广播电视钢塔桅的维护初探.doc

1、广播电视钢塔桅的维护初探1、前言 近年来，我国有数座广播电视钢塔桅因维护不当而相继报废，直接的经济损失姑且不论，对安全播出工作来说，间接的损失比起钢塔本身的价值而言更是巨大！目前，如何更好地对广播电视钢塔桅进行维护，延长其使用寿命，是一个具有现实意义的问题。 客观上，广播电视塔既是高耸结构又是发射台的永久性基础设施，长时间处于室外的自然环境中，容易受风、雨、裹冰以及雷电的伤害。为了天线和塔桅的使用安全，从设计到维护都要重视环境的因素和影响。本文先介绍了钢塔桅的种类以及结构形式，从受环境影响的机理角度，初步探讨广播电视钢塔桅的日常维护。 2、广播电视钢塔桅的种类、结构形式与用途 2.1 广播电视

2、钢塔桅的种类 我国目前使用的广播电视钢塔桅主要有拉线式钢塔、自立式钢塔和钢筋混凝土结构塔。其设计和制造过程中的技术要求应符合 GY65-2010广播电视钢塔桅制造技术条件 2.2 广播电视钢塔桅的结构形式与特点 2.2.1 拉线式钢塔 拉线式钢塔主要由塔身、基础、拉线和地锚四部分组成。其中塔身又由若干个普通塔节、拉线节、调节节和底节组成。塔的主要材料为圆钢或者钢管。 拉线式塔结构具有结构简单，节省材料，制造和安装易于标准化的优点。其造价只有自立式钢塔的到，而且安装施工周期短，具有良好的抗震性能。但该类型钢塔占地面积大、容易受大气腐蚀，拉线起决定作用，安全稳定性差，维护量大。 2.2.2 自立式

3、钢塔 自立式钢塔的立面造型一般为锥形，上部截面小，下面截面大。塔的下部一般为正多边形，上部为了安装天线的需要逐渐过渡为几个不同边宽的四边形直线段。其主要材料为圆钢或钢管，部分次要构件使用角钢。 自立式钢塔结构紧凑，造型美观，其构件可预先在工厂预制。其次我国对该型钢塔设计、制造以及安装的技术较成熟，施工周期短，造价适中。另外，该型钢塔的抗震性能也较好。缺点是容易受大气腐蚀，有一定维修量。 2.2.3 钢筋混凝土结构塔 混凝土塔的塔身大多采用圆柱形管筒，该构造的优点是风阻小，容易使用滑模施工。该型塔的基础深埋地下，基础和塔身大量使用钢筋，同时在塔的内有多处预埋件。塔身的中上部可设塔楼作为发射机房和

4、开展旅游观光，上部安装天线。塔的主要材料是使用强度不低于 C30 等级的钢筋混凝土。 钢筋混凝土结构塔便于设置发射机房和开展旅游观光，可成为城市的标志性建筑，还可以防止大气对钢结构的腐蚀。缺点是造价高，工程造价是自立式钢塔的 10 倍；自重大，抗震性能差，我国属于地震多发国家，不太适合建造该型塔；另外，施工技术要求高、周期长。 3、环境对塔桅的影响 广播电视塔既是高耸结构又是发射台的永久性基础设施，长时间处于室外的自然环境中，容易受风、雨、裹冰以及雷电的伤害。因此，从天线和塔桅的使用安全角度，从设计到维护都要重视环境的作用和影响。3.1 风对塔桅的影响 风对塔桅和天线的作用，主要变现在刮风时对

5、塔身和天线表面产生的压力和振动。风作用在结构和天线表面的压力，称为风压，因风压的作用可以使塔桅产生摇摆；由风引起的结构振动，称为风振，因风振的作用可以使结构和天线构件产生疲劳。我国高耸建筑荷载规范把结构上平均风压的计算公式规定为： （1） 式中：作用在结构单位面积上的荷载（ ） ； 结构所在地区的基本风压（ ） ； 为 Z 高度处的风压高度变化系数（高度 10 米处为 1） ； 为风荷载体型系数（由风洞试验决定） 风振系数（由结构形式决定） 由公式（1）可知风压和迎风面积和安装高度成正比。 对拉线式钢塔而言，风压会增加某方向拉线的上拔力，使地锚上拔造成拉线变松塔身变形。应及时调整，否则可能造成

