摘 要 快装基站是指采用铁塔和机房一体化设计，结构紧凑，组装方便灵活，需人工组装操作少，拆卸简单，可以实现快速安装、搬迁的通信基站。传统的分体式通信铁塔基站建设周期长，钢筋混凝土基础施工受季节及环境影响大，投资成本高，占地面积大，基坑大量开挖，产生废气、废渣、噪音等环境污染，钢筋混凝土基础一旦施工，便无法搬迁；另外，对于一些紧急事件、大型集会、大型体育赛事等密集区的信号快速覆盖，传统基站建设或租赁的难度相当大。快装基站如何设计满足在拆卸和搬运的过程中符合中国的公路运输管理条例及相关要求，相关结构设计及施工如何满足规范要求，使快装基站安全、适用、经济、美观，是一个重要的问题。
关键词 快装基站 一体化设计 铁塔 机房 配套工程
1 移动通信快装基站概况
移动通信快装基站针对通信行业基站建设周期长、成本高、质量难以保证的实际情况，提供一种速度快、成本低、安全可靠，符合国家规范的通信集成配套产品。因具有可拆装、可搬运的特点，无基础设施，其可作为临时或半永久通信基站使用。配套不同的通信设备后，可满足相应通信要求（2G、3G、微波等）。
快装基站的使用寿命按30年，结构安全等级二级设计；抗震设防烈度按照当地抗震设防烈度考虑。快装基站的配重块混凝土采用C35，所有主材采用钢材的质量符合国家标准要求。所有铁塔构件采用热镀锌，热镀锌质量达到国家的相关标准，锌附着量不低于610g/m2。塔体结构连接螺栓用双螺母锁紧，采用承压型高强度螺栓时，螺栓预紧力达到规范的要求，其它螺栓传入传入方向应一致、合理，拧紧后外露长度为2至3丝扣。油漆均匀喷涂，漆膜厚为100μm，外观整圆满足规范要求。基站施工包括避雷接地网施工，要求接地电阻小于5欧姆。
这种快装基站是快速集成通信装置，设计原理为运用塔房一体化的概念，由铁塔、主体框架、配重地梁、机房、电器控制系统等组成，包括套接升降式和法兰盘固接式两种类型。
快装基站两种类型如下：
1. 升降式：升降铁塔可以实现高度自动无极调节，在卡车和吊车不能进入的场合使用，适用范围广，同时升降塔在安装和拆卸时可以实现远距离控制。
2. 固定式：塔体不能升降，包括底座框架、配重结构、通信机房、以及机房内馈线窗、照明系统、电源插座等。
快装基站机房工艺技术参数：
1. 机房外无外挂物，机房净空大小一般长为5米，宽为1.95米，高为2.5米。
2. 机房地板具有防静电功能，地板承载力为6.0kN/m2。
3. 防水满足规范要求。
4. 防火，基站耐火等级不低于B1级。
5. 防腐性，机房墙体表面材料具有防腐性能，能经4d盐雾试验，电磁屏蔽和接地的接触材料不腐蚀。
6. 外墙采用世界上先进的玻璃钢板制作成，保证30年内不生锈、不变形、不老化。内墙采用高密度防火板，其间夹岩棉保温板。
7. 墙体开孔后采取加强措施，并做防水、防火、防虫、保温密闭处理。
8. 主龙骨采用方钢管或热轧普通槽钢。
9. 防盗门门框四周装有防止渗漏的防水胶条，门页关上后能达到防尘防渗漏。
10. 机房满足移动基站机房对面积、孔洞、走线、电气、荷载、层高及接地等要求，
11. 空调外机安装防盗箱，满足空调外机防盗要求。
12. 机房离地高度不低于50厘米，主要防止基站水涝或积雪。
13.机房为无人值守设计，不设窗户，机房防尘等级：IP55。
2 快装基站结构的力学分析
1. 计算模型
结构计算模型采用空间模型：
2. 截面选用
固定式及升降式铁塔采用的构件截面主要存在以下特征，升降塔架主要采用圆管截面，机房框架以槽钢、角钢及圆管截面为主。
3．荷载工况及组合
各荷载工况分别表示为：永久荷载、活荷载、风荷载、地震作用、裹冰荷载、温度作用。
各荷载组合分别表示为：标准组合、基本组合、频遇组合。
荷载取值按《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）（2006年版），《高耸结构设计规范》（GB50135—2006），《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154-2002。
4．结构变形分析
以风为主的荷载频遇组合作用下，顶部位移满足高耸结构规范对水平位移限制的要求：，为塔体总高度。
5．结构杆件验算
各基本荷载工况下的结构杆件应力比符合国家规范要求：
6. 连接节点的计算
连接节点包括底法兰连接节点及中间法兰连接节点，利用节点反力设计法兰盘的几何尺寸及连接螺栓的规格及数量。
7. 配重基座整体抗倾覆验算及配重梁设计
进行塔体的基座的抗倾覆验算及配重梁的截面设计，确定配重梁的截面尺寸大小及分布。
3 与同类塔型的主要技术经济指标对比
以目前在移动通信领域较为常用的传统35米独管铁塔基站为例：
移动通信快装基站的应用，与同等高度、工艺条件的传统基站相比，平均可节省钢材30%左右，节省混凝土用量可达到50%，节省占地面积约60%，传统基站建设周期75天，快装基站仅需要三名操作工人5小时即可开通使用，每基站平均可节省投资13万元。目前应用的300余座基站，即可节省投资3900余万元。
在目前各移动通信运营商大规模建设通信基站的关键时期，快装基站建设可以大大节省建设资金，明显缩短工程建设工期，节约能源，保护环境，并且可以反复拆装、搬运，重复多次使用，具有良好的发展前景。
4 快装基站设计的难点及先进性
传统基站设计将基础、铁塔和机房分为三个独立部分，快装基站将三者融为一体，在设计过程中的工程难点主要集中在以下几个方面：
1. 基础设计：基础采用预制钢筋混凝土筏板基础。在保证基础自重抗倾覆的情况下，为便于运输和吊装，将预制钢筋混凝土基础分三个预制块，但是，必须保证三个预制块能同时受力，经严格计算，用5根Q345钢制螺栓杆将其连接，端头采用防盗螺栓固定，这样即能保证基础的整体性，又能防止被盗窃。基站基础直接放置于地面上，避免大面积基坑开挖，节约了工程投资，且占地面积小，便于选址，节约土地资源，保护环境，一次投入，多次使用。
2. 铁塔设计：各塔段之间采用外法兰盘连接，便于铁塔拆装，螺栓受拉，不易破坏。塔身全部热镀锌处理，镀锌后，并对塔身进行喷塑处理，不生锈，不变形，抗老化，降低维护成本。
