《通信铁塔技术要求(V1.0)》

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1、中国铁塔股份有限公司公司通信企业标准 Q/ZTT 10012014通信铁塔技术要求V1.02014-11-06实施2014-11-05发布中国铁塔股份有限公司 发布中国铁塔股份有限公司中国铁塔股份有限公司目录1总则12术语33基本规定44铁塔结构技术要求44.1一般规定44.2荷载与作用44.3材料选用54.4构件设计74.5节点连接84.6铁塔制作技术要求94.7铁塔安装技术要求104.8铁塔验收要求124.9铁塔维护要求124.10铁塔工艺及防雷接地要求125标准铁塔选择与使用145.1标准铁塔145.2屋顶拉线桅杆标准杆身146非标铁塔15附录A 铁塔建设的无线工艺要求分析16A.1 运

2、营商的网络制式16A.2 分场景建设需求16A.3 天线挂高的需求17A.4 通信系统电磁干扰要求18A.5 铁塔无线专业工艺要求23附录B 通信铁塔分类与标准塔型25B.1 通信铁塔分类与应用建议25B.2 铁塔风压设计要求25B.3 标准铁塔设计的45种塔型26B.4 屋顶拉线桅杆标准杆身设计的2种塔型27中国铁塔股份有限公司通信有限公司 发布前言本技术要求依据相关国家标准和行业标准,结合中国铁塔股份有限公司(以下简称为“公司”)建设实际情况,提出了公司在铁塔建设上的技术要求,将为公司铁塔建设提供技术依据。本技术要求主要对铁塔设计、制作、安装、验收、维护、工艺、防雷接地及标准铁塔选择与使用

3、作出规定和要求。本技术要求由中国铁塔股份有限公司负责解释、监督执行。本技术要求主编单位:中国铁塔股份有限公司、华信咨询设计研究院有限公司、广东省电信规划设计院有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司。II1 总则1.0.1 为了使公司铁塔建设做到安全适用、技术先进、经济合理、外形美观、确保质量,制定本技术要求。1.0.2 本技术要求适用于公司新建铁塔塔身建设。 1.0.3 在执行本技术要求与国家标准及行业规范有矛盾时,应以国家标准及行业规范为准。1.0.4 在进行铁塔建设时,凡本技术要求未作出规定的,尚应符合现行国家标准及相关行业标准的有关规定。1.0.5 铁塔建设应综合考虑基础设计及施工,

4、钢结构的制作、运输、安装以及建成后的环境影响和维护问题。1.0.6 下列国家标准及行业规范对于本技术要求的应用必不可少。凡是注日期的,仅注日期的版本适用于本技术要求,凡是不注日期的,其最新版本适用于本技术要求。建筑结构荷载规范GB50009-2012建筑抗震设计规范GB50011-2010钢结构设计规范GB50017-2003高耸结构设计规范GB50135-2006移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001移动通信工程钢塔桅结构验收规范YD/T5132-2005塔桅钢结构工程施工质量

5、验收规程CECS80:2006通信局(站)防雷与接地工程设计规范GB 50689-2011电信基础设施共建共享技术要求 第1部分:钢塔架YD 2164.1-2010金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法GB/T13912-2002非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5117-2012热强钢焊条GB/T5118-2012直缝电焊钢管GB/T13793-2008钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB11345碳素结构钢GB/T700低合金高强度结构钢GB/T1591热轧等边角钢尺寸、形状、重量及允许偏差GB/T9787熔化焊用钢丝GB/T 14957紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱GB/T30

6、98.1紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB/T3098.2六角头螺栓C级GB/T5780六角螺母C级GB/T41六角头螺栓GB/T57821型六角螺母GB/T6170优质碳素结构钢GB/T699镀锌钢绞线YB/T5004钢丝绳GB/T89182 术语2.0.1铁塔Steel tower高耸钢结构,通常有角钢塔、钢管塔、单管塔、拉线塔(桅杆)等类型。2.0.2角钢塔 Angle steel tower由角钢构成的自立式高耸钢结构。2.0.3钢管塔 Steel tube tower由主材采用钢管,其余采用角钢或钢管构成的自立式高耸钢结构。钢管塔通常有三管塔、四管塔等类型。2.0.4 单管塔Steel

7、pole由单根钢管构成的自立式高耸钢结构,其主体多为圆形或多边形截面焊接钢管。单管塔通常有双轮景观塔、灯杆景观塔、路灯杆塔、带平台单管塔等类型。2.0.5 双轮景观塔 Double round steel pole单根大直径钢管和两个装饰轮子构成的自立式高耸钢结构。2.0.6 灯杆景观塔Light steel pole单根大直径钢管和装饰灯构成的自立式高耸钢结构。2.0.7 拉线塔(桅杆)Guyed steel mast 由立柱和拉线构成的高耸钢结构。2.0.8 铁塔高度Height of tower铁塔塔脚底板底面至塔顶避雷针安装处的垂直距离。3 基本规定3.0.1铁塔在正常施工和正常使用时

