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摘 要：钢管混凝土在建筑工程中应用广泛，通常我们所说的钢管混凝土结构是由混凝土填入薄壁钢管内而形成的一种新型组合结构，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。钢管混凝黏土具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳和耐冲击等优点。本文现就钢管混凝土施工技术做一简要论述，以供同行参考并指正。
关键词：钢管混凝土 钢结构 浇筑 焊接
随着建筑行业的飞速发展，促进了钢管混凝土的应用研究，钢管混凝土在施工工艺方面具有一定的优点，钢管本身即为耐侧压的模板，浇筑混凝土时可省去支模和拆模工作；钢管兼有纵向钢筋（受拉和受压）和箍筋的作用，制作钢管比制作钢管骨架省工，便于浇筑混凝土；钢管即劲性承重骨架，可省去支撑，能缩短工期，施工不受季节的限制。由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土除了能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，还同时克服了干管结构容易发生局部屈服变形的缺点。
一、钢管混凝土的施工
钢管混凝土结构施工兼有钢管、焊接，制作要求相对较高。一般应优先采用螺旋焊管，无螺旋焊接管时，也可用滚床自行卷制钢管，但卷管的方向应与钢板压延方向垂直且对管的内径有一定的要求。焊接时除一般钢结构的制作要求外要严格保证管的平、直，不得有翘曲、表面锈蚀和冲击痕迹。特别是它对钢管内壁的除锈要求，可能会增加钢管的制作周期。
卷管方向应与钢板压延方向一致。卷管内径对Q235钢不应小于钢板厚度的35倍；对16Mn钢不应小于钢板厚度的40倍。卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口，坡口端应与管轴严格垂直。卷板过程中，应保证管端平面与管轴线垂直。采用螺旋焊接管时，亦按要求预先开好坡口。垫板材质与钢管材质可不相同，宜采用Q235钢或20号钢；对于大直径钢管，焊工可进入大管径的钢管内壁进行施焊。
当用滚床卷管和手工焊接时，宜采用直流电焊机进行反接焊接施工，已得到较稳定的焊弧，并能获得含氢量较低的焊缝。焊接钢管使用的焊条型号，应与主体金属强度相适应。钢管混凝土结构中的钢管对核心混凝土起套箍作用，焊缝应达到与母材等强。焊缝质量应满足《钢结构工程施工质量验收规范《（GB50205-2001）二级焊缝的要求。钢管内壁不得有油渍等污物。
二、钢管柱拼接组装
根据运输条件的要求，柱段长度一般以12m左右为宜。在现场组装的钢管柱的长度，根据施工要求和吊装条件的不同要区别对待。
钢管对接应严格保持焊后管肢平直，应特别注意焊接变形对肢管的影响，焊接宜用分段反响焊接顺序，分段施焊应尽量保持对称。肢管对接间隙应适当放大0.5～2.0mm，以抵消收缩变形，具体数据可根据拧紧试焊结果得以确定。焊接前，小直径钢管采用点焊定位；大直径钢管可另用附加钢筋焊于钢管外壁做临时固定，固定点的间距以300mm为宜，且不少于3点。为确保连接处的焊缝质量，可在管内接缝处设置附加衬管，长度为20mm，厚度为3mm，与管内壁保持0.5mm的膨胀间隙，以确保焊缝根部的质量。
格构柱的肢管和腹杆的组装顺序，应严格按工序设计要求进行。肢管与腹杆连接尺寸和角度必须准确。腹杆与肢管连接处的间隙应按板全展开图进行放样。肢管与腹杆的焊接次序应考虑焊接变形的影响。钢管构件必须在所得焊缝检查后方能按设计要求进行防腐处理。吊点位置应有明显标记。
在高层建筑中常常采用变径的钢管，变径钢管的对接就又是一个施工难点，变径处节点构造较为复杂，无疑会影响到施工的进度，值得我们注意。
三、钢管柱吊装与管内混凝土浇筑
1、钢管柱的吊装。
吊装时应注意减少吊装荷载作用下的变形，吊点位置应根据钢管本身的强度和稳定性验算后确定。吊装钢管柱时，上口应包封，防止异物落入管内。
采用预制钢管混凝土构件时，应待管内混凝土达到强度设计值的50%后方可进行吊装。钢管柱吊装就位后，应立即进行校正并加以临时固定，以保证构件的稳定性，只有构件稳定才能保障整个建筑的安全性。
2、管内混凝土浇筑。
钢管混凝土的特点是它的钢管即模板，有很好的强度和密封性。在一般情况下，钢管内部无钢筋骨架，混凝土浇筑十分方便。管内混凝土可采用泵送顶升浇筑法、立式手工浇捣法和高位抛落无振捣法。
（1）泵送顶升浇筑法，是在钢管解决呢地面的适当位置安装一个带闸门的进料支管，直接与泵车的输送管相连接，由泵车的压力将混凝土连续不断地自下而上顶升灌入钢管，无需振捣。钢管的直径宜大于或等于泵径的两倍。为防止拆除进料支管时混凝土回流，可以在进料支管上设置一个止流闸门。当混凝土泵送顶升浇筑结束，控制泵压2～3min，然后打入止流闸门，即可拆除混凝土输送管。待管内混凝土达到70%的设计强度后切除进料支管，补焊洞口管壁，补洞用的钢板宜为原开洞时切下的钢板。
