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摘要：近年来，在我国经济的带动下，建筑行业有了飞速的发展。随着我国建筑施工技术的不断提升，越来越多的新材料被广泛使用。尤其钢管混凝土结构在建筑工程中的应用，此技术不仅使混凝土的强度得到相应的提高，而且使钢管的塑性和韧性也得到大大改变。钢管混凝土结构具有传力好、承载力高、耐久性好和性价比高等特点，因而受到广大设计和施工人员的青睐。
关键词：建筑工程；钢管混凝土；施工质量；控制
1前言
近年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。随着经济全球化及我国加入世界贸易组织,势必吸引越来越多的人涌向城市,而城市人口的增加必然造成城市用地的紧张，这样一来,高层建筑的不断增加将是一个必然的趋势。钢管混凝土除了具有良好的经济效果，良好的耐火性能和较高的机械性能，同时在浇灌混凝土时，还可省去拆、支模板的工序。
2钢管混凝土结构的优点
2.1受力合理
能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。对于混凝土，由于钢管的约束，力的性能发生了变化，单向压力的变化是三个方向的压力，使混凝土的抗压强度增加了几倍。对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感，薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。但钢管内由混凝土来填充，使得薄壁钢管的局部稳定性得到保证，弥补了其缺陷。
2.2具有良好的塑性性能
混凝土是脆性材料,混凝土的破坏具有明显的脆性性质,即使是钢筋混凝土受压构件,尤其是轴心受压及小偏心受压构件的破坏,也是脆性破坏。而且在实际工程中轴心受压、小偏心受压的情况往往是不可避免的。而钢管混凝土结构中,由于核心混凝土是处于三向约束状态,约束混凝土与普通混凝土不同,不仅改善了使用阶段的弹性性质,而且在破坏时产生很大的塑性变形,钢管混凝土柱的破坏,完全没有脆性特征,属于塑性破坏。此外,这种结构更具有良好的抗疲劳、耐冲击的性能。
2.3施工简单,缩短工期
钢管本身就是模板,因此比钢筋混凝土构件省去了模板。钢管的制作比钢筋骨架的制作、安装简单许多,并且钢管本身在施工阶段可作为承重骨架,可以充当脚手架作用。这些方面大大改善了施工条件，同时节约材料，减少了施工工作量，也大大减少了现场露天作业时间，加快了施工进度，缩短了施工工期。
2.4显著的经济效果
与钢结构相比, 钢管混凝土结构节约了大量钢材，根据多项工程统计,钢管混凝土结构与钢结构相比，能节省钢材20%,因而相应地也降低了工程成本。与钢筋混凝土结构相比,可减少混凝土用量的15%,而用钢量大致相当。这样随之带来的优越性是构件自重大大减轻、构件断面大大减小,同时减少了结构占地面积。由于省去了大量的模板,从而节省了大量木材,降低了费用,因此其取得了较好的经济效益。
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2.5良好的抗震性能
由于结构自重大大减轻,这对减小地震破坏大为有利。钢管混凝土结构具有良好的延性,这在抗震设计中是极为重要的。而对于一般钢筋混凝土柱,尤其是轴压和小偏心受压柱是难以克服的缺点。
3钢管混凝土施工技术的要点
3.1钢管工程施工的技术要点
首先，施工中应该对钢管的厚度进行严格地控制，一般钢管混凝土需要对钢管进行焊接，因此钢管的厚度应该在要求4mm以上。其次，钢管焊接中应确保焊缝的强度，选用螺旋焊管的方式，应确保钢管的水平和垂直，根据实践经验在焊接时应采用衬管的方式对钢管进行拼装。其三，钢管柱的安装应在施工中进行，钢管的安装位置、标高和垂直度应根据安装前的设计确定，钢管柱的焊点应标记。最后，钢管架设焊接完成后对电焊部位、钢管内壁进行除锈和防锈处理。
3.2混凝土工程施工的技术要点
首先，做好控制混凝土配合比的工作，钢管混凝土和传统混凝土的主要原料相同，也由水泥、黄砂、掺料、水泥等材料组成，但钢管混凝土应选用52.5高标的水泥，粗骨料粒度不超过20mm，砂的含泥量不得超过3%。其次做好混凝土的浇筑工作，目前钢管混凝土浇筑工艺采用高位抛落无振捣法、泵送顶升法和手工浇筑法等方法，实际操作过程应该控制好混凝土的工作性，避免出现堵管，同时还要防止混凝土流动性和坍落度过大。钢管混凝土浇筑时高度应控制在2m以内，振捣时间在1min以上，并采用分段对每段钢管进行独立的浇筑，最后做好混凝土浇筑质量的检测。混凝土浇筑后就无法通过直观检查的办法确定施工质量，因此，需要找到控制浇筑质量和检验浇筑质量的措施，一般采用敲击钢管的方法确定混凝土浇筑质量，条件允许的地区可以使用超声波方法进行浇筑质量检验。
3.3钢管混凝土节点构造的技术要点
为了确保弯矩的有效传递，钢管和预制混凝土梁可以与钢梁的上、下翼缘或与预制混凝土梁的上、下纵向加强筋进行焊接。钢管加强环可根据情况采用外加强环或者内加强环，对于现浇混凝土梁可采用在钢管上，将梁钢筋穿过钢管或者锚固到钢管混凝土内。一般现浇梁的钢筋绑扎与钢管柱穿插钢筋同步进行，需要补强的情况下可增加衬套管段。为了便于开孔和补强，通常采用双筋并股穿孔。穿筋式节点结构钢管制作时在管壁预留穿插钢筋的孔洞。钢筋绑扎时先放入粱箍筋，再将梁纵筋穿插进钢管内，但梁柱节点处的钢筋绑扎稍有困难。对于其他两种节点构造形式，一般情况下，混凝土环梁施工比较方便，但承受拉力小，环梁体积大。钢环板连接虽能承受较大弯矩，但现场焊接工作量大，用钢量大，施工比较复杂。在柱脚部位，必须设置柱脚板，柱脚板的结构与端承空心钢管柱的结构相同，柱脚结构通常采用柱脚锚栓或钢管混凝土柱直接插入基础内，并采取措施锚固钢管。
4钢管混凝土结构的展望
钢管混凝土结构以其承载力高、抗震性能好、结构延性好、耐火性能好、施工简便以及造价低等一系列优点，而被广泛应用于高层和超高层建筑以及大中型跨度桥梁工程中。相对于其它材料结构而言，钢管混凝土结构的研究还很不充分，尤其是结构体系的研究更少，还存在着一些需要进一步研究和解决的问题。同时钢管混凝土高层建筑前景非常广阔，高强、高性能和高效施工技术的钢管混凝土结构，薄壁钢管混凝土结构、大管径钢管混凝土结构是将来高层钢管混凝土结构的发展方向。
5结束语
随着理论研究的深入和新的施工工艺不断产生，钢材和混凝土两种材料各自的优点有效地发挥出来，使其在工程中起到了有效的作用。由于钢管混凝土结构具有一系列的优点,因此，该结构会被人们广泛推广与应用。
参考文献：
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[2]张利纳，浅析钢管混凝土主桥系杆拱顶推施工要点[J].建筑知识：学术刊，2013，（2）：226227.
论文作者:浦闯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/7
标签：钢管论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 构件论文; 结构论文; 钢筋论文; 脆性论文; 《防护工程》2018年第7期论文;