8、,应能承受可能出现的各种作用(荷载);在正常使用时应具有良好的工作性能,应能够满足客户正常的通信要求,并且便于维护;在设计规定的偶然事件发生时及发生后,应仍能保持必须的整体稳定性;在满足安全适用、经济合理的前提下,应与周边环境及景观协调。3.0.2铁塔设计应满足客户近期通信网络发展规划的基本需求,宜考虑中长期的通信网络发展规划的需求。3.0.3本技术要求所包含的塔型必须由有资质的设计单位的设计人员根据当地基本风压和抗震设防烈度等自然条件选择使用。本技术要求未包含的塔型,应委托有资质的设计单位设计。3.0.4铁塔地基基础设计前应委托有资质的勘察单位进行岩土工程勘察。铁塔地基基础设计应委托有资质的

9、设计单位设计。3.0.5未经技术鉴定或设计许可,不得改变铁塔的用途和使用环境。4 铁塔结构技术要求4.1 一般规定铁塔的设计基准期为50年,设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,抗震设防类别为丙类,有特殊要求的基站可根据使用要求及现行相关国家标准另行确定。4.2 荷载与作用4.2.1永久荷载永久荷载包括铁塔塔身及附属构件(避雷针、爬梯、平台、天线、馈线)的自重、固定设备自重、拉线初应力等。4.2.2可变荷载可变荷载包括风荷载、地震作用、覆冰荷载、平台活荷载、雪荷载、安装检修荷载等。1)风荷载风荷载计算应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009-2012的规定执行。天线、平台及栏杆、单管

10、塔杆身的体型系数按钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008及移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005的规定执行。2)地震作用铁塔结构抗震设防烈度应按铁塔所在地的抗震设防烈度采用。地震作用计算按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011-2010的规定执行。3)平台活荷载平台竖向活荷载一般按2.0kN/m2考虑;平台栏杆顶部水平荷载按1.0kN/m考虑。4)覆冰荷载覆冰荷载计算按现行国家标准高耸结构设计规范GB50135-2006的规定执行。5)雪荷载雪荷载与平台活荷载不同时考虑,且平台活荷载大于雪荷载,故一般不考虑雪荷载。4.3 材料选用4.3.1各种塔型选用的材料规格

11、宜按表4.3-1采用。表4.3-1 各种塔型选用的材料规格塔型塔柱、法兰材料及法兰加劲板其他构件材料塔柱螺栓其余螺栓三管塔Q345BQ235B8.8级普通螺栓4.8级、6.8级普通螺栓法兰连接单管塔Q345BQ235B8.8级、10.9级普通螺栓4.8级、6.8级普通螺栓插接连接单管塔Q345BQ235B-4.8级、6.8级普通螺栓角钢塔Q345BQ235B6.8级普通螺栓4.8级、6.8级普通螺栓拉线桅杆Q235B、Q345BQ235B6.8级普通螺栓4.8级普通螺栓注:三管塔、拉线桅杆塔柱材料应优先选用热轧无缝钢管或直缝埋弧焊焊接钢管,也可采用直缝高频电阻焊接钢管,不得采用高频点焊钢管或螺

12、旋卷制钢管。 单管塔塔身洞口加强板应采用Q345B。 焊接结构在工作温度等于或低于-20oC时,构件钢材不应采用Q235B沸腾钢。塔型材料采用进口钢材和代用材料时,必须提供该材料的机械性能和化学成分,并进行抽样检验,经设计单位同意后方可采用。4.3.2钢材技术要求应符合以下规定:1)Q235及Q345钢材质量标准应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700、低合金高强度结构钢GB/T1591的规定。2)等边角钢截面尺寸允许偏差应符合热轧等边角钢尺寸、形状、重量及允许偏差GB/T9787的规定。3)直缝电焊钢管应符合直缝电焊钢管GB/T13793-2008的规定,外径和壁厚允许偏差级别为“高精

13、度(PD.C/PT.C)”。4)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。5)所有钢板厚度的负偏差不应大于板厚的10%且不能超过0.5mm。4.3.3拉索技术要求应符合以下规定:拉线桅杆的拉索宜采用镀锌钢绞线或钢丝绳,其质量标准应分别符合现行标准镀锌钢绞线YB/T5004和钢丝绳GB/T8918的规定。4.3.4连接技术要求应符合以下规定:1)手工焊接采用的焊条,应符合现行国家标准非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5117-2012或热强钢焊条GB/T5118-2012的规定。对于Q235钢,宜

14、选用E43型焊条;对于Q345钢,宜选用E50型焊条;对于不同强度钢材的连接焊缝,可采用与低强度钢材相适应的焊条。2)采用自动焊接或半自动焊接时,焊丝和相应的焊剂应与主体金属强度相适应,不同强度的钢材相焊接时,可按强度较低钢材选用焊接材料。焊丝应符合熔化焊用钢丝GB/T 14957的规定。3)螺栓、螺母机械性能应符合紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱GB/T3098.1及紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB/T3098.2的规定。4.8级螺栓质量标准应符合现行国家标准六角头螺栓C级GB/T5780及六角螺母C级GB/T41的规定;6.8级、8.8级、10.9级螺栓质量标准应符合现行国家标准六角头螺栓GB/

15、T5782及1型六角螺母GB/T6170的规定。4)地脚锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢或低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q345钢制作;也可采用优质碳素结构钢GB/T699规定的35号、45号优质碳素钢制作,但不得焊接。4.3.5材料强度设计指标应符合以下要求:钢材的强度设计值、焊缝的强度设计值、螺栓连接的强度设计值、钢绞线及钢丝绳的强度设计值应按现行标准移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005、高耸结构设计规范GB50135-2006、钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008及钢结构设计规范GB50017-2003的相关规定选取

