钢管混凝土结构施工技术分析(3)

1、201901届建筑工程技术专业毕业生毕业作业课题名称：钢管混凝土结构施工技术分析学生姓名：指导教师：江南大学网络教育学院2018年7月江南大学网络教育学院毕业作业姓名校外学习中心学号证件号批次层次高升专专业指导教师课题名称钢管混凝土结构施工技术分析指导教师评语终稿成绩：指导教师签名：年月日内容摘要：对于钢管混凝土结构而言，它是山混凝土填入到钢管内部进而 形成的一种新型组合结构。钢管混凝土结构可以更好的利用钢材以及混凝土两 种材料的优良性能，并且可以克服两种材料存在的不足，因此在丄程建设中有 着广泛的应用。本文先对钢管混凝土结构的特点进行探讨，并进一步研究钢管 混凝土的施工技术。混凝土结构施工质

2、量却总是不尽如人意,主要原因是施匸组 织不健全,管理较差施工人员素质较低，对正确的操作与控制不明原理，施工停留 在盲LI阶段。本文针对建筑工程实例，对建筑钢筋混凝土结构施工中关键施工 技术的质量控制要点进行总结论述。关键i司：钢管混凝土结构；施工技术；具体应用4/11引言山儿种不同受力性质的建筑材料组成的构件或结构，在荷载作用下能够共 同受力、变形协调的结构称为组合结构。钢一混凝土组合结构是指用型钢或钢 板焊成钢截面，在其上、四周或内部浇灌混凝土使钢与混凝土形成整体共同受 力的结构。这种组合结构具有有效地节约钢材和模板，充分发挥材料性能，抗 震性能好，施工方便，降低造价等优点。重点介绍钢管混凝

3、土结构、型钢混凝 土结构、压型钢板一混凝土组合梁与钢、混凝土组合板结构的施工。为了使施 工不受季节的影响，冬天的时候可以先安装空钢管骨架，等到春天的时候再进 行浇灌混凝土。钢管在施工中起到很大的作用，它的吊装质量较轻，焊接匸程 量远比一般型钢骨架少，还可以承受很大的重力。使用钢管不但可以节省脚手 架，还可以简化施工的安装工艺，缩短工期。现在常见的横截面形式主要有多 边形矩形和圆形。制作钢管远比制作钢筋骨架便于浇筑混凝土、省料而且省 工。钢管混凝土除具有经济效果好、塑性和韧性好、耐火性好及承载力高等优 越的力学性能，钢管它兼有横向箍筋和纵筋的功能，而且还是耐侧压的模板， 所以在浇灌混凝土时，可省

4、去拆、支模板的料和工。一、钢管混凝土结构的特点1. 承载能力咼钢管可以对混凝土起到良好的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，混 凝土的强度和韧性可以得到大幅度提高。结构使用过程中，钢管混凝土结构的 承载力明显高于钢管承载力与混凝土的承载力之和。2. 抗震性能好通过利用钢管与混凝土之间所产生的相互作用，可以使钢管内部的混凝土 破坏山原来的脆性破坏变换为塑性破坏，这样一来可以显著的提升构件的延性 性能与耗能性能。因而，该结构的抗震性能较好。钢管混凝土在受到动荷载或 者是地震作用的条件下，结构具有良好的吸能与延性，它的抗震性能比钢筋混 凝土结构要强很多。通过反复的压弯实验证明，钢管混凝土结构的弯矩曲

5、率滞 回曲线比较理想，并且结构的吸能性能极佳。3. 耐腐蚀性能得到改善通过在钢管中浇筑混凝土，可以降低钢管的外露面积，进而可以降低外界 环境对钢材的腐蚀作用，因而结构的抗腐、防腐费用较低。4. 耐火性能好在火灾高温环境下，钢管的热量被核心混凝土吸收，使其温度升高幅度相 应滞后，可有效地提高钢管混凝土构件的耐火极限。即使钢管屈服，核心混凝 土可以承受大部分的轴向荷载，防止结构倒塌。当急剧降温时，钢管混凝土结 构不像普通混凝土那样发生崩裂现象。5. 制作和施工方便在进行钢管混凝土构件的施工过程中，由于所用到的截面形式较为多样， 施工过程中可以根据实际状况合理选择截面形式，这对于提升钢管混凝土结构

