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摘要:通信铁塔为移动天线主要支撑物,为保证其稳定性与可靠性,需要在施工阶段加强对铁塔基础的施工管理,避免其在后期出现倾斜、桩位偏移、连梁变形、基础覆土沉陷等问题。就通信铁塔基础来看,工程体量比较小,并且工程地点分散性大,很容易受现场环境、机械设备以及人为操作等因素干扰,导致施工质量不达标。为提高其施工综合效果,需要总结以往经验,对常见问题进行分析,确定其发生原因,有针对性的采取措施进行管理优化。
关键词:通信铁塔;基础施工;问题;处理
引 言
近些年,随着通信技术的突飞猛进,我国的通信产业发展迅速,与之相关的通信铁塔基础设施建设也有了较大的发展。但是由于工期压缩,按传统建站流程,已经无法满足运营商大规模建站需求,快速建站,导致施工过程中较多的不规范性,存在质量隐患。为此,本文先介绍了通信铁塔基础设计的基本要求,接着分析了通信铁塔基础常见问题及通信铁塔基础问题的处理。
一、移动通信基站基础架构
作为移动通信网络中的最为主要的支撑构造便是进行通信基站的建设,通常移动基站由基站机房、天线架构以及铁塔桅杆等部分组成。第一,基站机房,其中主要由收发设备、监控装置、灭火装置、电源设备以及空调等构成。第二,铁塔桅杆,主要是由防雷接地、塔身、地基基础、天线支架、拉线以及辅助设施等构成。铁塔桅杆根据其具体形状可以区分为角钢塔、单管塔、楼顶抱杆、三角塔以及拉线塔等几种。第三,天线,其主要是由天线座架、馈电系统以及无线反射体三部分组成,根据使用区域进行区分可分为室外天线以及室内天线两种;根据发射方向区分有定向天线和全向天线两种。
二、通信铁塔基础常见质量问题
2.1桩心偏移
由于施工过程和成孔方法的四边形偏差完成后,桩孔形成施工允许一定的施工偏差,满足规范要求时,不能做的处理,当桩更大,采取措施,加强处理。一个基站,建议51m 的角度铁塔,塔基础8m,干钻孔灌注桩基础,桩径1m,桩长11m 至粘土层的桩端承载层,工程桩的浇筑,发现其中一根桩的重心在对角线方向偏差为 210m,导致脚塔上的重心存在严重偏差,随后施工过程被阻塞。原因分析:①施工线故障,定位偏差。确定了塔身中心桩基础的对角长度控制,并进行了一个正方形的检验。②桩孔设备固定不稳定,在施工中钻孔和钻一个大的岩石,导致桩孔的中心位置偏差。一般要求为线批准,将固定在可靠的机械桩孔桩上,桩位为中点,应保持垂直钻在钻进过程中,不倾斜和移动。解决方案:根据现场调查所收集的数据,在桩顶位移上限的基础上,在桩顶的转换和挠度下,用桩头的相同直径和位置来满足塔基础的转换和挠度的上部。在设计中,转换帽的厚度,除了桩头通过脚的压力电阻冲孔,以满足要求的嵌入式部分的锚固长度。同时,在承台偏心斜处塔脚下的塔的塔压在桩脚的转换,负弯矩引起的桩偏转下平台可以通过平台的重量平衡。由桩偏差问题盖处理转换,四年完成后,经过反复观察,塔脚水平与塔体垂直度没有出现异常。
2.2基础连梁变形
基础连梁是三管塔、四管塔、角钢塔等空间桁架类通信铁塔基础的重要构件,具有增强基础整体刚度、协调基础变形、分担塔脚水平剪力、抵抗塔脚对基础的次生不平衡弯矩等作用,其施工质量不容忽视。由于三管塔简化至塔脚平面形心处的竖向荷载(轴力)较小,因此以m值法计算的单桩基础桩顶水平位移成为单桩承台计算的控制指标。本型基础属于低承台桩基,计算桩长即等于桩的入土深度,承台的作用仅提供三管塔地脚锚栓的锚固。钢筋混凝土桩的桩身全截面配筋率按不小于0.65%设计,单桩承台基础整体顶部水平位移允许值按小于10mm设计。如某基站拟建40m三管塔,根开3m,单脚桩径0.8m,3根桩之间设 300 mm×500 mm 截面连梁,连梁顶面距离桩顶0.5m。基础初验时发现3根连梁轴线均出现不同程度的水平弯曲变形,观感很差,建设方要求整改。分析问题的成因有两个,一是施工质量控制不到位,连梁定位误差较大。二是,连梁模板固定不牢靠,基础混凝土浇筑中发生模板外鼓、偏移。
2.3桩身缺陷