16、。4.4 构件设计4.4.1铁塔结构构件应进行承载力极限状态设计。承载力极限状态对应于结构或者结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。结构构件承载力极限状态设计应按现行标准移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005、高耸结构设计规范GB50135-2006、钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008及钢结构设计规范GB50017-2003的相关规定进行计算。4.4.2铁塔结构应进行正常使用极限状态设计。正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到变形或耐久性能的有关规定限值。结构构件正常使用极限状态设计应按现行标准移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005

17、的相关规定进行计算。铁塔结构正常使用极限状态的控制条件应符合下列规定:1)三管塔、角钢塔:在以风荷载为主的荷载标准组合下,塔顶的水平位移不应大于塔高的1/75。2)单管塔:在以风荷载为主的荷载标准组合下,塔顶的水平位移不应大于塔高的1/40。3)拉线桅杆:在以风荷载为主的荷载标准组合下,塔体结构任意点的水平位移不应大于该点与塔脚间距离的1/75,塔体任意两层拉线层间水平位移差不应大于该两层拉线间距的1/50。4.4.3塔体构件的长细比应不超过下列规定值。主材:150;横材、斜杆:180,当内力小于杆件承载力的50%时,200;辅助杆、横隔杆:200;受拉杆:350。桅杆两相邻拉线节点间杆身长细

18、比宜符合下列规定:格构式桅杆(换算长细比) 100;实腹式桅杆 150。4.5 节点连接4.5.1铁塔应按下列要求进行节点连接设计:1)构件连接当采用螺栓连接时应验算螺栓的受剪、受拉及承压承载力;当采用焊接时应验算焊缝的抗剪、抗拉和抗压承载力。连接的计算应按现行国家标准钢结构设计规范GB50017-2003的有关规定执行。2)法兰盘连接计算应按现行标准移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005、高耸结构设计规范GB50135-2006及钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的有关规定执行。3)钢管插接连接设计应按现行标准钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的

19、有关规定执行。4.5.2节点连接构造1)节点连接构造,除应按现行标准移动通信工程钢塔桅结构设计规范YD/T5131-2005、高耸结构设计规范GB50135-2006及钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的有关规定执行外,尚应满足本技术要求。2)铁塔结构构件采用螺栓连接时,用于连接受力杆件的螺栓,其直径不宜小于12mm,主材接头螺栓每端不少于6个,腹杆每端不少于2个,辅助杆可用一个螺栓,接头应靠近节点。受剪螺栓的螺纹不应进入剪切面。3)当螺栓直径小于等于16mm时,螺栓孔径大于螺栓直径1mm;当螺栓直径大于16mm时,螺栓孔径大于螺栓直径1.5mm。4)铁塔结构的主材、斜杆、横杆等

20、主要受力构件之间的连接螺栓,应使用双螺母或采取其他能防止螺母松动的有效措施。地脚锚栓应采用双螺母防松动。5)三管塔、角钢塔底部第一段塔体连接螺栓应采取防拆卸措施。铁塔地脚锚栓应采取防拆卸措施。6)内法兰与管体连接处应开流锌孔。7)法兰板应采用整板切割。主材及辅材采用型钢及圆钢管,均要求一次截材,不得二次对接。8)三管塔塔柱间连接均采用法兰连接。单管塔塔体结构的连接采用法兰连接或插接连接。9)三管塔主材采用直缝卷焊钢管时,钢管纵焊缝与纵向节点板连接焊缝之间应错开距离不小于100mm。10)单管塔塔体纵缝、环缝应采用自动埋弧焊焊接,塔管纵、环缝应满足二级焊缝要求,环缝应全熔透,并应采用超声波探伤对

21、其进行无损检测。超声波探伤应符合钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB11345。11)法兰连接的单管塔环缝处上、下纵缝错开距离不小于200mm,纵缝用引弧板,端部200mm应全熔透,引弧板割除后打磨平整再焊环缝。环缝和纵缝交界处的T字接头部位(环缝400mm、纵缝200mm)应探伤。12)角焊缝连接时构件端部的焊缝宜采用围焊,所有围焊的转角处必须连续施焊。13)插接连接的单管塔塔管套接部位和向上加长200mm范围的纵向焊缝应采用一级焊缝,端部应加引弧板。14)钢管插接连接的设计长度,应考虑加工与安装偏差,不宜小于插接段外管最大内径的1.5倍。15)单管塔开孔时,孔横截面宽和孔长应尽可能

22、小,应在孔两侧采取补强措施,补强材料横截面积不宜小于因开口而削弱的截面积。16)节点板边缘与构件轴线夹角不小于15,当节点板的自由边长度与节点板厚度之比大于60时,应沿自由边加强,优先采用卷边处理或增设加劲板。17)角钢塔的主材连接节点,应采用内、外包钢(或节点板),通过螺栓对接连接,主材的厚度差大于2mm时,应增加厚度等于主材厚度差的垫板。4.6 铁塔制作技术要求4.6.1构件制造,除应按现行标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001、移动通信工程钢塔桅结构验收规范YD/T5132-2006及钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的有关规定执行外,尚应满足本技术要求。4

