外法蘭連接等新技術(shù)、新工藝開(kāi)發(fā)出30m及以上高度的混凝土桿塔，同時(shí)研究推廣多樣化的安裝方式，使該類(lèi)桿塔在移動(dòng)通信工程建設中發(fā)揮更大的作用。
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