陜西鐵塔檢測(cè)設(shè)備機(jī)構(gòu)報(bào)告【陜西西咸新區(qū)貝斯特檢測(cè)技術(shù)有限公司】

陜西鐵塔檢測(cè)工程 據(jù)南廣鐵路公司的有關(guān)驗(yàn)收要求，確保通訊塔達(dá)到技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保鐵路通信安全暢通，7月18日南廣公司組織了由監(jiān)理、施工、鐵塔廠家、通信段、第三方檢測(cè)等單位組成的檢測(cè)組，對(duì)司施工管段無(wú)線通信鐵塔檢測(cè)，此次第三方檢測(cè)主要檢查鐵塔鋼構(gòu)件的規(guī)格與尺寸，構(gòu)件外形；整個(gè)鐵塔的平臺(tái)護(hù)欄、爬梯及護(hù)罩、整體垂直度、防腐涂層厚度是否符合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)；連接節(jié)點(diǎn)的防松措施、螺栓絲口外露、焊縫外觀質(zhì)量、焊接無(wú)損深傷、螺栓連接狀況、法蘭貼合是否合格。 為使檢測(cè)達(dá)到預(yù)期效果，司南廣通信專業(yè)積極主動(dòng)配合此項(xiàng)工作，指派兩名專業(yè)技術(shù)人員參加第三方檢測(cè)，確保每一座通信鐵塔都達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 安全性檢測(cè)評(píng)定 李懿卿 摘要：本文以中國(guó)移動(dòng)蘇州分公司某鐵塔結(jié)構(gòu)的安全性檢測(cè)評(píng)定為例，提出了移動(dòng)信號(hào)發(fā)射鐵塔結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)評(píng)定的一種可行方法。 ：鐵塔 結(jié)構(gòu)安全性 檢測(cè)評(píng)定 1 概述 鐵塔結(jié)構(gòu)是移動(dòng)信號(hào)的重要支撐物。隨著中國(guó)移動(dòng)信號(hào)覆蓋面積的不斷擴(kuò)展，信號(hào)塔結(jié)構(gòu)的保有量不斷增加，鐵塔結(jié)構(gòu)的運(yùn)行管理問題日益突出。同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，鐵塔構(gòu)件鍍鋅層脫落及銹蝕，影響鐵塔的耐久性，也導(dǎo)致鐵塔材料的損傷和承載能力的降低，嚴(yán)重影響了鐵塔運(yùn)行的安全性。因此，對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定是保證鐵塔長(zhǎng)期使用必要的技術(shù)措施。本文以中國(guó)移動(dòng)蘇州分公司某鐵塔結(jié)構(gòu)的檢測(cè)評(píng)定為例，對(duì)移動(dòng)信號(hào)發(fā)射鐵塔結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)評(píng)定的一般方法進(jìn)行闡述。 2 工程概況 中國(guó)移動(dòng)蘇州分公司某鐵塔，地址位于蘇州市，結(jié)構(gòu)形式為落地角鋼塔，鐵塔總高約51m，塔載有八臺(tái)RBS2202設(shè)備，塔身有兩層相距約5m的工作平臺(tái)。鐵塔現(xiàn)狀見圖1。 文章曾在寶冶《工程技術(shù)與管理》2010年3月刊發(fā)表，另被選為《2010年全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)》參會(huì)。 3 結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè) 鐵塔結(jié)構(gòu)的安全性檢測(cè)是對(duì)結(jié)構(gòu)安全評(píng)定的最重要的環(huán)節(jié)，為結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算提供依據(jù)。結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)包括安全狀態(tài)檢測(cè)及安全性能檢測(cè)。 3.1 鐵塔結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)檢測(cè) 3.1.1 構(gòu)件尺寸測(cè)量 鐵塔全高51m，檢測(cè)人員使用游標(biāo)卡尺對(duì)鐵塔構(gòu)件的尺寸進(jìn)行了測(cè)量，見圖2。部分主要受力構(gòu)件尺寸如下：腿部主材∟160×15，腿部斜材∟125×10，塔身主材∟140×12，塔身交叉斜材∟110×10；塔腳板厚度16mm；塔身受力構(gòu)件角鋼最小尺寸為∟45×5，均滿足規(guī)范要求（規(guī)范規(guī)定[1]：鋼塔桅結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要受力的角鋼截面不宜小于∟45×4；塔腳板厚度不宜小于16mm）。 3.1.2 鋼構(gòu)件外觀損傷檢測(cè) 通過肉眼觀察，發(fā)現(xiàn)鋼構(gòu)件表面鍍鋅層有腐蝕現(xiàn)象并產(chǎn)生輕微銹漬，銹蝕深度約為0.2mm，見圖3。 3.1.3 節(jié)點(diǎn)連接檢測(cè) 節(jié)點(diǎn)連接檢測(cè)包括母材和角焊縫以及螺栓連接質(zhì)量的檢測(cè)，通過對(duì)塔腿根部連接處等部位無(wú)損探傷、金相及硬度檢測(cè)，結(jié)果均合格，焊縫外觀飽滿，無(wú)明顯缺陷，見圖4。連接螺栓的直徑為18mm，滿足《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（Gb50135-2006）[1]提出的最小12mm的要求，塔腿與塔身的弦桿角鋼連接接頭的一端螺栓數(shù)為20個(gè)，螺栓的排列和距離均滿足規(guī)范要求，見圖5。 3.1.4 結(jié)構(gòu)水平位移檢測(cè) 采用徠卡TC02全站儀，對(duì)該鐵塔結(jié)構(gòu)水平位移進(jìn)行了測(cè)量，檢測(cè)時(shí)按照變形測(cè)量中投點(diǎn)法的有關(guān)規(guī)定，測(cè)定鐵塔頂部相應(yīng)底部的偏移值。