构件标准化
Component Standardization
铁塔是钢构件组成的高耸结构,采用的是工厂预制、现场组装的营建模式。一座铁塔通常由上百种不同形状、规格、孔位和材质的构件组成,而且这些构件还会随着铁塔高度、天线数量、设计风压和场地环境的变化而变化。由于构件长短不一、形状多样,铁塔一直被定义为非标产品,难以形成规模化生产;铁塔产业也一直停留在以人工作业为主的低端制造水平,质量难以根本提升。
单元铁塔是由标准构件组成的铁塔,从根本上解决了铁塔标准化的难题,其应用价值可体现在铁塔建设的各个环节。
1.设计
标准化使设计的对象更为明确,设计内容更为详细准确,且便于设计成果的固化和封装,节省重复设计的成本和周期,避免设计失误。
2.制造
标准化使铁塔生产形成规模化和专业化,批量化的采购降低原材料的损耗与成本,机械化的加工可大幅度提高生产效率、降低加工成本。
标准化还可使加工企业进行预产,保证一定的库存准备,实现铁塔的现货供应,从而大幅度缩短交货周期。
3.检测
标准化可从根本上提升质量标准,实现铁塔构件的“定尺、等强、足重”的全面质量控制,使铁塔构件的一致性达到工业级产品的水平,从而十分有效地提高铁塔的整体质量。
4.安装
标准化会对铁塔的运输、倒运和安装等环节带来诸多便利,不会因为个别构件的丢失或损坏而影响到整座铁塔的安装,可缩短工期和减少额外费用,对于运输周期长、施工条件差的海外工程更为突出。
5.维护
传统铁塔的质保期通常只有两年,后期构件一旦锈蚀或损坏难以找到备件更换。单元铁塔构件具有标准的尺寸,可随时提供备品备件,实现铁塔关键部件的定期更换,从而提高铁塔的使用年限。同时单元铁塔构件还具有标准的抗拉强度,通过对更换下来的构件进行拉力检测,可对比分析铁塔构件的疲劳强度变化,实现防患于未然的铁塔健康监控。
6.采购
传统铁塔的采购只能以座为单位向生产企业定制,这需要前期进行十分复杂的高度、风压、荷载等需求的统计工作,如遇需求变更,已生产的铁塔难以调配,十分容易造成浪费。而标准化的单元铁塔,只需按一定比例对标准单元构件进行采购,构件通用性强,便于调配,从而降低采购的管理成本。
结构稳固性
Structural Stability
铁塔作为天线、电线或其他需高空安装设备的支持物,早期多建在四周无人的空旷场地,对结构稳固性要求不高,因此多采用四柱、三柱和单柱等简易的结构形式。但随着通信事业的发展,铁塔的建设位置越来越趋向人口密集区,特别是铁路通信塔,建设位置紧邻铁路,如发生倾覆将直接威胁列车运行安全,因此对结构稳固性有了更高的需求。
从2019年4月起,我国实施了新版《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018),作为结构设计的基础性规范,也新增了结构整体稳固性设计的相关规定,要求:“采用当单个构件或结构的有限部分被意外移除或结构出现可接受的局部损坏时,结构的其他部分仍能保存的结构类型。使结构具有整体稳固性。”
显然四柱、三柱、单柱等简易结构铁塔的整体稳固性已难以满足新的要求。
单元铁塔是由多个正四边形塔体组合而成,即使个别立柱发生意外缺失或损坏的情况,剩余结构仍能保持稳定,因此具有更好的整体稳固性,可满足新规范的要求。
同时单元组合式铁塔还具备定向加强功能,可使向铁路等重要设施一侧的抗倾覆能力强于其他方向,更有利于保证铁路等重要设施的运行安全。
此外单元组合式铁塔还具有增高和扩容的功能,建成后可通过增加单元构件的方式形成高度更高、承载能力更强的铁塔,十分有利于后续5G等设备的扩容。
综上所述,单元铁塔和传统铁塔的对比优势如下表:
|
对比项目 |
传统铁塔 |
单元铁塔 |
|
产品属性 |
非标产品 |
标准产品 |
|
构件定尺检验 |
无 |
有 |
|
构件破断拉力检验 |
无 |
有 |
|
备品备件 |
难以提供 |
提供 |
|
定向加强 |
难以实现 |
容易实现 |
|
增高扩容 |
难以实现 |
容易实现 |
|
新标准整体稳固性要求 |
难以满足 |
满足 |