6、的受力性能，降低施工造价有着重要的意义。在高层建筑结构中，钢管混凝土柱山于具有承载力高，抗震性能好等特 点，因此得到了广泛的应用。与钢筋混凝土结构相比，钢管混凝土结构可解决 高层建筑结构中普通钢筋混凝土结构底部的柱截面大的问题和高强钢筋混凝土 结构中柱的脆性破坏问题；与钢结构相比，钢管混凝土结构可以减少钢材用 量，提高结构的抗侧移刚度和降低结构自重，可以减小基础的负担，降低基础 的造价。同时在口前发展较快的全逆作法、半逆作法施匸的高层和超高层建筑 中，钢管混凝土的应用优势更加明显。因此，在近十儿年中，钢管混凝土结构 在高层和超高层建筑中得到了迅猛的发展。二、钢管的混凝土设计及施工工艺分析钢管中

7、混凝土采用普通混凝土，其强度等级不宜低于C30,为了达到与原 材料等强的要求，焊接时一定要采用对接焊缝，也可以釆用螺旋形缝焊接管、 无缝钢管和直缝焊接管。1. 建筑工程钢管柱吊装在采用预制钢管混凝土构件时，要先等到钢管里的混凝土的强度达到 50%,这样才可以进行吊装，吊装时还要密封。防止异物落入钢管内。在吊装时 一定要应注意吊装在荷载作用下是否变形，根据钢管的稳定性和它的强度讣算 可以确定吊点的位置。在钢管吊装一切都结束后，必须要马上进行检验和校 正，一定要保证构件的稳定性。2. 建筑工程钢管的制作工艺技术钢结构采用手工焊接及滚床卷管时，应采用直流电焊机进行反接焊接施 Eo焊缝的质量一定要满足

8、二级质量标准的要求。钢板的压延方向要与卷管的 方向保持一致。必须保证钢管内不得有油渍等污物，核心混凝土与钢管内壁紧 密黏结。在卷板过程中，应注意管轴线与保证管端平面垂直。在卷制钢管的时 候，应根据钢管拼接的轴线要求，让钢管坡口端应与管轴线严格保持垂直。根 据不同的板厚，焊接的坡口应符合相关规定。工厂里提供的钢管一定要有出厂 合格证。施工单位在自行卷制钢管的时候，一定不要使用有损坏或生锈的钢 板，钢板必须平直，而且还要有试验报告单或出厂证明书。3. 建筑工程钢管拼接组装焊接时，可以对大直径钢管可另用附加钢筋焊于钢管外壁作临时固定连 焊，对小直径钢管采用点焊定位，固定点的间距可取300mm左右，且

9、不得少于 3点。在肢管的对接的时候，它的间隙要放大0. 5-2. 0mm,这样可以抵消收缩的 变形，试焊的结果可以确定它的具体数据。如果在焊接和对接的时候发现很小 的裂缝，这个很小的裂缝我们也不能忽略，一定要把裂缝的地方铲除重焊。钢 管在对接时最好采用分段的顺序而且还要保持对称，以免对肢管产生影响，钢 管对接时焊后的管肢一定要保持平直。格构柱腹杆和肢管的组装顺序必须严格 按照原来的工艺设计的要求进行。腹杆与肢管角度的连接尺寸必须准确。钢管 格和钢管构柱的长度可在现场临时加长，最好不长于12m是最合适的，也可以 根据它的吊装条件和运输条件确定。为了确保连接处焊缝的质量，所有缀件的 组装和格构柱的

10、肢管一定要按照工艺设计的要求去做。在管内连接处设置附加 衬管，这样可以更好的保证质量。所有的钢管构件必须在焊缝检查后才可以进 行防腐处理。肢管与腹杆连接处的间隙应按板全展开图进行放样。另外，还要 考虑焊接变形的影响。三、混凝土施工的关键技术要求泵送前，当混凝土送至现场，应在现场实测配合比及坍落度，要满足微膨 胀要求、坍落度要求及和易性要求，确保泵送过程的顺利。浇筑前，如气温过 高，施工期间可采取模板遮阳、外壁淋水等措施进行降温，防止钢管温度过高 造成常温下收缩形成脱壳。钢管柱在检查验收完成后应及时进行浇筑，以避免 杂物落入柱中而难以清理。严禁在混凝土浇筑前对钢管大量浇水，导致管壁形 成水膜，从

