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[摘要] 结合深圳赛格群星广场工程实际，介绍了钢管混凝土柱的施工工艺和质量控制方法。
[关键词] 钢管混凝土柱 施工
钢管混凝土柱是将混凝土填入圆形钢管内构成的组合结构构件，具有钢结构和混凝土结构的双重特点。钢管混凝土可借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性；又可借助钢管对核心混凝土的套箍（约束）作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。
钢管混凝土本质上属于套箍混凝土，它具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。在施工工艺方面亦具有一定的优点：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摸工作；钢管兼有纵向钢筋（受拉和受压）和箍筋的作用，制作钢管比制作钢筋骨架省工，便于浇筑混凝土；钢管即劲性承重骨架，可省去支模，能缩短工期，施工不受季节的限制。
钢管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50%，且焊接工作量大幅度减少；与普通钢筋混凝土结构相比，在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下，构件的截面面积可减小约一半，材料用量和构件自重相应减少约50%。
1.工程概况
深圳赛格群星广场位于华强北路与红荔路交叉处，由一栋公寓楼和二栋住宅楼组成，公寓楼41层高154.3m，住宅楼32层高105.4m，总建筑面积146286.4m2，内筒外框，筒体为钢筋混凝土剪力墙，公寓楼部位有11根钢管混凝土柱，结构标高-11.5~102.4m。
2.钢管柱结构概况
钢管混凝土柱的直径均为φ1200mm，除GZ9高度114.9m外，其余均为113.9m，壁厚和分节自底至上顺序如下：
壁厚26mm: 4.2m, 8.3m, 5.9m, 8.5m, 8.3m
壁厚24mm: 7m, 7m, 7.3m, 7m
壁厚22mm:7m, 7m, 7m, 7m, 8.2m
钢管采用直缝焊接钢管，材质A3钢，由专业厂家制造，质量标准按照国家标准执行。
根据现场施工条件，钢管柱从负3层到6层壁厚26mm，按4.2m,
8.3m, 5.9m, 8.5m, 8.3m的分节进行安装，从6到15层壁厚24mm，按 7m, 7m, 7.3m, 7m的分节进行安装，16层以上壁厚22mm，按7m, 7m, 7m, 7m, 8.2m的分节进行安装。钢管柱与梁板节点部位采用环梁加3φ32环箍，框架梁纵筋锚固于环梁中，其锚固要求与柱中一样。钢管柱壁外焊4φ32的环筋以传递剪力，上下钢管连接处内衬加强管，内衬管内焊接环形加强板，以达到管壁与管内混凝土共同受力的目的。
3.钢管柱基础设计
混凝土底板面预埋外径为1600 mm，内径为1048 mm的钢板圆环，预留φ34孔，放置24φ32钢筋，钢筋到圆心尺寸为1350mm，上部攻成φ32螺纹。在底板钢筋绑扎完后，利用水准仪和水平仪测量钢板水平度和标高，用楔铁调整标高误差Δ=+3-8，水平度误差Δ<1‰。让锚固筋穿过孔洞，调整好板面平整及标高、轴线后，进行塞焊焊接，底板混凝土浇筑完毕后，检查预埋钢板底密实情况，如有空鼓尚需二次灌浆处理，直至完全密实。混凝土浇筑完毕后，复核预埋件位置偏差，在环形钢板上放出轴线和柱子的外轮廓线。
4.钢管柱的制作
钢管柱的结构性能要求各部位的制作、焊接的尺寸、位置、标高等非常准确，经研究决定在工厂加工制作，运到现场检验合格后方可使用。
4.1原材要求：所用原材料必须有出厂合格证并进行材质复验，钢板表面无结疤、裂纹、折叠和严重锈蚀现象，焊条、焊剂具有出厂合格证，并按工艺要求烘干处理。
4.2下料：根据钢管展开尺寸在钢板划线，自动切割机切割，连接端采用60O+5O外坡口。
4.3卷管：卷管方向与钢板压延方向一致，在施工过程中，控制椭圆度≤2mm，棱角度≤3 mm，焊缝间距≤1 mm。
