移動通信基站結構優(yōu)化設計對造價的影響

江蘇南京 211100

摘要：結構設計是工程建設的重要環(huán)節(jié)，它也是影響工程總的造價 進度和質量的重要因素，移動通信基站結構設計也不例外，它是移動網(wǎng)絡建設過程中的重要環(huán)節(jié)。結合移動通信基站結構優(yōu)化設計的幾種方法，分析了所采取的結構優(yōu)化措施及其帶來的造價上的影響，著重研究了鐵塔塔身結構優(yōu)化設計和基礎結構優(yōu)化設計對工程造價的影響，供結通信行業(yè)構設計同仁、造價工程師及決策層參考。

關鍵詞：通信基站；結構優(yōu)化設計；工程造價；低成本建設

1 前言

隨著運營商對于通信基站建設低成本要求的提高，人們也逐漸的認識到將結構設計優(yōu)化方法運用到通信基站設計中的重要意義。從目前的通信基站建造來看，運營商也開始將結構優(yōu)化方法應用到通信基站設計中，以節(jié)約成本，從目前的移動通信基站設計，對于這些做了結構優(yōu)化設計的基站在一定程度上節(jié)約了造價，獲得了甲方的認可。但是依舊存在部分設計者對于結構優(yōu)化設計沒有較強的意識，在這種情況下設計出的通信基站比較保守，造價較高，一般此類通信基站可能在適用性\"安全性\"易施工等方面表現(xiàn)較為突出，但是在經(jīng)濟性上則難以令人感到滿意。

由此看來，結構優(yōu)化設計在通信基站設計中的應用還有待推廣，此外在對結構優(yōu)化方法進行推廣時注意其在通信基站設計以及通信基站建設的實際情況對其進行改進，使得其能夠更好的服務于通信行業(yè)。

2 設計階段造價現(xiàn)狀分析

2.1 運營商忽視設計階段造價控制

工程設計階段中平面布置、外觀設計、結構形式、設備和材料選用等都會直接影響工程造價。運營商往往認為施工階段的施工管理和人材機價格是影響工程造價的主要因素，而沒有認識到設計階段對工程造價的影響。

2.2 設計人員缺乏經(jīng)濟觀念

設計人員普遍缺乏經(jīng)濟觀念，設計停留在純技術性繪圖層面，只重視設計速度、技術、產(chǎn)值、安全，而不注重技術經(jīng)濟分析。只注重技術性和安全性，片面追求美觀，忽視了技術與經(jīng)濟的結合。

2.3 技術與經(jīng)濟不能緊密結合

我國工程設計人員設計思想相對保守，認為只要按設計任務書的相關要求進行設計就可以了，至于工程造價問題那是造價人員的事；而造價人員也認為，只要設計圖紙完成后，根據(jù)圖紙和有關定額文件、取費標準編制設計概預算就可以了。

3.移動通信基站結構優(yōu)化設計的現(xiàn)實意義

移動通信基站結構優(yōu)化設計能夠在很大的程度上滿足運營商低成本建設的基本要求，具有較強的現(xiàn)實意義。作為移動通信基站的設計者，在保證外觀美，安全的前提下，而通過結構優(yōu)化設計后的基站則能夠保證滿足移動通信基站的經(jīng)濟適用性，也能夠為運營商在很大的程度上降低建造成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。由此看來，結構設計優(yōu)化技術具有加強的現(xiàn)實意義。

4.移動通信基站結構優(yōu)化設計幾種方法.

4.1改用單管塔（含景觀塔）的位移控制標準

單管塔的設計是否經(jīng)濟首先是“位移標準”的選用。《集團標準塔庫》的單管塔位移控制是依據(jù)《移動通信工程鋼塔桅結構設計規(guī)范》（YD/T 5131-2005）來設計，鐵塔頂部的位移控制十分嚴格（個人認為過于嚴格）。

如采用《鋼結構單管通信塔技術規(guī)程》（CECS236：2008）標準，單管塔重量能減少約0.5-2.5噸左右。需要注意的是：鐵塔變“柔”，但其安全性能夠滿足國家的規(guī)范標準。

《鋼結構單管通信塔技術規(guī)程》（CECS236：200）是最新的協(xié)會規(guī)范，同濟大學主編。根據(jù)我院多年的設計經(jīng)驗及這么多年來各個運營商反饋信息（目前還未發(fā)現(xiàn)因為單管塔頂部位移大，而造成的信號影響），單管塔的位移標準可以參照《鋼結構單管通信塔技術規(guī)程》（CECS236：2008）放寬位移標準，這樣能有效的降低鐵塔和基礎的成本。