23、.6.2各种构件放出1:1大样或电脑放样加以核对,尺寸无误后再进行下料加工,出厂前进行预装配检查。4.6.3零件、构件外形和几何尺寸的允许偏差应按移动通信工程钢塔桅结构验收规范YD/T5132-2005附录A、钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008表7.5.2及塔桅钢结构工程施工质量验收规程CECS80:2006表5.8.1的规定执行。4.6.4所有构件(地脚锚栓及埋在混凝土内的构件除外)均需按照金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法GB/T13912-2002进行热镀锌防腐处理。因工艺要求在构件上焊接零件时,应在镀锌前进行。镀层厚度应达到如下要求:1)当构件厚度5mm时,不

24、小于86m;2)当构件厚度5mm时,不小于65m。4.6.5单管塔塔体筒壁在加工制作和运输吊运过程中,不应凹瘪和凸鼓。如凹瘪凸鼓超过5mm时,应校正后方可安装。4.7 铁塔安装技术要求4.7.1塔架结构的安装,除应按现行标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001、移动通信工程钢塔桅结构验收规范YD/T5132-2006及钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的有关规定执行外,尚应满足本技术要求。4.7.2分解组装塔时,基础混凝土的强度不应小于设计强度的70,整体立塔时,混凝土的强度宜达到设计强度的100。4.7.3塔体安装过程中应随时校正垂直度,相邻两层的垂直偏差不得大于

25、h/750(h为塔体单节高度)。安装完成后,塔身中心垂直度偏差不得大于H/1500(H为塔体总高度),单管塔上下段相对扭转角不得大于1 o,绝对扭转角不得大于2o。4.7.4安装中不得任意扩孔。安装时,受剪螺栓的螺纹不得进入剪切面,如果螺栓的无扣长度不够长,应改用长一级的螺栓;且螺栓拧紧后外露丝扣长度不少于2扣。 4.7.5各构件应组装牢固,出现空隙时应设置垫圈或垫板(当垫圈数量超过2个或8mm时应采用垫板)。4.7.6法兰的高强度等级普通螺栓连接应确保均匀、对称。在全部构件就位后应按高强螺栓终拧扭矩的30%拧紧,再用双螺母防松(表4.7-1)。表4.7-1高强度等级普通螺栓连接副施工预拉力标

26、准值(kN)螺栓的性能等级螺栓公称直径(mm)M16M20M22M24M27M308.8s22.536455767.582.510.9s33576375961174.7.7塔体采用法兰连接时,法兰面应保证75紧密贴合(用0.3mm塞尺插入面积应小于全部贴合面的25%),边缘间隙最大不超过2mm。4.7.8插接连接的单管塔塔体套接长度正误差不得超过设计套接长度的5%,且不允许有负误差。套接部位接触面贴合率应确保达到75%。相邻两段塔体套接长度,应有明显的定位标记,应采用施加竖向预加力的方法,确保套接结合长度。预加力应不小于1.3倍上部塔体自重。4.7.9三管塔、角钢塔爬梯两侧馈线支架应根据要求标

27、记清楚不同平台的馈线区域,确保后期不同平台馈线安装互不干扰。4.7.10 三管塔、角钢塔馈线应固定在爬梯两侧馈线支架上,各平台天线系统馈线或电缆每3根叠一排安装于规定的区域,安装时不得占用其他平台区域。单管塔馈线通过馈线板固定。4.7.11 露出基础顶面的螺栓在钢塔桅结构安装前,应采取防锈措施,并妥善保护,防止螺栓锈蚀与损伤。4.7.12 单管塔底法兰与基础间的预留空隙(为调整底法兰、底板水平高差而预留的空隙),在安装校正后七日内且主要负荷加载之前应用高一级的微膨胀细石混凝土浇筑密实。4.7.13 塔桅结构安装调试完毕后,塔脚处的塔脚板及地脚锚栓宜用C15混凝土封闭(保护层厚度不应小于50mm

28、)。4.8 铁塔验收要求铁塔验收应按现行标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001、移动通信工程钢塔桅结构验收规范YD/T5132-2006、塔桅钢结构工程施工质量验收规程CECS80:2006及钢结构单管通信塔技术规程CECS236:2008的有关规定执行。4.9 铁塔维护要求4.9.1塔架安装完毕后应设专人定期观测和维护,并建立维护档案。4.9.2每经六度以上地震或八级以上大风或重裹冰天气后,应对塔身轴线、基础及所有节点作全面观测和检查,当铁塔裹冰厚度大于30mm时,应采取适当的除冰措施。节点检查包括:螺栓有无松动、焊缝有无开裂、防锈层有无损坏、构件有无明显变形,并拧紧松动的螺

29、栓,做好准确记录。4.9.3如发现塔架歪斜,基础不均匀沉降、节点或构件损伤等不正常情况,应及时与有关单位联系,研究处理。4.10 铁塔工艺及防雷接地要求4.10.1 铁塔的工艺应符合下列要求:1)铁塔的结构设计应密切配合通信工艺设计,满足其要求。在确定铁塔高度、平台数量、天线的规格、天线的数量以及馈线的排布等时,应与建设单位及通信工艺设计人员充分沟通。通信工艺未有特殊要求时,铁塔结构可按附录A要求设计。2)铁塔宜在挂置天线的高度处设置维护平台,平台宽度应考虑天线的间距要求,且平台走道净宽不宜小于600mm,平台应设高度不小于1.1m的栏杆;当铁塔高度大于40m时,宜在中间增设休息平台。天线支架