（2）立式手工浇灌法。，混凝土自钢管上口浇入，用振捣器振捣。管径大于350mm者用内部振捣器，每次振动时间不少于30s，第一次浇筑高度不宜超过2mm。当管径小于350mm者可用附着式振动器捣实。外部振动器的位置应随混凝土浇灌的进展加以调整。外部振动器的工作范围，以钢管横向振幅不小于0.3mm为宜。振幅可用百分表实测。真到时间不小于1min，第一次浇筑的高度不应大于振动器有效工作范围和2～3m柱长。此法所用的混凝土的坍落度宜为20～40mm，水灰比不大于0.4，粗骨料粒径可为10～40mm，在实际施工中要严格按照数据要求执行。
（3）高位抛落无振搗法。是利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。适用于管径大于350mm、高度不小于4m的情况。对于抛落高度不足4m的区段，应用内部振动器捣实。一次抛落的混凝土量宜为0.7㎡左右，用料斗装料，料斗的下口尺寸应比钢管内径小100～200mm，以便混凝土下落时，管内空气能够排出。此法所用的混凝土的坍落度不小于150mm，水灰比不大于0.45，粗骨料粒径可采用5～30mm。
混凝土浇筑宜连续进行，需留施工缝时，应将管口封闭，以免水、油或杂物落入。每次浇筑混凝土前（包括施工缝），应先浇筑一层厚度为10～20cm的与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象，我们要在施工过程中杜绝此现象的发生。
当浇筑至钢管顶端时，可使混凝土稍微溢出，再将留有排气孔的层间横隔板或封顶板紧压在管端，随机进行点焊。待混凝土达到50%的设计强度时，再将层间横隔板或封顶板按设计要求进行补焊，这点尤为重要，不能敷衍了事。
有时也可将混凝土浇至低于钢管顶端，待混凝土达到50%设计强度后，再用同等强度等级的水泥砂浆补填主管口，再将层间横隔板或封顶板一次封焊到位。管内混凝土的浇筑质量，可用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，可用超声脉冲技术进行检测。对不密实的部位，可用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
四、结束语
随着时代的进步和现代工业与民用建筑工程技术的快速发展，钢管混凝土技术的应用非常广泛。钢管混凝土结构施工时，钢管可以做为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。
关键词：钢管混凝土 钢结构 浇筑 焊接
随着建筑行业的飞速发展，促进了钢管混凝土的应用研究，钢管混凝土在施工工艺方面具有一定的优点，钢管本身即为耐侧压的模板，浇筑混凝土时可省去支模和拆模工作；钢管兼有纵向钢筋（受拉和受压）和箍筋的作用，制作钢管比制作钢管骨架省工，便于浇筑混凝土；钢管即劲性承重骨架，可省去支撑，能缩短工期，施工不受季节的限制。由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土除了能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，还同时克服了干管结构容易发生局部屈服变形的缺点。
一、钢管混凝土的施工
钢管混凝土结构施工兼有钢管、焊接，制作要求相对较高。一般应优先采用螺旋焊管，无螺旋焊接管时，也可用滚床自行卷制钢管，但卷管的方向应与钢板压延方向垂直且对管的内径有一定的要求。焊接时除一般钢结构的制作要求外要严格保证管的平、直，不得有翘曲、表面锈蚀和冲击痕迹。特别是它对钢管内壁的除锈要求，可能会增加钢管的制作周期。
卷管方向应与钢板压延方向一致。卷管内径对Q235钢不应小于钢板厚度的35倍；对16Mn钢不应小于钢板厚度的40倍。卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口，坡口端应与管轴严格垂直。卷板过程中，应保证管端平面与管轴线垂直。采用螺旋焊接管时，亦按要求预先开好坡口。垫板材质与钢管材质可不相同，宜采用Q235钢或20号钢；对于大直径钢管，焊工可进入大管径的钢管内壁进行施焊。
当用滚床卷管和手工焊接时，宜采用直流电焊机进行反接焊接施工，已得到较稳定的焊弧，并能获得含氢量较低的焊缝。焊接钢管使用的焊条型号，应与主体金属强度相适应。钢管混凝土结构中的钢管对核心混凝土起套箍作用，焊缝应达到与母材等强。焊缝质量应满足《钢结构工程施工质量验收规范《（GB50205-2001）二级焊缝的要求。钢管内壁不得有油渍等污物。
二、钢管柱拼接组装
根据运输条件的要求，柱段长度一般以12m左右为宜。在现场组装的钢管柱的长度，根据施工要求和吊装条件的不同要区别对待。
