單立柱發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國改革開放的不斷深入,經(jīng)濟建設得到了迅速的發(fā)展,伴隨而起的廣告業(yè)也日益興旺。在單立柱廣告牌的設計制作中,對其造型、規(guī)模及效益等方面的要求也不斷提高,在滿足廣告效果的前提下,其結構與基礎的安全性尤其重要。

國內(nèi)當前單立柱廣告牌的設計水平、結構與基礎型式、制作水平及工程造價等方面差別很大，要么造價過高，設計過于保守，要么設計難以滿足安全使用的要求。究其原因，主要有以下4個方面:

1)單立柱廣告牌結構屬新近興起的以風荷載為主要控 制荷載的高聳結構，雖然一些發(fā)達地區(qū)(如上海)已制定了地方設計施工規(guī)程，但當前尚缺乏全國性的規(guī)范規(guī)程作為設計施工依據(jù);

2)單立柱廣告牌單體工程造價較低(一般低于30萬元)，對于規(guī)模較大鋼結構及建筑工程設計與施工單位而言，單體工程規(guī)模小、造價低，設計年限一般不高于15年，予以的重視程度不夠，然而由于其數(shù)量多，對于廣告公司而言，其工程造價至關重要，因此當前單立柱廣告牌的設計制作還難以達到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質量的要求。

3)單立柱廣告牌雖然單體造價較低，但設計時涉及的知識面廣、特別是基礎抗傾覆設計計算十分復雜，加之地質條件的千變?nèi)f化，使得當前多數(shù)的單立柱廣告牌基礎設計難以滿足相關規(guī)程規(guī)范要求，在工程實踐中，特別是2004年臺風中，在浙江有大量單立柱廣告牌因基礎設計不安全 而傾覆便是血的教訓。

4)對單立柱廣告牌結構的受力特點缺乏充分認識，有相當一部分客戶及廣告公司都認為單立柱廣告牌的結構重量是單立柱廣告牌設計的控制荷載，一般情況下這種認識都是不符合實際的。風荷載是單立柱廣告牌設計與制作的控制荷載，風荷載的確定和合理計算亦是單立柱廣告牌設計的關鍵因素之一。

單立柱廣告牌主要是指以獨立基礎高聳于道路兩側、機場、車站等人流較多場所的戶外廣告牌。

單立柱安結構和實用效果的不同可分為，雙面單立柱和三面單立柱。如下圖所示:

其設計因地制宜，直觀而立體的表現(xiàn)廣告內(nèi)容.設計結構圖如下:

單立柱廣告牌一般分為兩面牌及三面牌兩種主要的牌面形式，其中的兩面牌由2個基本平行的牌面組成，主要適合于單條道路的兩側，有的考慮到車輛行駛的視覺效果，部分兩面牌的牌面設置成小幅度的角度。而三面牌主要用于道路交叉位置處。目前常用的單立柱廣告牌單面牌面尺寸主 要為18m×6m，也有5m×15m及7m×21m的牌面尺寸，在設計牌面尺寸時尚應考慮地方市容管理等方面的規(guī)定，如上海市規(guī)定牌面尺寸不得大于6m×18m。

單立柱廣告牌的高度根據(jù)路面的高度而有所差異，國內(nèi)常用的高度一般為路面以上18m(自牌面頂部算起)，由于考慮到廣告效果，近幾年單立柱廣告牌的高度有逐步增加的趨勢，如上海地區(qū)當前已較少采用18m的高度，總高度25m的單立柱廣告牌較為常見，有的甚至達到了三十多米高，其機構形式可見 圖1:單立柱廣告牌上部結構與基礎構造示意圖

單立柱廣告牌的上部結構主要由牌面與立柱組成。 其中的牌面結構一般由型鋼焊接而成的鋼架與表面鐵皮組成，其作用是作為廣告發(fā)布的載體。其設計要求滿足結構強度、防雷、防腐等要求。

立柱是廣告牌面的支撐，其作用是將廣告牌面的自重及風荷載產(chǎn)生的傾覆力矩傳遞至基礎結構，立柱的形式有鋼架結構和單立柱結構等形式，當前主要以單立柱結構為主，其設計要求滿足結構強度、防雷、防腐等要求。立柱的外徑一般為1m~1.2m，壁厚一般為10mm~12mm。

單立柱廣告牌的上部結構需要定期的進行刷漆保養(yǎng)，其上部結構的設計年限應滿足廣告審批文件的要求，上部結構主要是鋼結構，其結構設計年限不宜太長，一般不宜超過15年。

上部結構設計制作質量問題主要體現(xiàn)在以下方面:

1)部分結構構件焊接不牢固，局部構件掉落;

2)刷漆保養(yǎng)質量不過關，導致腐蝕嚴重、色澤難看;

3)牌面結構不合理或焊接不牢固導致牌面扭曲;

4)牌面與立柱連接不牢固，導致牌面脫落;

單立柱廣告牌設計依據(jù)

綜合結構、基礎設計要求，根據(jù)豐富的設計施工經(jīng)驗，單立柱廣告牌的設計與施工應主要依據(jù)以下規(guī)范規(guī)程:

1)GB50009建筑結構荷載規(guī)范

2)GBJ17鋼結構設計規(guī)范

3)GB50057建筑物防雷設計規(guī)范

4)JGJ/T16民用建筑電氣設計規(guī)范

5)GB50010-2002混凝土結構設計規(guī)范

6)GB50007-2002建筑地基基礎設計規(guī)范

7)GBJ135-90高聳結構設計規(guī)范

8)《中華人民共和國廣告法》及國家、地方有關土地、規(guī)劃、市容管理等方面的法律、法規(guī)等規(guī)范性文件。

當前常用的單立柱廣告牌的基礎型式主要有:自重式鋼筋混凝土基礎(包括鋼筋混凝土伐板基礎或鋼筋混凝土墩基礎)、樁伐基礎及人工挖孔單樁基礎三種基礎型式。

自重式伐板基礎，包括鋼筋混凝土伐板基礎與鋼筋混凝土墩基礎，是通過大面積的開挖(一般挖深2-3m)，然后澆注大體積的鋼筋混凝土，通過預埋件與立柱連接，通過鋼筋混凝土底板及上覆土體的自重來抵抗來自廣告牌面的風力作用。

這種基礎最大優(yōu)點是施工簡單、方便、不需要大的施工設備，因而被廣泛采用，是當前單立柱廣告牌的主要基礎形式。

當前常用的基礎尺寸有:6m×6m×3(或4)m，8m×6m×2(3)m，12m×6m×2m。 這一基礎的最大缺點是采用抗風能力小，非常不經(jīng)濟，基礎造價昂貴且占地面積大。

目前采用這一基礎形式的單立柱廣告牌設計制作中最大的問題是:由于造價高，基礎設計尺寸偏小，其抗風能力一般均不能滿足規(guī)范約定的設計要求，抗風能力低，因而在遇到大風時可能傾覆，2004年溫州一帶大量單立柱廣告牌在臺風中傾覆的主要是這一基礎型式。究其原因主要有以下4個方面:

1)基礎造價高，業(yè)主一般難以接受滿足設計要求的基礎造價;

2)由于基礎抗傾覆設計計算涉及規(guī)范及知識面廣，設計者往往難以全面掌握風荷載計算、水浮力計算、基礎抗風能力計算及地基承載力計算等諸多方面的知識，導致設計計算考慮的因素不充分，使基礎設計不合理。

3)基礎設計不但與廣告牌所屬區(qū)域的風荷載有關，而且與基礎下部的地基土特性密切相關，一般的單立柱廣告牌設計難以提供準確的巖土工程勘察報告，套用的基礎型式居多，地基土的性質復雜多變，也是基礎設計不合理的主要原因之一。

4)當前的設計依據(jù)往往以過去的設計為基礎，過去設計的單立柱廣告牌未傾覆并不代表就能滿足設計要求，因為任何一項設計均需經(jīng)過長期的考驗及一定的安全儲備。

樁伐基礎的結構主要由提供抗拔、抗壓工程樁提供承載力，通過樁頂?shù)男〕叽玟摻罨炷练グ瀹a(chǎn)生力矩抵抗風荷載。 該種基礎形式的工程樁一般對稱分布，工程樁數(shù)量一般不低于4根。 該種基礎形式的最大優(yōu)點是抗風能力強。

當前常用的工程樁型式主要有:鉆孔灌注樁、預制樁，最大的缺點是施工設備大，進出場費用高，加之對施工場地的平整度要求高，工程樁的抗拔承載力小，因而在工程中較少使用。于2005年通過上海市鑒定的傘式自擴錨擴底樁新技術彌補了這一缺陷，為樁伐基礎在單立柱廣告牌基礎設計制作中的應用開辟了新思路，具有廣闊的應用前景。

傘式自擴錨是一種新的抗拔基礎形式，其原理是能象雨傘一樣地收起和撐開，該裝置在收起狀態(tài)下錨入土體，通過在土體表面處拉拔，使錨固端在深遠土體中可以象雨傘一樣撐開，從而提供巨大抗拔、抗壓承載力。

傘式自擴錨擴底樁由于其獨特的創(chuàng)造性、新穎性及實用性，其科研及應用成果已被《土木工程學報》、《巖土工程學報》等權威刊物所報道，當前已在單立柱廣告牌基礎中有應用。

傘式自擴錨擴底樁施工機械輕便，施工操作簡單，因而其適應性強、進出場費底、工期快，單樁承載力高，因而工程造價低，同等條件下的基礎造價一般為自重式伐板基礎的40%~60%。

在上海等沿海風力大的地區(qū)、軟土地基區(qū)域、結構高度大的廣告牌尤為經(jīng)濟適用。一般單個廣告牌樁基礎造價為3-4萬之間，且可提供的抗風力矩為4000kN.m~6000kN.m之間。

人工挖孔樁由于施工設備少，工程造價低，近些年來在北方硬土地區(qū)也有所使用。

這一基礎型式一般包括1根人工挖孔樁，樁頂澆注有一承臺，以求共同抵抗風荷載，而這一基礎型式一般純屬套用，缺乏計算依據(jù)。

從事巖土工作的工程師一般均知道，單樁的抗彎矩能力都是很低的，采用單樁抗傾覆設計原理上是不合理的，該種基礎型式在北方硬土地區(qū)之所以可以使用主要有2方面的原因，其一是土體強度很高，其二是只使用于風力小的區(qū)域。該種基礎型式應該有嚴格的使用條件，在以下情況下不可使用:

1)軟土地區(qū)不可使用，主要因為一方面軟土地區(qū)不能施工人工挖孔樁，其二是土體強度低，人工挖孔樁的的抗彎能力太小。

2)在風力大的區(qū)域不能使用，主要原因是單樁不能提供足夠的抗風彎矩。

3)在較高的廣告牌中不能使用，主要原因是較高的廣告牌抗風要求高，單樁抗傾覆能力不能滿足設計要求。