Bụi bẩn dưới móng tay của tôi: Hướng dẫn hiện trường về chất lượng lắp đặt tháp truyền thông

Bạn biết điều gì trông tuyệt vời trên giấy tờ? Mọi thứ. Các bản vẽ CAD thật hoàn hảo. Các tính toán căng thẳng trở nên rõ ràng. Hóa đơn vật liệu đã được kiểm tra hết. Sau đó bạn xuất hiện trên trang web, và đường vào là bùn, xe bê tông bị kẹt, và cái lồng cốt thép trông như được ai đó xây dựng từ trí nhớ sau một bữa trưa dài. Đó là nơi chất lượng thực sự bắt đầu. Không ở văn phòng. Ngay tại đây, với đôi ủng của bạn chìm trong bùn đất.

Tôi đã làm việc này được ba mươi hai năm. Bắt đầu với tư cách là người trợ giúp của thợ sửa chữa, đã cố gắng để lên tới tổng giám đốc, bây giờ tôi là người được họ gọi khi có sự cố xảy ra hoặc khi điều gì đó hoàn toàn không thể sai sót. Tôi đã đặt những tòa tháp trên đỉnh núi ở Montana, ở đầm lầy ở Florida, trên bãi rác được cải tạo ở New Jersey. Tôi đã thấy những công trình lắp đặt tốt tồn tại lâu hơn các nhà thiết kế của họ, và tôi đã thấy những cái xấu hỏng trước khi sơn khô.

Hướng dẫn này không phải từ sách giáo khoa. Đó là từ vết chai, từ việc nhìn mọi thứ rơi xuống, từ việc tìm ra lý do tại sao, và từ việc sửa nó để nó vẫn tồn tại.

Trước khi bạn dán bất cứ thứ gì xuống đất: Quỹ

Hãy bắt đầu từ phía dưới, bởi vì đó là nơi trọng lực thắng hoặc thua. Tôi không quan tâm thép của bạn hoàn hảo đến mức nào. Nếu nền móng di chuyển, tòa tháp là phế liệu. Tinh khiết và đơn giản.

Bài kiểm tra cụ thể Không ai nói về

Bạn sẽ nhận được giấy tờ. Giấy chứng nhận nhà máy cho cốt thép, báo cáo thiết kế hỗn hợp từ nhà máy trộn sẵn, thử nghiệm phá vỡ xi lanh từ phòng thí nghiệm. Tất cả đều ổn. Nhưng đây là những gì tôi làm: Tôi nhìn chúng đổ. Không phải từ cabin xe tải. Tôi đang đứng ở rìa của cái lỗ, nhìn bê tông chảy ra khỏi máng.

Đã từng làm việc ở Nam Carolina. Người tự hỗ trợ to lớn cao 180 feet đang đi trên đỉnh đồi. Trang web đẹp. Bê tông xuất hiện, bắt đầu chảy. Tôi nhận thấy nó chạy chậm. Quá cứng. Tôi lấy một nắm—đúng vậy, một nắm—và bóp. Nó không sụt giảm đúng không. Giữ lấy nhau nhưng cảm thấy… có hạt. Tôi ngừng đổ. Gọi cho trạm trộn. Hóa ra kho dự trữ tổng hợp của họ đã bị nhiễm bẩn từ trận mưa trước. Họ đã không kiểm tra. Nền tảng đó sẽ trông ổn trong một năm, có lẽ là hai. Khi đó các hạt mịn sẽ làm suy yếu liên kết, vết nứt vi mô bắt đầu, nước vào, đóng băng-tan băng hoạt động, và năm năm sau bạn có một tòa tháp nghiêng giống như Tháp Pisa nhưng không có sức hấp dẫn du lịch. Chúng tôi bắt họ gửi bê tông mới. Người quản lý dự án đã nguyền rủa tôi vì sự chậm trễ ba tiếng đồng hồ. Tôi nói với anh ấy rằng anh ấy có thể nguyền rủa tôi bây giờ hoặc nguyền rủa tôi khi chúng tôi tấn công tòa tháp ngay sau đó. Anh ấy im lặng.

Lồng bu lông neo: Độ chính xác đi đến đâu

Lồng bu lông neo là sự kết nối của bạn giữa trái đất và bầu trời. Nó phải hoàn hảo tuyệt đối. Và hầu như không bao giờ như vậy, trừ khi bạn đấu tranh vì nó.

