浅谈通信塔基础优选工具在铁塔基础设计建设管控中的应用

浅谈通信塔基础优选工具在铁塔基础设计建设管控中的应用

黄光辉庞博王华斌

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司，河南郑州450052

摘要：铁塔基础的造价是影响基站造价的重要因素，据统计现有通信基站铁塔基础造价约占基站建设成本的20%-25%。为了响应国家“鼓励创新、降本增效”的号召，为进一步引导各地市建设成本造价把控工作，解决基础设计最优设计难、标准统一难、自主管控难的三难问题，推进铁塔基础技术设计的合理化，对铁塔基础建设方案提出“铁塔基础的精细化设计”管理要求。

关键词：铁塔基础；优选工具；成本管控；项目管理

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引言

随着移动互联网行业的快速发展，通信塔在基站建设中得到大量的应用，同时通信塔多样，建设位置地质环境多样，这导致了通信塔基础设计复杂性及多样性，极易发生设计错误，加大了塔基审核的工作量。

目前国内外未有相关塔基优选软件化工具，均是通过人工单站计算，无法通过多次计算对比获取最优方案，同时其人工计算效率低下且带来了不稳定性的人为因素。

通信塔基础优选工具将中间计算对比过程交于计算机完成，提升了工作效率、降低了错误的发生机率。该工具适应性强，考虑因素全面，计算结果精准，满足了铁塔新阶段下建设实施要求。

1基站铁塔基础设计现状

针对通信基站建设现状，现有塔基形式、尺寸的设计选择存在如下问题：

1.铁塔公司尚无有效手段管控塔基设计的经济性。

现阶段塔基设计由设计院专业人员设计，专业性较强，地市公司人员对塔基尺寸的合理性、经济性无法审核，提出的意见往往被设计院以规范为由驳回。

2.各设计人员设计标准存在差异。

现阶段无统一的塔基设计软件，计算软件普遍为各家院用自己编制的软件计算，各家设计院软件存在一定的差异。

如桩基设计规范中的理论公式将土质理想化为同一土质，但实际桩基深入不同土质，实际计算应综合加权不同土层的力学性能后计算，但部分设计院计算软件无法加权，为设计安全性设计人员人为采用土层力学性能较差的土质计算导致设计保守。

如独立基础设计中对抗倾覆重量的计算实际应分别计算塔基自重（容重2.5t/m³）和覆土重量（约1.7t/m³），但部分设计院为简化计算将抗倾覆重量统一计算为2.0t/m³，导致部分情况下设计保守。

3.现阶段的设计手段为试算法，选择经济最优塔基难度高、工作量大。

现阶段设计院塔基设计方法、流程如下：输入铁塔力学数据，输入地勘数据。根据经验选择适当尺寸的塔基进行验算，如验算不通过则选择较大尺寸塔基直至验算通过。如验算通过则应继续试算较小尺寸的塔基直至塔基尺寸较为经济，因而为了计算出经济最优塔的基需经过多次试算，设计人员往往试算数量不足导致塔基设计保守。

4.设计人员人为增加塔基设计余量。

以上问题在塔基建设成本方面留下了巨大的降本空间。

2铁塔最优基础优选工具

该软件通过C#编程将国家规范公式编进程序，输入塔脚反力数据以及地勘数据后，软件将根据桩基桩径、桩长的取值区间以0.1m为步长计算造价最低的桩基础，同时根据筏板基础的底板厚度、埋深的取值区间以0.1m为步长计算造价最低的筏板基础。通过对基础尺寸按一定的步长不断的试算，最终得到尺寸合适、价格最优的基础。

3通信塔基础优选工具应用效果

根据应用情况可知，相对过去对塔基的简单审核，应用该工具作为塔基设计审核标准后，增加了塔基设计合理性，保证了塔基设计安全性，极大地提升了人员工作效率。同时，应用该工具可自动输出塔基的最优尺寸参数和塔基经济最优的造价，使得塔基尺寸更加合理，有效减少了塔基混凝土用量，极大地降低了铁塔基础的建设成本，应用效果良好，经济效益显著，经济效益定量核算如下：

（1）节省塔基投资经济效益定量核算

已节省投资经济效益：与传统的塔基设计造价对比可知，采用该通信塔基础优选工具后能够每站节省投资平均2.0万元。2017年至今约3500个新建站点采用该工具核算，已经节省投资7000万元。

潜在节省投资经济效益：预计2018年中旬至2019年底，河南铁塔预计新建3000个地面站，采用该工具进行核算设计共可节省投资6000万元。

（2）节省人工租赁成本经济效益定量核算

采用优选工具可将单塔基础设计时间从1小时减少到5分钟，可节省0.12个人工日，极大的提高了工作效率，有效降低了设计人员人工成本。从2018年4月份起，河南铁塔采用设计人员租赁模式，预计三年内新建地面站约8000个，可节省960个人工工日（每人工作时间8小时/天），按照现有设计人员租赁价格1045元/工日，则未来三年内可节省人工租赁成本100.36万元。

该铁塔基础优化软件应用后，解决了铁塔公司内部“最优设计难”、“标准统一难”、“自主管控难”的“三难”问题，提高了生产效率，减少员工工作时间和强度，提升了员工的幸福指数，有利于和谐社会的建设。与此同时，节省部分间接减少了钢筋、混泥土等资源的消耗，减少了粉尘污染、污水排放和噪音污染，符合十八大提出的“坚持节约资源和保护环境的基本国策”。

4结论

本文介绍了通信塔基础优选工具，论述了当前铁塔基础设计现状，对通信塔基础优选工具在铁塔基础设计建设管控中的优势进行了总结，解决了基础设计最优设计难、标准统一难、自主管控难的三难问题，为通信铁塔基础设计建设管控提供了较好的管控工具。

参考文献：

[1]郭晓冬.通信铁塔基础选型与优化设计[D].西安工业大学,2017.

[2]宋轶充.试论输电线路铁塔基础选型设计及其优化[J].科技创新导报,2017,14(08):77-78.

作者简介：黄光辉，（1990.11）男，硕士，研究方向：土建铁塔结构设计，单位：中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司