4.2推廣插接高強鋼單管塔（含景觀塔）

目前大部分運營商的單管塔設計的材質采用Q345B，如采用美標高強材料——ASTM A572 Gr65，單管塔塔身重量可以減少約0.5-2.5噸左右。ASTM A572 Gr65鋼材的最大優(yōu)點是強度高及鍍鋅質量好。使用ASTM A572 Gr65順應了鋼結構向“輕質、高強”發(fā)展的潮流，減少環(huán)境污染，節(jié)約社會資源，節(jié)約鐵塔及基礎的投資成本，所以有必要進一步研究高強鋼在鐵塔建設上的應用。ASTM A572 Gr65的性能特點如下：

屈服強度>=450MPa，抗拉強度>=550MPa，鍍鋅效果由于化學元素的原因，其鍍鋅致密，成冰糖雪花狀，無色差，不易發(fā)黑，鐵塔使用壽命長；在鋼材廠家選擇上，只有大廠能生產(chǎn)，鋼材質量有保證；關于負公差，此種板材加工精度高；美標限值：0.254mm，；在使用經(jīng)歷上，至少有20年在電力和通信行業(yè)（電力行業(yè)為主）使用經(jīng)歷.

上述的各方面性能指標都遠超且優(yōu)于Q345B（現(xiàn)運營商常用）的性能.

由于不同強度鋼材的材料價格相差不大，如Q235、Q345、GR65之間差別約幾百元，而使用高強材料能夠使鐵塔的重量有較大幅度的降低，從而使得總造價降低。

4.3每站優(yōu)化基礎設計

對所有涉及運營商基站的鐵塔進行優(yōu)化設計和分析，盡可能地減少鐵塔的塔腳力，從而優(yōu)化基礎設計。同時對于基礎的設計，在確保安全的基礎上積極創(chuàng)新，做到安全、造價、質量和工期的統(tǒng)一。

如：對于“三管塔筏板基礎的埋深、厚度和尺寸” 都經(jīng)過嚴格計算分析，確保其造價最低，同時也提出一種“無地梁的筏板基礎”。該基礎加大了基礎柱子的配筋和截面，同時省去地梁構件?！盁o地梁的筏板基礎”造價與“有地梁的筏板基礎”造價相當或略低，但優(yōu)點是工序簡單，節(jié)省工期（大約節(jié)約4天左右），基礎柱子一氣呵成且無施工縫。

4.4傳統(tǒng)大圈平臺的優(yōu)化

目前運營商鐵塔大部分采用傳統(tǒng)的大圈平臺，重量重，結構復雜，施工難度較大.將傳統(tǒng)的大圈平臺優(yōu)化為輕型簡易平臺，該種輕型簡易平臺高度可以根據(jù)需求調整，重量輕，能夠做到標準化（可降低成本）。同樣條件下與傳統(tǒng)大圈平臺相比：1.平臺重量了減少450kg左右；2.同樣條件下塔腳力可減少5-10%，塔身主材可以優(yōu)化減輕；3.基礎尺寸或埋深可以減少，可節(jié)約基礎造價。

5.移動通信基站結構優(yōu)化設計的實踐應用中要注意的問題

移動通信基站結構優(yōu)化設計在實踐應用能夠帶來巨大的經(jīng)濟效益，但是要注意的是實踐應用的過程中有很多的問題是不能夠忽略的，如施工質量，施工管理，建設管理等方面的問題，可能直接影響到基站安全性的問題等.作為設計者和建造者對于這些問題應該要投入一定的關注。

結語

總而言之移動通信基站的結構優(yōu)化設計在移動網(wǎng)絡建設中的實際應用具有重要的意義，是其實現(xiàn)新的價值的重要手段。突破以往簡單的安全、適用特點，更加經(jīng)濟且易于施工，不僅是運營商減少投資的體現(xiàn)，還是對設計技術的認可。移動通信基站結構優(yōu)化設計在移動網(wǎng)絡建設中還處于一個探索階段，需要廣大的設計者和建造者不斷地探索，使優(yōu)化手段得以發(fā)展，使其能夠取得最大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]《鋼結構單管通信塔技術規(guī)程》 CECS236：2008；

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[5]《高聳結構設計規(guī)范》 GB 50135-2006；

[6]《鋼結構設計規(guī)范》 GB50017-2003；

[7]《建筑抗震設計規(guī)范》 GB50011-2010；

作者簡介：

林澤明，男，1986-10，助理工程師，08年畢業(yè)于南京工程學院，從事結構勘察設計6年