6、倒塔事故。 对自立式塔和钢筋混凝土塔而言，风振会造成塔上连接螺栓变松，甚至脱落。另外，桅杆顶部因塔的摆动产生的鞭梢效应造成设备疲劳断裂和脱落等。 3.2 环境对钢塔的腐蚀 钢铁在环境中被氧化腐蚀是一种自然现象，特别是在高温和潮湿的环境中，这种被氧化腐蚀的现象会加剧。在我国的沿海地区、工业污染严重的地区和有灰尘附着的钢结构表明锈蚀会更严重。 3.3 雨、雪、裹冰和雷电对塔桅的影响 雨和融化的积雪与灰尘共同作用对塔桅的影响主要是加剧锈蚀，降低强度；部分塔桅在一些节点部位会存水，造成锈蚀形成隐患；有些塔的钢平台由于变形而存水。 在空气湿度较大的地区，当气温急剧下降时，会出现潮湿空气凝聚现象，在塔桅结

7、构、拉线和天线的线网上形成裹冰。裹冰会增加结构自重，尤其增加拉线及天线线网的垂度和变形，此时在风力的作用下，增加结构的挡风面积和风荷载，可能会造成塔桅和天线垮塌。 雷电，通常广播电视塔都是该地区最高的建筑，故而也是雷击的首要目标。发生雷害有可能会造成停播或者将雷电引入机房造成设备和人员的伤害。 4、塔桅的日常维护 通常塔桅建成并经过全面验收后即转入正常维护。按中、短波天线维护规程和广播电视钢塔桅结构设计规范的规定执行。一般要求在建成后一年左右，由原施工单位负责将塔上的连接螺栓全部紧固一遍。建成 15 年后应对塔桅结构、拉线、绝缘架等进行一次寿命鉴定。以后每隔 510 年全面鉴定一次，以保证塔桅

8、结构的安全。 4.1 塔桅的结构检查 自立式钢塔桅结构检查每 5 年一次，检查人员沿塔柱上塔应逐个检查各法兰、插板、平台等连接点螺栓的松紧情况，松弛的要及时拧紧，及时补齐缺失的。检查塔身有无开焊、变形情况，发现问题应及时维护。检查塔身锈蚀情况，发现有积水的地方，要及时开钻防水。检查塔上设备（如天线、电缆、航空障碍灯和塔顶避雷针等）的固定情况，发现问题需及时加固。 拉线式塔的结构检查，根据中、短波天线维护规程 ，日常维护分周检、月检和年检。周检项目有巡视地网、检查调配室窗口处的软接头和玻璃、与塔连接的馈管、底部放电球和底座绝缘、调配室内的各元件及巡视馈管线路等；月检项目有清洁底座绝缘、检查拉线与

9、地锚连接的结合部等；年检项目有测量馈线对地的绝缘电阻、调整馈线的垂度、拉线花兰螺丝保养、测量天线行波系数、观测塔身垂直度的变化和测量塔的接地电阻。 4.2 塔桅的垂直度和沉降观测 有条件时塔应每年一次使用经纬仪测量塔的垂直度，每三年请专业测量单位进行一次沉降观测，如有问题应及时采取应对措施。 4.3 避雷系统地检查与测量 封龙山属于多雷暴区域，尤其是夏季雷雨季节。因雷击有很大的随机性，多种因素都会增加被雷击的机会。因此，要定期测量塔的接地电阻，定期检查天线及附属设备的接地端子和塔顶接闪器的结构，以保持防雷通路的畅通。防雷系统地检修时天线维护工作的重要内容，发现问题要及时处理。 4.4 钢塔桅的防腐涂覆 防腐涂覆即使用非金属涂料对塔身结构的表面进行覆盖，隔绝氧气、水和污染杂质的腐蚀条件，以保持钢塔桅的安全稳定，延长其使用寿命。钢塔桅的防腐涂覆周期：南方及沿海地区每 3 年一次，北方及西北等地区每 5 年一次，涂色时应根据塔桅安全色使用导则的要求涂覆。在进行防腐涂覆时，对于使用多年的钢塔桅，尤其应注意除锈的工作。