Đây là vấn đề: bạn đặt cái lồng vào lỗ, buộc nó vào thanh cốt thép, và sau đó chiếc xe tải bê tông xuất hiện và đổ trực tiếp sáu thước bùn lên trên nó. Sự rung động từ việc đổ, trọng lượng của bê tông, những công nhân đi lại xung quanh—mọi thứ đều cố gắng đẩy cái lồng đó ra khỏi vị trí thẳng hàng.

Tôi từng có một đội ở Texas, các bạn trẻ, háo hức. Họ đặt một cái lồng neo tuyệt đẹp cho một con cá dài 120 foot đơn cực. Đã san bằng nó, chuẩn bị nó, đã kiểm tra nó hai lần. Sau đó họ đổ. Sau khi đổ, Tôi trèo xuống với cuộn băng của mình. Toàn bộ cái lồng đã dịch chuyển ra khỏi tâm một inch rưỡi. Người quản đốc nói, “À, nó đủ gần, chúng tôi sẽ đặt tấm đế vào rãnh.” Tôi đã sa thải anh ta. Không đùa. Tôi đã gửi anh ta trở lại văn phòng. Độ lệch tâm một inch rưỡi trên một đơn cực cao? Đó không còn là vấn đề xây dựng nữa. Đó là vấn đề mang tính cấu trúc. Chỉ riêng mômen uốn cong từ độ lệch tâm đó đã làm tăng thêm sức căng mà tòa tháp không được thiết kế dành cho. Bạn khe đĩa, bạn che giấu vấn đề, và mười năm sau, một số kỹ sư đang gãi đầu tự hỏi tại sao tòa tháp lại bị hỏng dưới tốc độ gió thiết kế.

Chúng tôi đã đổ bê tông. Làm lại cái lồng. Đã sử dụng một tấm mẫu bằng thép—cái mà chúng tôi gọi là “mẫu hàng đầu”—được bắt vít vào đầu lồng với kiểu lỗ chính xác. Mẫu đó vẫn tồn tại trong quá trình đổ. Bạn kiểm tra nó với một phương tiện công cộng trước, trong lúc, và sau đó. Không có chuyển động. Đó là tiêu chuẩn. Không “đủ gần.” Hạt chết.

Đây là công thức tôi sử dụng để chiếu thanh neo. Những bức vẽ luôn nói điều gì đó như “dự án 4 inch trên bê tông đã hoàn thành.” Nhưng bê tông thành phẩm không bằng phẳng. Nó có vương miện để thoát nước. Vì vậy tôi tính toán điều chỉnh phép chiếu:

$$P_{\mathrm{một}dj}=P_{SPec}+C_{cr\mathrm{các}wn}$$Padj​=Pspec​+Ccrown​Ở đâu

$C_{cr\mathrm{các}wn}$vương miện​ thường là 1/8 inch trên mỗi foot đường kính trụ cầu. Nếu bến tàu của bạn có chiều ngang sáu feet, đó là gần một inch vương miện. Đặt điểm neo của bạn theo thông số kỹ thuật mà không tính đến điều đó, và sau mão bê tông, đai ốc cân bằng của bạn không còn sợi nào bên dưới. Tòa tháp cuối cùng ngồi trên bê tông, không phải quả hạch. Đó là một cơn ác mộng san lấp mặt bằng và một cái bẫy ăn mòn. Nước nằm ngay đó, chống lại thép. Tôi đã nhìn thấy nó.

Thép xuất hiện: Kiểm tra trước khi lắp dựng

Thép tháp được mạ kẽm nhìn rất đẹp. Sáng bóng, thích đồ trang sức. Đừng để bị lừa.

mạ kẽm: Đẹp không bằng tốt

Điều đầu tiên tôi làm là dùng nam châm đi từng bộ phận. Mạ kẽm che giấu vô số tội lỗi. Tôi đang tìm những chỗ trống, nhưng tôi cũng đang tìm kiếm thứ khác: các mảng màu xám. Nếu mạ nguội quá chậm, hoặc nếu việc tắm kẽm không đúng cách, bạn có được một dày, lớp xám xỉn. Nó giòn. Nó sẽ bong ra dưới tải trọng hoặc áp suất nhiệt. Tôi gõ nó bằng búa. Nếu nó bong ra, mảnh đó bị từ chối.