從檢測(cè)結(jié)果中可以看出，鐵塔塔頂水平位移為810mm（1/63），不滿足《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]（Gb50135-2006）限值1/75的要求。 3.1.5 相鄰基礎(chǔ)間的沉降差測(cè)量 根據(jù)實(shí)際情況，采用Leica NA2型水準(zhǔn)儀，取塔腿的根部作為本次測(cè)量的測(cè)點(diǎn)，對(duì)鐵塔進(jìn)行沉降檢測(cè)。具體測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果見表1，測(cè)點(diǎn)布置圖及相鄰基礎(chǔ)間的沉降差見圖6。計(jì)算結(jié)果顯示鐵塔相鄰基礎(chǔ)間的沉降差值為3.25‰，小于《移動(dòng)通信工程鋼塔桅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（YD 5131-2005）[3]規(guī)定的限值5‰，滿足規(guī)范要求。 表1 鐵塔相鄰基礎(chǔ)間的沉降測(cè)量數(shù)據(jù) 測(cè)點(diǎn)號(hào) S1 S2 S3 S4 S1 測(cè)點(diǎn)相對(duì)沉降值（mm） -26 -12 -5 0 -26 測(cè)點(diǎn)距離（mm） 8000 8000 8000 8000 相鄰基礎(chǔ)間的沉降差 1.75‰ 0.88‰ 0.63‰ 3.25‰ 3.2 鐵塔結(jié)構(gòu)安全性能測(cè)試 3.2.1構(gòu)件變形情況 未發(fā)現(xiàn)塔身有明顯損傷，本次檢測(cè)對(duì)鐵塔的部分主要受力構(gòu)件的撓度變形進(jìn)行了測(cè)量，抽查檢測(cè)發(fā)現(xiàn)多根構(gòu)件發(fā)生變形，相鄰節(jié)點(diǎn)彎曲度小于1‰，均在規(guī)范允許范圍[2]之內(nèi)。 3.2.2材料性能測(cè)試 本次檢測(cè)對(duì)鐵塔材料性能的測(cè)試包括鋼材的硬度測(cè)試、基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度及碳化深度測(cè)試。 采用里氏硬度計(jì)對(duì)鋼材的硬度進(jìn)行了測(cè)試，見圖7，對(duì)每個(gè)測(cè)量部位進(jìn)行五次試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果[4，5]見表2。 表2 鋼材硬度的檢測(cè)結(jié)果 檢測(cè)環(huán)境 干燥 儀器型號(hào) TH160 里氏硬度計(jì) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T17394-1998、GB/T 1172-1999 構(gòu)件位置 測(cè)量值 測(cè)量值 測(cè)量值 測(cè)量值 測(cè)量值 平均測(cè)量值 抗拉強(qiáng)度推定值 fccu,e(N/mm2) 腿部主材1 398 421 433 429 432 423 500 腿部主材2 435 401 432 406 415 418 489 腿部斜材 450 451 394 424 435 431 520 塔身主材 401 404 475 398 467 429 515 塔身斜材 395 336 386 356 365 368 395 備注 推定主材的牌號(hào)為Q345，塔身斜材的牌號(hào)為Q235。 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鐵塔的基礎(chǔ)進(jìn)行開挖，見圖8?；A(chǔ)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)采用現(xiàn)場(chǎng)回彈測(cè)試，混凝土碳化深度現(xiàn)場(chǎng)采用噴射酚酞的方法，碳化深度約2mm，見圖9?；炷翉?qiáng)度回彈測(cè)試檢測(cè)結(jié)果[6]見表3。 4鐵塔結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算分析 4.1恒荷載的確定 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果及荷載實(shí)際分布情況，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[7]（Gb50009-2001）規(guī)定取值，恒荷載取結(jié)構(gòu)自重（配件自重，固定設(shè)備重等）。 表3 混凝土強(qiáng)度回彈計(jì)算表 構(gòu)件編號(hào) 混凝土抗壓強(qiáng)度換算值（MPa） 現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值（MPa） 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 最小值 鋼筋混凝土基礎(chǔ) 基礎(chǔ)J1 22.1 1.05 21.7 21.7 基礎(chǔ)J2 23.2 2.30 22.1 22.1 基礎(chǔ)J3 22.5 1.84 21.5 21.5 基礎(chǔ)J4 24.6 2.19 22.3 22.3 備注 推定基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。 4.2活荷載的確定 按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[7]（Gb50009-2001）中的有關(guān)規(guī)定，平臺(tái)等效均布荷載取2.0 kN/m2，50年一遇基本風(fēng)壓取0.55 kN/m2。 4.3安全性計(jì)算分析 4.3.1上部結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算 我方結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪數(shù)據(jù)，采用同濟(jì)大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)軟件3D3S對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行建模計(jì)算分析，截面尺寸均為銹蝕后尺寸。