30、伸出平台边不宜大于600mm。3)铁塔上宜设置通向塔顶的攀登设施(固定爬梯、爬钉),并应考虑必要的安全防护;攀登设施的步距宜为200400mm,爬梯宽度不小于500mm,爬钉长度应不小于110mm。4)铁塔上应设置馈线走线架,馈线架的横撑间距为8001500mm。5)铁塔结构尚应按航空部门的有关规定涂刷标志油漆、设置航空障碍灯等。4.10.2 铁塔的防雷接地应符合下列要求:1)防雷要求通信基站天线、馈线、走线架等设施均应在避雷针的保护范围内,保护范围宜按滚球法计算。避雷针宜专门设置避雷引下线,若确认铁塔金属构件电气连接可靠,可不设置专门的引下线。引下线材料为40mm4mm的镀锌扁钢。避雷引下线

31、应与避雷针及塔底接地网相互焊接连通。建议在铁塔上靠近爬梯两侧,各敷设一根避雷引下线。2)接地要求铁塔接地系统应与机房(机柜)接地系统相连接。各线缆的接地应符合通信局(站)防雷与接地工程设计规范GB 50689-2011的相关规定。馈线应专门设置接地引下线,同时要求在每个平台设置专用的馈线接地铜排,引下线材料为40mm4mm的镀锌扁钢。建议引下线在各平台底部及每隔铁塔高度的1/5处均匀打58mm孔10个(打孔应考虑镀锌扁钢强度),作为天馈系统接地的预留。铁塔天馈系统的接地要求具体原则是:室外馈线、同轴电缆及其他馈电线缆的长度小于10m时采用一点接地;长度在1020m之间时,可采用两点接地;长度在

32、2060m之间时,要求不少于三点接地;长度超过60m,应在铁塔(内爬式单管塔除外)中部增加一处接地;接地线不可复接,接地线的方向应与避雷带引下方向一致。3)安装在铁塔上GPS天馈防雷接地要求GPS天馈线应在避雷针的有效保护范围之内。GPS馈线应分别在塔上、机房入口处就近接地;当在机房入口处已安装同轴防雷器时,可通过防雷器实现馈线接地;当馈线长度大于60m时,则应在塔的中间部位增加一个接地点。 5 标准铁塔选择与使用5.1 标准铁塔5.1.1一般规定标准铁塔设计基本风压范围为0.35 0.65kN/m2。标准铁塔应用场景详见附录B。标准铁塔设计的45种塔型详见附录B中的表B.3-1,设计图详见通

33、信铁塔标准图集。下列情况铁塔不属于标准铁塔,需特殊设计:1)设计基本风压大于0.65kN/m2的铁塔;2)安装微波的铁塔;3)位于山区(山峰山坡、盆地谷地、谷口山口)的铁塔;4)位于A类地面粗糙度地区(指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区)的铁塔;5)位于抗震设防烈度8度且场地类型为、类场地的地区及抗震设防烈度9度地区的铁塔。5.1.2标准铁塔选择1)基本风压的确定根据建筑结构荷载规范GB5009-2012“附表E.5全国各城市的雪压、风压和基本气温” 查出拟建铁塔地区重现期50年(R=50)的基本风压(kN/m2),0.35,取0.35;0.40、0.45取0.45;0.50、0.55取0

34、.55;0.60、0.65取0.65。2)塔型选择应综合考虑使用要求、周围环境与景观、场地限制、经济性、运输方便等情况选择合适的塔型。3)塔高与平台数量选择根据客户的当前建设需求,并适当考虑未来发展预留,合理选择塔高和平台数量。5.2 屋顶拉线桅杆标准杆身屋顶拉线桅杆标准杆身设计仅提供杆身设计及杆身拉线点位置,不包括拉线、屋顶拉线点及杆身基础等设计。屋顶拉线桅杆完整设计应委托有资质的设计单位设计。本次屋顶拉线桅杆标准杆身设计仅适用于设计基本风压不大于0.65kN/m2且抗震设防烈度小于9度的地区。另外须满足放置拉线桅杆的屋面离室外地面高度不大于25m、拉线桅杆杆身高度15m、拉线在平面上为互交

35、120o的3个对称方向布置、每个方向上有三层拉线(拉线在塔身高度分别为6m、12m、14.5m)且最上层拉线与水平面夹角应小于65o的前提条件。其余情况的屋顶拉线桅杆杆身设计需特殊设计。屋顶拉线桅杆杆身设计基本风压范围为0.35 0.65kN/m2,依据拟建屋顶拉线桅杆的地区重现期50年(R=50)的基本风压(kN/m2),0.45,取0.45;0.500.65取0.65。屋顶拉线桅杆标准杆身设计的2种塔型详见附录B中的表B.4-1,设计图详见通信铁塔标准图集。6 非标铁塔非标铁塔包含:5.1.1条规定需特殊设计的铁塔;不在标准铁塔45种塔型内的三管塔、角钢塔、路灯杆塔、景观塔和单管塔;不在屋

36、顶拉线桅杆标准杆身设计2种塔型内的拉线塔;本次标准化未涉及的仿生树、抱杆、增高架和支撑杆等塔型。非标铁塔因情况特殊,应委托有资质的设计单位进行设计。非标铁塔应用场景详见附录B。附录A 铁塔建设的无线工艺要求分析A.1 运营商的网络制式目前各运营商的移动通信系统及频率(含试验网)分配情况如下:表A.1-1 运营商网络制式及频率运营商无线制式采用频率情况中国移动GSM900889909 MHz (上行)/934954 MHz (下行)GSM180017101735 MHz (上行)/18051830 MHz (下行)TD-SCDMAA频段:20102025MHzF频段:18801920MHzE频段