Có một lô hàng từ một nhà cung cấp mới ở Ohio vài năm trước. Đồ đẹp. Sáng bóng như một quý mới. Chúng tôi bắt đầu lắp ráp và tôi nhận thấy thanh giằng chéo dành cho người cao 100 foot có một vết nứt chân tóc ngay tại mối hàn hình tam giác. Dưới sự mạ kẽm. Chất mạ đã chảy vào vết nứt và bịt kín nó lại. Bạn không thể nhìn thấy nó cho đến khi chúng tôi chốt nó lại và khe hở mở ra một chút. Vết nứt đó sẽ lớn dần. Cơn bão lớn đầu tiên, cú đúp đó thất bại, tải phân phối lại cho người khác, và bạn gặp phải lỗi xếp tầng. Chúng tôi đã chụp X-quang thêm mười mảnh từ lô đó. Tìm thấy thêm ba vấn đề tương tự. Gửi lại toàn bộ xe tải. Nhà cung cấp phàn nàn về sự chậm trễ. Tôi bảo họ hét vào mặt thợ hàn của họ, không phải tôi.

Khớp bu lông: Mã màu

Bu lông có trong hộp. Hàng có độ bền cao, A325 hoặc A490. Tất cả đều trông có vẻ xám xịt. Nhưng chúng không giống nhau. Tôi yêu cầu phi hành đoàn của tôi sắp xếp chúng theo số nhiệt. You don’t mix bolts from different batches in the same connection. The torque-tension relationship varies slightly between heats. Mix them up, and you’ll have some bolts taking more load than others. The connection fails earlier than calculated.

We mark them. Paint dots on the heads. Red for one batch, blue for another. Sounds anal. I’ve had young engineers roll their eyes. Then I show them the research: connections with mixed batches show 15-20% more variation in final tension. That’s a risk I don’t take when the connection is holding up 200 feet of steel and a million dollars of equipment.

Lắp: Where Theory Meets the Wind

Rigging a tower is controlled chaos. But it has to be controlled.

độ dày của ống nước: The Number You Can’t Ignore

Every spec says the tower must be plumb within 1:500. For a 200-foot tower, đó là về 5 cách nhau vài inch theo chiều dọc ở trên cùng. Nghe có vẻ hào phóng, Phải? Nó không phải. Cái đó 5 inch là tổng độ lệch từ chân đế đến đỉnh, bao gồm bất kỳ độ nghiêng nào từ nền móng và bất kỳ sự quét nào trong thép.

Tôi đã thấy những tòa tháp cao lên nhanh chóng và nhìn thẳng. Sau đó, chúng tôi leo lên chúng bằng máy kinh vĩ vào một ngày lặng gió. Họ đã nghiêng 8 inch. Phi hành đoàn nói, “Nó đủ gần.” Nó không phải. Độ nghiêng đó tạo ra tải lệch tâm vĩnh viễn. Tháp luôn uốn cong nhẹ, ngay cả khi không có gió. Cuộc sống mệt mỏi giảm xuống. Lực căng ở các bu lông phía dưới cao hơn tính toán. Một cái gì đó cuối cùng sẽ cho.

Chúng tôi dò tìm khi chúng tôi đi. Mọi 20 đôi chân, chúng tôi kiểm tra. Chúng ta dùng những kẻ tạm thời để kéo thẳng nó. Bạn không đợi cho đến khi lên đỉnh. Đến lúc đó, trọng lượng đã được thiết lập, và bạn đang chiến đấu trong nhiều năm với sự leo thang trong các kết nối. Hãy sửa nó khi bạn xây dựng nó, từng phần.

Đây là một thủ thuật: trên tháp ba chân, bạn không thể chỉ đo từ hai phía. Bạn phải đo từ ba điểm, 120 cách nhau độ, và tính trung bình chúng. Tháp có thể nhìn thẳng từ phía bắc và phía đông nhưng bị xoắn. Xoắn cũng tệ như nạc. Nó gây áp lực xoắn lên các mối nối. Đo cả ba mặt.

Lực căng bu lông: Âm thanh của sự an toàn

Bạn biết làm thế nào để biết bu-lông có bị chặt hay không? Không chỉ bằng cờ lê lực. Bằng âm thanh. Bu lông A325 được căng đúng cách, khi đánh bằng cờ lê đã hiệu chỉnh, nhẫn. Một tiếng uỵch. Tôi không đùa. Tôi đã đi ngang qua một nền tháp và nghe thấy sự khác biệt. Những người giỏi hát. Kẻ xấu đã chết.