桩身缺陷问题一般发生在特殊施工环境,例如现场地下存在淤泥质土、流砂等土层,应用泥浆护壁钻孔灌注桩技术基础施工,并利用低应变法与声波透射法来对桩身完整性进行检测,判断其是是否存在缺陷,以及位置是否与设计一致。总结以往施工经验,常见桩身缺陷如缩径、夹泥、断桩等,需要进行补强、加固等处理。例如某基站通信铁塔,为40m单管塔形式,选择四桩基础施工方法,其中单桩径 800mm,桩长 19m,桩身混凝土强度等级为 C30,在成桩后检测时发现某根桩在地下 10.5m 位置存在严重的夹泥缺陷,需要对其进行补强处理。对问题发生原因进行分析,可以确定因为现场地质环境较差,在进行桩身灌注作业时,桩孔出现局部孔孔壁坍塌问题,影响混凝土翻浆联系性,产生局部缺陷。并且,在桩身混凝土灌注阶段,难以有效判断和控制浮浆厚度,导致导管提升速度过快,导管内翻水。或者是导管埋入混凝土浆液内深度过小,新灌注混凝土上翻速度过快,导致桩身形成夹泥界面。面对此种问题,在确定缺陷位置后,利用取样时钻孔向其中通入高压水流,对缺陷部位上下各 0.5m 内进行切割清洗,做好喷管提升与旋转速度。同时还要利用器具反循环清渣,最后通过高压旋喷注浆、孔口联合压浆以及补浆等工序完成补强作业。
三、通信铁塔基础问题处理措施
保障通信铁塔基础施工质量,就要做好相应的基础工作,笔者就此提出几点措施:
3.1连梁变形处理
通信塔基础连梁变形的处理,宜视构件变形类别和程度采取不同的处理方案。考虑到该工程连梁水平变形较小,经多方讨论,采取将变形连梁四周混凝土保护层凿除 20~30 mm,界面刷毛,冲洗干净,干燥充分后,重新支模,采用同标号混凝土二次浇筑。倘若连梁水平变形较大,则二次浇筑的梁截面保护层将大于 50mm,此时,宜考虑在梁侧较厚保护层内配置防开裂、防剥落的焊接钢筋网片。若连梁外观在轴线方向呈扭转变形时,其工作性能将与规则矩形存在较大差异。此时,宜将变形连梁视为“芯”梁。在其截面外重新配置纵横向钢筋,浇筑规则矩形截面连梁。
3.2桩心偏位处理
根据现场勘查收集的数据分析计算,提出在该偏位桩顶部增设转换承台,在转换承台上部设置与偏位桩相同直径的短桩头,桩头位置满足塔脚根开四边形对角线要求。设计中,转换承台的厚度除满足桩头传递过来的塔脚下压力抗冲切外,还需满足预埋件锚固长度要求。同时,将转换承台在桩基对角线方向偏心布置,转换桩头处塔脚下压力对承台下偏位桩产生的不利弯矩可由承台自重来平衡。
3.3桩身缺陷处理
考虑工程桩与泥浆缺陷位置深、地下土壤条件、土地限制等因素,采用外挖桩连接桩加固是不可行的或管,经过一次论证确定的高压灌浆加固处理。利用缺陷桩钻芯取样检测时钻成的 3 个孔,高压水与25MPa的泥浆缺陷下的0.5m范围内的切割喷嘴清洗,控制率和提高旋转速度,气举反循环渣,采用高压旋喷孔,联合灌浆,灌浆过程完成加固处理。
四、通信铁塔基础施工技术管理要点
4.1落实前期准备工作
通信铁塔基础施工前的准备工作需要按照要求做好,为保障施工质量就要对施工的所有材料质量进行控制,避免由于材料质量问题影响基础施工质量。所以在材料进场的检验工作是比较关键的,通过专业人员检验材料质量和各项的资料问题完整性,针对材料的规格以及数量和质量等进行检验,不达标准的材料禁止进人到施工场地。通信铁塔的安装前做好监理工作,监理工作人员在材料进场环节注重按照货单核查,查看材料构件是不是存在着变形以及镀锌是不是达到标准要求等。
4.2安装过程技术要点
(1)基础验收。在正式对通信铁塔进行安装前,需要对基础进行验收,要求施工单位提供各项施工材料以及技术检验文件。包括地低阻测试记录、土建基础复测记录、基础混凝土工程施工记录、隐蔽工程施工记录、混凝土抗压强度实验报告等,作为质量验收依据。对于施工过程中存在变更的项目,还需要提供变更签证以及批准文件,保证工程验收顺利进行,以免基础存在施工问题。
(2)地脚螺栓。在对通信铁塔基础施工时,还需要做好地脚螺栓施工管理。基础测量与混凝土构型是影响地脚螺栓安装质量的主要因素,如果前期工序控制不当,将会直接影响到螺栓安装组装规格。需要按照设计方案来确定地脚螺栓长度、尺寸以及直径,保证其各项参数均满足施工要求。另外,对于转角塔和终端塔基础的施工,所选地脚螺栓需要根据其所需承受的作用力来确定规格,应结合设计图纸来进行仔细核算,根据不同规格受拉退与受压腿要求,确定安装技术,按照标准做好要点控制。
4.3加强安全监测系统的作用
保障通信铁塔基础施工的质量,就要做好安全监测工作的实施,这就需要结合实际进行建立通信铁塔安全监测系统,消除铁塔安全隐患,在必要的地段进行增设铁塔安全监测系统,对整个铁塔的性能和安全进行监测,发现问题及时进行处理。监测系统的应用中,通过将铁塔倾斜监测以及基础沉降监测和防盗报警等系统作用充分发挥作用。
五、结束语
通信工程建设日益完善的背景下,因为地理环境以及人为因素等影响,导致铁塔基础在施工过程中还存在一定问题,为保证基础可以为通信铁塔提供有效保障,需要对施工技术要点进行控制,减少各类常见问题的发生,提高工程施工综合效果。
参考文献
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