11、而影响混凝土和钢管壁的结合。泵送时，为了确保混凝土的强度，严禁将第一次浇筑时用于润滑输送管的 水泥砂浆注入柱内；应结合施工方法，合理选择振捣器，制定详细的振捣措施 和要求，对于钢管内部有肋板处，振捣更需仔细和符合操作要求，确保混凝土 的密实性。泵送后，宜及时处理浮浆和拉毛，避免产生薄弱层和加强相邻两次浇筑混 凝土的结合。管口宜采用蓄薄层水(5cm)养护的方法，确保混凝土质量。四、钢筋混凝土梁式转换层施工技术在高层建筑中，转换层是连接建筑重点位置的重要结构，既能够实现对下 层建筑的封顶，同时也能够为上层建筑起到基础的作用。所以在高层建筑中转 换层是建筑中的桥梁。同时在高层建筑中，转换层的设置具有

12、灵活性，任何一 个楼层的高度都可以设置装换层。在转换层的空间会涉及到楼体的基础设施， 包括管道等。但是转换层中最常使用的为实体版、箱式以及梁式等结构，其中 梁式结构转换层是最普遍的形式。这是因为梁式转换层的设计以及施工相对于 其他的转换层样式来说更加便利和简单，受力均匀，同时主要应用在底部空间 大的结构中。而在梁式转换层的建设中使用最广泛的为钢筋混凝土结构，钢筋 混凝土在用料上更加低廉，施工工艺比较简单，而且施工技术相对来说更加成 熟。但是钢筋混凝土梁式转换层也存在一定的缺点，比如梁自身的重量和横截 面积都比较大，施工的过程中需要承受巨大的承载，所以增加了施工的难度。五、钢管混凝土在住宅建筑当

13、中的具体应用1. 钢管混凝土在住宅建筑设计当中的应用住宅建筑设计的首要U的是突出和创新建筑物的外观和布局，而外观在设讣 图纸当中要通过建筑外部造型，外部装饰材料，以及颜色等多种综合元素来体现 而钢管混凝土具有钢结构的独特特点,钢结构具有独特的线条特点，在所有钢结 构的建筑物当中，钢材都是以线条的形式来表现其特点的。简单、均匀的线条, 可随意放置，可纵、可横，这使钢结构建筑具有流畅的线条感和金属质感而与钢 筋混凝土结构相比,钢管混凝土具有丰富的色彩感和现代工工业气息，其在外部 构造上简单明了，色彩鲜明，而传统的钢筋混凝土结构住宅建筑的外观看上去沉 闷、色彩单一，毫无生气，而钢管结构的住宅建筑外观

14、给人感觉鲜活、色彩绚 丽。因此,其被广泛的运用到住宅建筑的设计当中。2. 钢管混凝土在住宅建筑施工当中的应用（1）在地基基础施工当中的应用整个住宅建筑的均布荷载和可变荷载都山地基基础承受，传统的钢筋混凝土 结构虽有承受住宅建筑荷载的能力，但施工过程过于复朵。传统地基基础在进行 浇筑之前要对施工地块进行挖深、预埋钢筋、为提高其抗压强度和刚度还需设 置箍筋，然后再进行混凝土浇筑,最后在回填土，才算完成整个地基基础施丄。而 地基基础施工时，可利用抗压强度高、刚性大的钢管混凝土材料进行施工，由于 钢管混凝土具有钢筋的作用，从而可以省去地基基础施匸过程当中的箍筋设置这 一环节，从而为整个住宅建筑的施工提

15、供更多的时间保障，进而确保住宅建筑工 程顺利完丄。因此其被广泛的运用到住宅建筑的地基基础施工当中（2）梁和柱等特殊部位的应用梁和柱在整个住宅建筑当中主要起到承重作用。传统钢筋混凝土结构在梁 和柱的施工上一般采用计算钢筋的根数和长度，然后进行预埋钢筋，为满足建筑 的强度等级要求,还需进行合理的箍筋，然后进行混凝土浇筑阴。而钢管混凝土 具有良好的承载力，且质轻,运输、吊装方便,施工技术简单，便于施工，因而被大 范围的运用于住宅建筑的梁体施工当中。其一定程度上方便了梁体的施工，减轻 了施工相关人员的工作难度，极大的缩短住宅建筑的施工工期。同时，由于钢管 混凝土结构具有良好的耐腐蚀性能，其一定程度上提