Nhưng âm thanh thôi là chưa đủ. Chúng tôi sử dụng phương pháp vặn đai ốc cho các kết nối quan trọng. Ôm chặt, sau đó là một vòng quay cụ thể—thường 1/3 quay tìm bu lông 8 đường kính hoặc chiều dài nhỏ hơn. Điều đó tạo ra lực căng phù hợp bất kể sự thay đổi ma sát. Cờ lê lực có tốt không, nhưng họ đo ma sát, không căng thẳng. Vòng đai ốc đo độ giãn thực tế.

Đang làm việc ở Bắc Dakota, lạnh buốt, trừ đi 20, các thông số về cờ lê lực ở khắp mọi nơi. Cái lạnh làm thay đổi ma sát. Nhưng phương pháp xoay đai ốc đã hoạt động tốt. Các bu lông kéo dài như nhau. Ngọn tháp ấy vẫn đứng vững qua những mùa đông khắc nghiệt.

Chạy cáp: Chi tiết nhỏ, Thất bại lớn

Ăng-ten là phần quyến rũ. Các dây cáp là các tĩnh mạch. Và họ bị lạm dụng.

Quy tắc bán kính uốn cong tối thiểu

Mỗi cáp có bán kính uốn cong tối thiểu. Thường 10 đến 12 lần đường kính cáp. Vượt quá nó, và bạn làm gãy sợi dây đồng hoặc chất điện môi. Cáp có thể vượt qua bài kiểm tra tính liên tục khi lắp đặt. Một năm sau, với chu kỳ nhiệt và rung động, những vết nứt vi mô đó phát triển thành các mạch hở. Bạn leo lên để sửa một “đài phát thanh xấu” và phát hiện sợi cáp bị đứt bên trong áo khoác.

Tôi yêu cầu đội của mình sử dụng thanh dẫn hướng bán kính uốn cong ở mỗi móc treo. Không có khúc cua gấp. Không buộc chặt cáp vào cạnh sắc. Chúng tôi sử dụng kẹp đệm. Và chúng tôi để lại một vòng lặp dịch vụ ở trên cùng và dưới cùng. Tại sao? Vì dây cáp giãn nở và co lại theo nhiệt độ. Đường cáp dài 100 feet có thể thay đổi chiều dài vài inch giữa mùa hè và mùa đông. Nếu nó bị kéo chặt, một cái gì đó phải cho. Thông thường đầu nối.

Đã có một địa điểm ở Arizona. Sức nóng sa mạc, 110 trong ngày, 60 vào ban đêm. Sự dao động nhiệt độ lớn. Trình cài đặt kéo chặt dây cáp. Nhìn gọn gàng. Sáu tháng sau, ba chiếc radio bị hỏng. Các đầu nối đã bị lỏng khỏi ăng-ten. Dây cáp co lại vì lạnh và rút chốt giữa ra khỏi giắc cắm. Chúng tôi đã thay thế các dây cáp và để lại một vòng 12 inch ở trên cùng. Chưa bao giờ có vấn đề khác.

Tiếp đất: Không chỉ là một sợi dây

Lightning không quan tâm đến lịch trình của bạn. Nó tìm ra con đường ít trở ngại nhất. Bạn muốn con đường đó là hệ thống mặt đất của bạn, không phải thiết bị điện tử của bạn.

Mỗi chân tháp có một cọc tiếp đất. Chúng được liên kết với nhau bằng các kết nối hàn tỏa nhiệt, không phải vấu cơ khí. Các vấu cơ bị ăn mòn. Mối hàn tỏa nhiệt trở thành một phần của kim loại. Họ không nới lỏng.

Tôi đã thấy nền tảng đã được kiểm tra tốt khi lắp đặt—2 ohms, hoàn hảo . Một năm sau, 50 ohms. Chuyện gì đã xảy ra thế? Các mối nối bị ăn mòn. Hoặc thanh nối đất không được đóng đủ sâu và đất xung quanh bị khô. Điện trở đất thay đổi theo độ ẩm. Bạn phải lái xe đủ sâu để đạt được độ ẩm vĩnh viễn. Ở một số nơi, đó là 10 đôi chân. Ở những người khác, 30.

Chúng tôi sử dụng phương pháp giảm thế năng để kiểm tra:

$$R_g=\frac{V}{\mathrm{TÔI}}$$Rg​=IV​Ba cổ phần, 62% khoảng cách, đo điện áp rơi. Đó là tiêu chuẩn. Nhưng tôi cũng nhìn vào đất. Nếu trời có cát, chúng tôi sử dụng que dài hơn hoặc đất hóa học. Nếu nó có nhiều đá, chúng tôi sử dụng các tia xuyên tâm đối trọng. Một kích thước không phù hợp với tất cả.