3. 机房设计：由于机房须进行整体吊装，故机房的设计非常关键，既要保证机房重量不能太大，又要保证其整体稳定性。设计中采用方钢骨架立柱，以减轻结构重量，立柱之间和横梁之间增加角钢支撑，以满足结构的整体稳定性。外墙采用世界上先进的玻璃钢板制作成，保证30年内不生锈、不变形、不老化。内墙采用高密度防火板，其间夹岩棉保温板。机房整体焊接，结构牢固，防盗性能好，防腐防尘能力强，具有良好的隔热、阻燃、抗冲击和保温性能，达到节能减排的效果。
4. 运输及安装：快装基站的每个构件，包括每个单元配重混凝土基础、每节塔身、及机房重量都控制在5吨以下，每个构件最大单方向长度在5米以内，从而方便小型起重机械的快速拆装和运输车辆方便运输。基站各个单元构件之间均采用螺栓连接，在一般条件下，可由三名工人及小型起重机械，可在5小时内完成组装，达到基站开通的条件。
5 小结
预制钢筋混凝土基础快装基站，集基础、机房、铁塔为一体，预先在工厂批量制作完毕，运装，现场安装。基站整体结构受力合理，集成度高，安装施工简便，美观大方，给各运营商建立了良好的品牌形象。
由于无需大量的基坑开挖施工，也就无需大量的机械作业设备，不产生废气、废渣、噪音等环境污染，同时也不会为基站的搬迁或废弃而留下的钢筋混凝土基础，给环境带来永久性的破坏。快装基站是对传统分体式基站的一次革新，它集成化程度高，结构紧凑，重量轻，强度高，建设周期短，安装速度快，可承受负荷大，风阻小，占地小等优越性，为各大通信运营公司提供了标准的配套设施，具有良好的发展前景。
参 考 文 献
[1] 王肇民. 桅杆结构[M].北京：科学出版社，2001.
[2] 王肇民，马人乐. 塔式结构[M]. 北京：科学出版社，2001.
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[4] 王肇民,U.Peil.塔桅结构[M]. 上海：同济大学出版社，1989.
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[7] 中华人民共和国电力行业标准.架空送电线路杆塔结构设计技术规定（DL/T 5154-2002）[S].北京：中国电力出版社，2002.
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Mobile Communication Supporting Civil works fast loading station application and analysis
Sun Xiaohong
（China Steel Group Engineering Design and Research Institute Company Limited，Shijiazhuang 050021，China）
Abstract Ready-packaged base station is a communication base station which adopts integrated design of tower and machinery room with compact structure,?convenient and flexible?assembly,?less manual?assembly?operation and simple dismantlement to make quick installation and relocation possible. Traditional split communication base station requires a long term of construction. Construction of reinforced concrete foundation which is high in cost and large in area is greatly affected by the factors of season and environment. When the foundation ditchs are excavated in a large scale it may lead to environmental pollutions such as waste gas and waste residue and noise. Once construction of reinforced concrete foundation starts it is unable to remove; It is very difficult for the construction and charter of traditional base station to rapidly cover the dense areas such as emergencies and large rally and large sports events. It is an important issue for the design of ready-packaged base station to satisfy China"s road transport regulations and relevant requirements and to meet the requirements of the standard which make Ready-packaged base station safe，applicable，economic and beautiful.
Key words Ready-packaged base station，integrated design，tower，machinery room，Auxiliary Projects
（收稿日期：2012年6月21日）