16、高了住宅建筑的使用年限。 因此，其被广泛的运用到住宅建筑的梁和柱当中。（3）墙体当中的应用在所有住宅建筑当中.梁体主要有两种功能,一是承重作用，二是分割作用传 统钢筋混凝土结构墙体主要采用砖块堆砌的方法，其在一定程度上增加了整个建 筑的自重,增大了地基基础的均布荷载，一定程度上削弱了钢筋的抗压强度和刚 度。而由于钢管混凝土柱大多采用板材卷制而成，板材厚度小，自重轻、便于运 输和施工，因此，釆用钢管混凝土结构替代墙体来承重，一定程度上了增加了墙体 的抗压强度和刚度，其还极大的减轻了住宅建筑的自重，从而减缓了地基基础的 荷载压力，进而为住宅建筑的质量和强度提供了一定的保障。因此，其被广泛的 运用到

17、住宅建筑的墙体当中。3. 管混凝土在住宅建筑防火防震当中的应用（1）管混凝土在住宅建筑防震当中的应用传统钢筋混凝土结构山于稳定性小，在地震发生时，容易发生坍塌现象；而 山于传统钢筋混凝土结构自重大，地震对其造成的破坏影响极大。而钢管混凝土 结构,其具有良好的承载力和延性，即使地震发生建筑物也不会很快坍塌,可大大 的提高住宅建筑的抗震性能；同时，山于钢管混凝土材料具有质轻、自重小的特 点,地震一但发生，其带来的破坏影响不会很大。因此，被广泛运用于住宅建筑防 震当中。（2）钢管混凝土在住宅建筑防火当中的应用传统钢筋混凝土结构山于施丄材料的原因，没有良好的耐腐蚀性能，也没有 良好的抗火性能,而由于许

18、多住宅建筑在设计当中的不合理，火宅一旦发生其范 围极容易扩大，住宅建筑受火灾破坏影响极大。而由于钢管混凝土结构具有良好 的耐腐蚀性能，其在一定程度上能阻止火灾的范圉扩大，从而提高住宅建筑的使 用年限；同时，由于钢管混凝土结构具有良好的抗火性能，其在一定程度上能提 高住宅建筑的防火性能。因此，其被广泛的运用到住宅建筑防火当中。综上所述，钢筋混凝土结构有着良好的使用性能与受力性能，现阶段在高层建 筑、厂房以及桥梁港口工程中有着广泛的应用。在进行施工过程中，要控制好 钢管的设计、制作与焊接，同时要对混凝土的浇筑质量进行严格的控制，提升 钢管混凝土结构的应用水平。总之，当前房屋建筑施工技术中存在着施工

19、人员 专业技术水平有待提高、缺乏相应的法律法规、部分施工材料存在质量问题、 缺乏完善的施工质量管理体系等问题，我们要加强对斜屋面、基槽开挖、预制 模板、混凝土、钢筋、渗水等施工技术控制要点的重视程度，保证工程质量， 提升房屋建筑工程的经济效益，为人们提供安全、健康、舒适的居住环境。参考文献1 王冰兄.浅谈建筑工程中钢管混凝土结构J.中国新技术新产品.2016(05)2 黃俊卿.试论钢管混凝土结构在建筑工程中的应用J.南方农机.2018(15)3 孔祥.论钢管混凝土结构在建筑工程中的应用J.山西建筑.2015(33)4 张蕴哲.苏联在建筑工程中采用钢管混凝土结构J.混凝土及建筑构 件.2015(02)5 张文鼎.钢管混凝土结构在建筑工程中的应用研究J.黑龙江科技信 息.2016(10)6 梁承君.钢管混凝土结构在建筑工程中的应用研究J.民营科技.2018(05)7 黄世杰.钢管混凝土结构施工技术应用分析J.建材与装饰.2018(16)8 门有冬.钢管混凝土结构的研究应用及最新进展J.江西建材.2017(04)9 李迪.钢管混凝土结构的研究现状及发展趋势J.四