Cuộc đi bộ cuối cùng: Tin tưởng nhưng xác minh

Trước khi tôi đăng xuất trên một tòa tháp, tôi leo lên nó. Mỗi lần. Tôi không quan tâm nếu đó là 100 chân hoặc 500 đôi chân. tôi leo lên.

Tôi đang tìm kiếm những thứ không xuất hiện trên giấy. Một bu-lông chặt nhưng không có đủ ren nhô ra ngoài đai ốc. Đó là một kết nối có thể kéo dài dưới tải. Dây nối đất cọ xát với cạnh sắc. Đó là một thất bại trong tương lai. Vòng nhỏ giọt quá nhỏ, để nước chảy xuống cáp vào đầu nối. Đó là sự ăn mòn đang chờ xảy ra.

Tôi có một tòa tháp ở Virginia, tác phẩm đẹp, mọi thứ đều hoàn hảo trên giấy tờ. Tôi trèo lên và tìm thấy một nẹp chéo hơi cong. Có lẽ 1/4 inch ra khỏi thẳng. Những người dựng lên nói rằng nó ổn, chỉ là một mảnh bị cong do vận chuyển. Tôi đã bắt họ thay thế nó. Cái cung đó có nghĩa là nẹp đã bị căng rồi, chỉ ngồi đó. Dưới tải, nó sẽ bị vênh sớm. Tòa tháp có thể không sụp đổ, nhưng việc phân bổ tải sẽ sai. Các thành viên khác sẽ nhận lấy sự lười biếng và bị căng thẳng quá mức. Thay thế ngay bây giờ hoặc thay thế sau. Chúng tôi đã thay thế nó.

Điều gì khiến tôi thức đêm

Công nghệ mới thật tuyệt vời. Thép tốt hơn, phân tích tốt hơn, giám sát tốt hơn. Nhưng nó cũng tạo ra những vấn đề mới.

Lớn nhất bây giờ là thiết bị 5G. Những AAU đó nặng lắm. Chúng thường được thêm vào các tháp cũ được thiết kế để chịu tải nhẹ hơn nhiều. Chúng ta thấy những tòa tháp vẫn ổn trong mười năm đột nhiên cần được gia cố. Và việc gia cố phải được thực hiện mà không cần phải hạ tháp. Điều đó có nghĩa là làm việc nóng ở trên cao, hàn trên thép sống. Thứ đáng sợ. Chúng tôi sử dụng hỗ trợ tạm thời, chúng tôi kiểm soát nhiệt đầu vào một cách cẩn thận, chúng tôi kiểm tra từng inch sau đó. Nhưng nó nguy hiểm.

Một xu hướng khác là giám sát từ xa. Cảm biến trên tháp, cung cấp dữ liệu lên đám mây. Tuyệt vời để phát hiện vấn đề sớm. Nhưng cảm biến bị lỗi. Họ bị sét đánh. Họ trôi dạt ra khỏi hiệu chuẩn. Bạn vẫn cần một con người để trèo lên và nhìn. Dữ liệu cho bạn biết có thể có điều gì đó không ổn. Chỉ có đôi mắt của bạn cho bạn biết những gì.

Điểm mấu chốt

Tôi đã làm việc này đủ lâu để biết rằng chất lượng không phải là một danh sách kiểm tra. Đó là một tư duy. Đó là sự sẵn sàng dừng công việc khi có điều gì đó không ổn, ngay cả khi nó tốn tiền. Đó là kỷ luật đo hai lần và cắt một lần, ngay cả khi bạn mệt mỏi, lạnh lẽo và chỉ muốn về nhà. Đó là sự khiêm tốn khi nghe người xưa nói, “Điều đó có vẻ không đúng,” ngay cả khi bản vẽ nói rằng đó là.

Mỗi tòa tháp tôi đã đăng ký, Tôi nghĩ về khi tôi già và nghỉ hưu. Tôi tự hỏi liệu họ có còn đứng không. Tôi hy vọng họ. Tôi biết những gì tôi xây dựng đúng sẽ là. Những cái tôi đã cắt góc? không có bất kỳ. Bởi vì tôi đã học được từ lâu rằng việc cắt góc trên một tòa tháp không phải là cắt một góc. It’s cutting your own throat, or worse, someone else’s.

Stay safe up there. Check your bolts. And never trust the concrete until you’ve touched it.