計(jì)算簡(jiǎn)圖及結(jié)果見圖10～圖11。 分析結(jié)果顯示鐵塔結(jié)構(gòu)抗力與效應(yīng)比值（）均大于1，但少數(shù)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比不滿足要求。超限信息如下： 塔腿與塔身橫桿長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算值為233，塔頭交叉斜材長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算值為202，均大于規(guī)范的限制200。 綜上所述，鐵塔結(jié)構(gòu)抗力與效應(yīng)比值（）均大于1，少數(shù)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比不滿足要 求，結(jié)構(gòu)基本滿足規(guī)范要求。 4.3.2基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算 根據(jù)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]（Gb50135-2006）相關(guān)規(guī)定，我方結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)鐵塔基礎(chǔ)承載力進(jìn)行了驗(yàn)算，測(cè)繪成果與計(jì)算書見表4。計(jì)算結(jié)果顯示：鐵塔基礎(chǔ)承載力及抗拔、抗壓、抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。 5結(jié)論與建議 （1）鐵塔構(gòu)件鍍鋅層腐蝕，有輕微銹漬產(chǎn)生，尚不影響結(jié)構(gòu)承載力，基本符合現(xiàn)行規(guī)范使用要求，建議做防腐處理。 （2）鐵塔節(jié)點(diǎn)連接焊縫飽滿，螺栓質(zhì)量以及構(gòu)造要求均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。 （3）鐵塔構(gòu)件尺寸、相鄰基礎(chǔ)間的沉降差均滿足規(guī)范結(jié)構(gòu)，但塔頂水平位移大于規(guī)范限值，不滿足規(guī)范要求，建議對(duì)塔身做糾偏處理。 （4）鐵塔主要受力構(gòu)件相鄰節(jié)點(diǎn)間的 表4 基礎(chǔ)承載力計(jì)算書 彎曲值小于1‰，均滿足規(guī)范要求。 （5）對(duì)塔腿根部連接處等部位無(wú)損探傷、金相及硬度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均合格。 （6）使用3D3S軟件對(duì)塔結(jié)構(gòu)分析計(jì)算結(jié)果顯示，鐵塔結(jié)構(gòu)抗力與效應(yīng)比值均大于1，少數(shù)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比不滿足要求，建議對(duì)長(zhǎng)細(xì)比超標(biāo)的構(gòu)件增加側(cè)向支撐。 （7）根據(jù)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（Gb50135-2006）相關(guān)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)鐵塔基礎(chǔ)承載力進(jìn)行了驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果顯示：鐵塔基礎(chǔ)承載力及抗拔、抗壓、抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。 6結(jié)束語(yǔ) 本文提出的對(duì)移動(dòng)鐵塔結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法是在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上結(jié)合鐵塔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出的在役鐵塔的檢測(cè)與評(píng)定方法。該方法主要從鐵塔結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)及安全性能兩方面檢測(cè)，對(duì)鐵塔上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)兩方面進(jìn)行承載力驗(yàn)算，綜合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及承載力驗(yàn)算結(jié)果對(duì)鐵塔結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評(píng)定。 參考文獻(xiàn)： 1.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB 50135-2006 2.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)，GBJ 144-90 3.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通信鋼塔桅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，YD/T 5131-2005 4.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，金屬里氏硬度試驗(yàn)方法，GB/T 17394-1998 5.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，黑色金屬硬度及強(qiáng)度換算值，GB/T 1172-1999 6.中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程，JGJ/T 23-2001 7.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范，GB 50009-2001