37、:23202370MHz (室内)TD-LTEF频段:18801920MHzE频段:23202370MHz (室内)D频段:2575-2615MHz中国联通GSM900909915 MHz (上行)/954960 MHz (下行)GSM180017351755 MHz (上行)/18301850 MHz (下行)WCDMA19401955MHz(上行)/21302145MHz(下行) TD-LTE2300-2320 MHz(室内)、2555-2575 MHzLTE FDD17551765MHz(上行)/18501860MHz(下行)中国电信CDMA825-835 MHz(上行)/870-880

38、 MHz(下行)TD-LTE2370-2390 MHz(室内)、2635-2655 MHzLTE FDD17651780MHz(上行)/18601875MHz(下行)1920-1935MHz(上行)/2110-2125MHz(下行)A.2 分场景建设需求根据各运营商当前的网络制式和发展规划,近期分场景的系统建设典型需求如下:表A.2-1 运营商分场景典型网络制式需求区域市区郊区/乡镇农村中国移动GSM900GSM1800TD-LTEGSM900GSM1800TD-LTEGSM900TD-LTE中国联通WCDMALTE FDDTD-LTEGSM900WCDMALTE FDDGSM900WCDMA

39、LTE FDD中国电信CDMALTE FDDTD-LTECDMALTE FDDTD-LTECDMALTE FDD其中,区域说明如下:l 市区:指地级城市中人口密集区域,包括市中心和周围连片的城市区域。这里也包括县市的城市区域。l 郊区:指地级城市辖区内除城区以外的地域。l 乡镇:乡镇是指乡和镇的政府所在地,即农村区域的中心。l 农村:乡镇以外的农村(又称乡村)区域,包括行政村、自然村。远期各运营商的网络都将向4G、5G网络演进,因5G标准规范尚未明确,这里暂考虑三家运营商远期的网络制式:中国移动TD-LTE,LTE FDD;中国联通TD-LTE,LTE FDD;中国电信TD-LTE,LTE F

40、DD。对于新建铁塔站,从网络建设可能性分析,各运营商需要同时新建、且新建时三家都需要3个以上系统的站点比例不是很大,而且目前各运营商也有采用宽频天线或多频天线将系统合路方式进行网络建设。因此,新建铁塔站主要场景为满足57个制式系统的建设需求。考虑未来发展和社会其他行业的通信需求,铁塔设计应作一定资源预留,结合集约化、标准化角度考虑,对于含平台的铁塔标准化设计,主要考虑两种情形:l 四平台方案:满足8个制式系统独立天线需求。l 三平台方案:满足6个制式系统独立天线需求。注:每个制式系统按照3副天线/站(即定向3扇区站)考虑。对于景观塔、楼顶拉线桅杆、路灯杆塔等不含平台的铁塔,须根据系统间垂直隔离

41、距离的要求进行设计。考虑这些铁塔因高度、美化及天线挂高等要求的限制,一般只可设置23层支架,满足23个制式系统。A.3 天线挂高的需求天线挂高首先是从网络覆盖角度考虑的,兼顾考虑建设投资因素。下表是分场景的现网天线挂高情况。表A.3-1 现网分场景天线挂高区域市区郊区/乡镇农村现网天线挂高(米)25-4030-5030-50注:上表中不包含街道站站型。从上表可见,天线挂高范围为2550米。为满足天线挂高要求,建议铁塔高度范围:30,35,40,45,50,55米。另外街道站的天线挂高一般为1015米,建议对应的塔桅高度范围:1220米。A.4 通信系统电磁干扰要求本附录主要针对公用移动通信系统

42、的电磁干扰进行分析,其他通信系统的电磁干扰分析可参考本附录的方法。公用移动通信系统的频段参照A.1中内容。A.4.1天线空间隔离计算方法1)水平空间隔离度的计算公式当两天线间间距近似满足远场条件,即 (A.4.1-1)水平空间隔离度可按下列公式计算: (A.4.1-2)式中: 发射天线和接收天线的最大尺寸;水平隔离时,发射天线与接收天线之间的隔离度要求;发射天线与接收天线之间的水平距离;对于杂散干扰是被干扰系统的接收频段范围内的无线电波长,对于阻塞干扰是干扰系统的发射频段范围内的无线电波长;发射天线在干扰频率上的增益;接收天线在干扰频率上的增益;发射天线在两天线中心连线的角度方向上的副瓣电平(

43、相对于主瓣方向,为负值);接收天线在两天线中心连线的角度方向上的副瓣电平(相对于主瓣方向,为负值)。2)垂直空间隔离度的计算公式垂直隔离度原则上可按下列公式计算: (A.4.1-3)式中: 垂直隔离时,发射天线和接收天线之间的垂直隔离度;发射天线与接收天线之间的垂直距离,本公式适用于 大于4;对于杂散干扰是接收频段范围内的无线电波长,对于阻塞干扰是发射频段范围内的无线电波长。3)水平和垂直混合的隔离度计算公式综合空间隔离度可按下列公式计算: (A.4.1-4)式中: 综合隔离时,发射天线与接收天线之间的隔离度要求;水平隔离时,发射天线与接收天线之间的隔离度要求;垂直隔离时,发射天线与接收天线之