钢管对接应严格保持焊后管肢平直，应特别注意焊接变形对肢管的影响，焊接宜用分段反响焊接顺序，分段施焊应尽量保持对称。肢管对接间隙应适当放大0.5～2.0mm，以抵消收缩变形，具体数据可根据拧紧试焊结果得以确定。焊接前，小直径钢管采用点焊定位；大直径钢管可另用附加钢筋焊于钢管外壁做临时固定，固定点的间距以300mm为宜，且不少于3点。为确保连接处的焊缝质量，可在管内接缝处设置附加衬管，长度为20mm，厚度为3mm，与管内壁保持0.5mm的膨胀间隙，以确保焊缝根部的质量。
格构柱的肢管和腹杆的组装顺序，应严格按工序设计要求进行。肢管与腹杆连接尺寸和角度必须准确。腹杆与肢管连接处的间隙应按板全展开图进行放样。肢管与腹杆的焊接次序应考虑焊接变形的影响。钢管构件必须在所得焊缝检查后方能按设计要求进行防腐处理。吊点位置应有明显标记。
在高层建筑中常常采用变径的钢管，变径钢管的对接就又是一个施工难点，变径处节点构造较为复杂，无疑会影响到施工的进度，值得我们注意。
三、钢管柱吊装与管内混凝土浇筑
1、钢管柱的吊装。
吊装时应注意减少吊装荷载作用下的变形，吊点位置应根据钢管本身的强度和稳定性验算后确定。吊装钢管柱时，上口应包封，防止异物落入管内。
采用预制钢管混凝土构件时，应待管内混凝土达到强度设计值的50%后方可进行吊装。钢管柱吊装就位后，应立即进行校正并加以临时固定，以保证构件的稳定性，只有构件稳定才能保障整个建筑的安全性。
2、管内混凝土浇筑。
钢管混凝土的特点是它的钢管即模板，有很好的强度和密封性。在一般情况下，钢管内部无钢筋骨架，混凝土浇筑十分方便。管内混凝土可采用泵送顶升浇筑法、立式手工浇捣法和高位抛落无振捣法。
（1）泵送顶升浇筑法，是在钢管解决呢地面的适当位置安装一个带闸门的进料支管，直接与泵车的输送管相连接，由泵车的压力将混凝土连续不断地自下而上顶升灌入钢管，无需振捣。钢管的直径宜大于或等于泵径的两倍。为防止拆除进料支管时混凝土回流，可以在进料支管上设置一个止流闸门。当混凝土泵送顶升浇筑结束，控制泵压2～3min，然后打入止流闸门，即可拆除混凝土输送管。待管内混凝土达到70%的设计强度后切除进料支管，补焊洞口管壁，补洞用的钢板宜为原开洞时切下的钢板。
（2）立式手工浇灌法。，混凝土自钢管上口浇入，用振捣器振捣。管径大于350mm者用内部振捣器，每次振动时间不少于30s，第一次浇筑高度不宜超过2mm。当管径小于350mm者可用附着式振动器捣实。外部振动器的位置应随混凝土浇灌的进展加以调整。外部振动器的工作范围，以钢管横向振幅不小于0.3mm为宜。振幅可用百分表实测。真到时间不小于1min，第一次浇筑的高度不应大于振动器有效工作范围和2～3m柱长。此法所用的混凝土的坍落度宜为20～40mm，水灰比不大于0.4，粗骨料粒径可为10～40mm，在实际施工中要严格按照数据要求执行。
（3）高位抛落无振搗法。是利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。适用于管径大于350mm、高度不小于4m的情况。对于抛落高度不足4m的区段，应用内部振动器捣实。一次抛落的混凝土量宜为0.7㎡左右，用料斗装料，料斗的下口尺寸应比钢管内径小100～200mm，以便混凝土下落时，管内空气能够排出。此法所用的混凝土的坍落度不小于150mm，水灰比不大于0.45，粗骨料粒径可采用5～30mm。
混凝土浇筑宜连续进行，需留施工缝时，应将管口封闭，以免水、油或杂物落入。每次浇筑混凝土前（包括施工缝），应先浇筑一层厚度为10～20cm的与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象，我们要在施工过程中杜绝此现象的发生。
当浇筑至钢管顶端时，可使混凝土稍微溢出，再将留有排气孔的层间横隔板或封顶板紧压在管端，随机进行点焊。待混凝土达到50%的设计强度时，再将层间横隔板或封顶板按设计要求进行补焊，这点尤为重要，不能敷衍了事。
有时也可将混凝土浇至低于钢管顶端，待混凝土达到50%设计强度后，再用同等强度等级的水泥砂浆补填主管口，再将层间横隔板或封顶板一次封焊到位。管内混凝土的浇筑质量，可用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，可用超声脉冲技术进行检测。对不密实的部位，可用钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
四、结束语
随着时代的进步和现代工业与民用建筑工程技术的快速发展，钢管混凝土技术的应用非常广泛。钢管混凝土结构施工时，钢管可以做为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量，施工不受混凝土养护时间的影响；由于钢管混凝土内部没有钢筋，便于混凝土的浇注和捣实；既节省了支模、拆模的材料和人工费用，也节省了时间。