44、间的隔离度要求;发射天线和接收天线之间的垂直夹角。A.4.2干扰隔离计算模型1)杂散干扰隔离计算公式从干扰基站的天线连接处输出的杂散辐射经两个基站间一定的隔离而得到衰减,考虑一定恶化余量下,被干扰基站的天线连接处允许接收到的最大杂散干扰可按下列公式计算: (A.4.2-1)式中: 系统间杂散干扰隔离度;干扰系统发射机在被干扰系统频段内的杂散指标;干扰系统载波带宽;被干扰系统载波带宽;干扰系统的馈线损耗;被干扰系统的馈线损耗;被干扰系统在一定性能恶化余量下的干扰值;带宽转换因子。的取值如下:1)恶化余量为0.1dB时,干扰值低于底噪16dB;2)恶化余量为0.2dB时,干扰值低于底噪13dB;3

45、)恶化余量为0.4dB时,干扰值低于底噪10dB;4)恶化余量为0.8dB时,干扰值低于底噪7dB;5)恶化余量为1dB时,干扰值低于底噪6dB。系统的底噪可按下列公式计算: (A.4.2-2)式中: 被干扰系统接收机底噪;被干扰系统噪声系数;被干扰系统的信道带宽;2)阻塞干扰隔离计算公式阻塞干扰隔离度可按下列公式计算: (A.4.2-3)式中: 阻塞干扰隔离度;干扰系统发射功率;干扰系统的馈线损耗;被干扰系统的馈线损耗阻塞干扰指标。3)互调干扰隔离计算公式考虑互调干扰的天线隔离度可按下列公式计算: (A.4.3-4)式中: 落入带内的互调信号功率;干扰系统的载波带宽;被干扰系统的载波带宽;被

46、干扰系统能容忍的干扰功率。A.4.3系统间干扰隔离度系统间的最终干扰隔离度取杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰三者中的最大值。对干扰和被干扰系统的指标应参照表A.4-1的结果。表A.4-1系统间隔离要求(dB)被干扰系统干扰系统GSM900GSM1800WCDMACDMA 1XCDMA2000TD-SCDMA(A频)TD-SCDMA/TD-LTE(F频)TD-LTE(D频)LTE-FDD1.8GLTE-FDD2.1GGSM900493379683333333331GSM1800413379683333333331WCDMA354373625829292931CDMA 1X86758181818181

47、3331CDMA2000414933796464643333TD-SCDMA(A频)344257726129293330TD-SCDMA/TD-LTE(F频)344257725929294651TD-LTE(D频)364459746359593331LTE-FDD1.8G333333335833513331LTE-FDD2.1G333333333133333333注:.上表隔离度取值为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰最大值;.表中数值:加黑斜体为行标引用结果,细黑为工信部研究院研究课题结果;.上表结果作为系统隔离的参考,由于存在设备指标差异,因此具体的隔离度要求应根据设备实际指标进行核算;.表格仅

48、作为塔桅工艺设计的输入,塔上天线布放应以实际的隔离距离计算结果为准。 根据各系统间干扰隔离度要求、天线空间隔离计算分析,确定天线垂直隔离距离、水平隔离距离,从而实现系统间的干扰隔离。铁塔类基站,不同系统间主要采用天线垂直隔离满足系统干扰隔离。根据干扰隔离信号要求,本文中系统间垂直隔离距离取定为:0.5m(即上层天线底端与下层天线顶端的距离)。对于含平台的铁塔,考虑如下因素:1)天线安装、维护的空间需要;2)未来系统增加的扩展,满足同平台上下两层天线的布放;3)未来网络发展,如350MHz、450MHz、700MHz等低频段引入需要使用更大尺寸天线。因此,将铁塔的平台间距设定为:5m。而同平台上

49、的水平隔离,应从铁塔设计的角度,根据平台大小及天线抱杆位置计算抱杆间距,判断是否满足系统间水平隔离要求。对于景观塔、楼顶拉线桅杆、路灯杆塔等不含平台的塔桅,根据上述的垂直隔离距离要求设置天线支架的位置。A.5 铁塔无线专业工艺要求下面主要描述含平台铁塔的无线工艺要求。A.5.1三平台铁塔无线专业工艺要求三平台铁塔满足6个系统独立天线要求,建议铁塔平台方案:每个平台满足2个系统、6副天线。平台间距按5m设置,减除一副天线长度(1.22.5米),满足垂直隔离距离要求0.5m的要求。表A.5-1铁塔平台工艺要求平台数量平台直径(m)支撑臂长度(m)天线抱杆数量(根)天线抱杆长度(m)RRU抱杆数量(

50、根)RRU抱杆长度(m)备注一平台2.50.662.531.2RRU抱杆安装在平台围栏内侧、每抱杆装2个RRU 二平台2.50.662.531.2三平台2.50.662.531.2注:天线抱杆位置间距1.85(2.5/2+0.6)m,据此估算系统间水平隔离是否满足要求。如不满足,需采用相应的隔离措施。表A.5-2铁塔负荷要求平台数量天线数量(副)天线重量(kG)天线受风面积(m2)RRU数量(个)RRU重量(kG)RRU受风面积(m2)7/8馈线重量(kG/m)1/2馈线重量(kG/m)7/8馈线数量(根)1/2馈线数量(根)一平台6270.66200.21.210.2366二平台6270.6

51、6200.21.210.2366三平台6270.66200.21.210.2366注:RRU的光纤、电缆均按1/2馈线考虑。A.5.2四平台铁塔无线专业工艺要求四平台铁塔满足8个系统独立天线要求,建议铁塔平台方案:每个平台满足2个系统、6副天线。平台间距按5m设置,减除一副天线长度(1.22.5m),满足垂直隔离距离要求0.5m的要求。表A.5-3铁塔平台工艺要求平台数量平台直径(m)支撑臂长度(m)天线抱杆数量(根)天线抱杆长度(m)RRU抱杆数量(根)RRU抱杆长度(m)备注一平台2.50.662.531.2RRU抱杆安装在平台围栏内侧、每杆装2个RRU 二平台2.50.662.531.2

52、三平台2.50.662.531.2四平台2.50.662.531.2注:天线抱杆位置间距1.85(2.5/2+0.6)m,据此估算系统间水平隔离是否满足要求。如不满足,需采用相应的隔离措施。表A.5-4铁塔负荷要求平台数量天线数量(副)天线重量(kG)天线受风面积(m2)RRU数量(个)RRU重量(kG)RRU受风面积(m2)7/8馈线重量(kG/m)1/2馈线重量(KG/m)7/8馈线数量(根)1/2馈线数量(根)一平台6270.66200.21.210.2366二平台6270.66200.21.210.2366三平台6270.66200.21.210.2366四平台6270.66200.2

53、1.210.2366注:RRU的光纤、电缆均按1/2馈线考虑。附录B 通信铁塔分类与标准塔型B.1 通信铁塔分类与应用建议通信铁塔分为自立式塔架、拉线塔。拉线塔有格构式拉线塔、实腹式拉线塔等。自立式塔架有角钢塔、钢管塔、普通单管塔、景观塔、路灯杆塔、仿生树、抱杆、增高架、支撑杆等。通信铁塔应用场景:1)角钢塔、钢管塔适用于县城、乡镇、田野、丘陵、山区等;2)普通单管塔及景观塔适用于城区、居民小区、高校、商业区、景区、工业园区、新建开发区、道路、交通枢纽等;3)路灯杆塔适用于城区道路、交通枢纽;4)仿生树适用于景区;5)落地拉线塔适用于山区及空旷地区;6)屋顶拉线塔、增高架、支撑杆适用于县城、乡

54、镇、工业园区等屋面租用基站;7)抱杆适用于城区、县城、乡镇、工业园区、居民小区等屋面租用基站。屋面基站铁塔选用:郊区、乡镇、农村地区建议使用拉线塔、抱杆;城市地区建议使用抱杆。地面基站铁塔(结合本技术要求的标准铁塔塔型)选用:郊区、乡镇、农村地区建议使用三管塔、插接式单管塔及角钢塔;城市地区建议使用双轮景观塔、灯杆景观塔、插接式单管塔及路灯杆塔。B.2 铁塔风压设计要求根据建筑结构荷载规范GB5009-2012“附表E.5全国各城市的雪压、风压和基本气温” 查全国地区的基本风压(R=50),基本风压在0.30.65 kN/m2的地区占全国90%以上。铁塔结构设计基本风压(R=50)按高耸结构设

55、计规范GB50135-2006的规定不小于0.35 kN/m2。故本次标准铁塔设计基本风压取0.350.65 kN/m2,能覆盖全国大部分地区通信铁塔的需求。B.3 标准铁塔设计的45种塔型标准铁塔设计的45种塔型如表B.3-1所示:表B.3-1 列入标准铁塔设计的45种塔型序号塔高(m)塔型基本风压(kN/m2)层数备注120路灯杆塔0.453一层集束(塔顶),第二、三层天支高度分别为18米、15米20.653一层集束(塔顶),第二、三层天支高度分别为18米、15米330 双轮景观塔(内法兰)0.353三层天支高度分别为28米、25米、22米40.453三层天支高度分别为28米、25米、22

56、米50.553三层天支高度分别为28米、25米、22米60.653三层天支高度分别为28米、25米、22米7灯杆景观塔(内法兰)0.352两层天支高度分别为28米、25米80.452两层天支高度分别为28米、25米90.552两层天支高度分别为28米、25米100.652两层天支高度分别为28米、25米1135双轮景观塔(内法兰)0.353三层天支高度分别为33米、30米、27米120.453三层天支高度分别为33米、30米、27米130.553三层天支高度分别为33米、30米、27米140.653三层天支高度分别为33米、30米、27米15灯杆景观塔(内法兰)0.352两层天支高度分别为33

57、米、30米160.452两层天支高度分别为33米、30米170.552两层天支高度分别为33米、30米180.652两层天支高度分别为33米、30米1940三管塔0.353三层平台高度分别为38米、33米、28米200.453三层平台高度分别为38米、33米、28米210.553三层平台高度分别为38米、33米、28米220.653三层平台高度分别为38米、33米、28米23插接式单管塔0.353三层平台高度分别为38米、33米、28米240.453三层平台高度分别为38米、33米、28米250.553三层平台高度分别为38米、33米、28米260.653三层平台高度分别为38米、33米、28米2745三管塔0.354四层平台高度分别为43米、38米、33米、28米280.454四层平台高度分别为43米、38米、33米、28米290.554四层平台高度分别为43米、38米、33米、28米300.654四层平台高度分别为43米、38米、33米、28米

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