4.4焊接：钢管柱制作焊缝定为壹级焊缝，探伤比例为100%，同时应按照钢结构工程的质量标准，进行外观质量和尺寸的检查。
5.现场安装
5.1吊装设备及方法
钢管柱吊装前在上下两端各设置3个耳板，耳板距端部5cm，耳板尺寸为180×180×12mm，每耳板上钻3φ25mm孔洞，上端耳板用于穿吊装卡环和固定缆风绳，下端耳板用连接板和螺栓与下柱接头作临时固定。
现场吊装采用现场设置H3/36B塔吊，臂长50m，可将钢管柱位置全部覆盖，起吊方法采用三点捆绑垂直起吊。
5.2柱脚连接
钢管柱吊装前先清理预埋钢板面，按柱安装方向划十字线，在线上标出半径焊定位板，用2条φ17.5的吊索，采用2绳3点吊装，钢柱吊离地面后，停止起升，检查吊索吊具，确认完好后正式起吊，缓慢就位，对齐柱体上的中心线和预埋钢板的轴线后，两台经纬仪在两个轴线方向测量标高，用斜铁调整标高误差，合格后点焊固定，坚固缆风绳，塔吊松钩。
5.3钢管柱现场对接
将第2节柱按母线位置吊装到位，缓缓插入下节柱内衬管上，用螺栓将上下耳板连接，但不要拧紧，用靠尺对钢管上下部进行测量，调整位置，使上下口对齐，要求管壁错边小于d/10，调整好后，将3块临时固定钢板焊接到下节柱的耳板上，保证钢管不再错口，然后用2台经纬仪在两个轴线方向测量轴线垂直度，拉缆风绳调整垂直度，垂直度调整合格后固定缆绳，拧紧连接耳板螺栓，将连接钢板与上节柱的耳板点焊固定，将坡口用胶布封好，准备焊接。
5.4对接焊施工
现场采用CO2气保焊，接口焊缝为全熔透焊缝，每根柱固定2名点焊工人对称施焊，即采用分段长度反向对称顺序进行施焊，即钢管柱对称两侧同时施焊，焊接参数保持近似一致，焊接方向相反。
5.5垂直度测量控制
测量采用“三校”程序，“初校”在上下两节柱接口时进行，用来校正接口处的管径偏差和上部柱的垂直度，“复校”在对接焊施工前进行，用来控制柱子的垂偏，同时控制柱的柱顶位移，“重校”即在对接焊缝焊接完后，对柱垂直度进行复核，并做好垂直度偏差记录，以便下次调整，从而避免出现累积误差。
具体测量时可采用两台经纬仪在相互垂直的两方向观测，观测时经纬仪对中于柱轴线外侧半径距离处，十字丝竖丝对准柱脚处柱外边线点，观测者由柱顶母线与经纬仪竖丝重合。
5.6钢管柱吊装允许偏差
①立柱中心线与基础中心线允许偏差 +5mm
②立柱顶面标高与设计标高 +0，-20mm
③立柱顶面不平度 +5mm
④各立柱不垂直度 2/1000，≤15mm
6.钢管混凝土施工
6.1混凝土等级全部为C60，采用商品混凝土。
6.2混凝土浇筑
钢管混凝土浇筑有手工浇捣和高抛免振两种方法，施工现场采用手工浇捣，一次浇筑高度不超过1m，振动时间不少于30s（振动棒采用插入加长振动棒），且混凝土表面无气泡泛出，浇筑应连续进行，需留施工缝时，须将施工缝留设于接口环缝下1m-2m处（即与板面平齐），同时应将管口封闭，以免杂物落入。
6.3质量检验
管内混凝土的浇筑质量，可用敲击钢管的方法初步检验，如发现异常，可用抽芯检验，裙楼封顶、主体封顶各抽芯一次，长度3 m，混凝土龄期28天。
6.4通病控制
根据以往施工资料，钢管柱因自身封闭不透水的特性，浇捣过程中易产生浮浆现象，同时由于混凝土固化过程中的微收缩又易产生空鼓现象，为避免上述问题的出现，施工中对配合比做了调整，混凝土塌落度定为16cm，并掺加2.4%MNF-SP高效减水剂，增加其粘聚性、和易性，水灰比定为0.34，同时在施工过程中加强监控，混凝土振捣由专人负责，振动时间不少于30s，直至表面无气泡泛出，同时商品混凝土进场前，检验其塌落度，如超过1.5h的应坚决退换。
7.质量控制
7.1按设计图纸编制柱位图，确定每根柱的节点标高和节点做法，然后制定工艺方案及焊接工艺标准，指导施工。
7.2做好原材检验，除检查质保书外，还应同工厂人员对所进材料进行复验，经复验合格后方可下料加工。
7.3设计为Ⅰ级焊缝，全部进行探伤测试，如发现有气泡、断焊等缺陷，即进行返修。
7.4钢管制作偏差
钢管对接上下错边量≤0.1б。
椭圆度≤2.5mm。
管端不平度≤0.75mm。
8.结语
深圳赛格群星广场钢管混凝土柱在施工中钢管柱尺寸、位置、标高准确，工程质量优良，在工期、质量及经济效益等方面取得良好效果。随着施工技术的不断发展和施工经验的不断积累，钢管混凝土的施工工艺和方法会日臻完善，钢管混凝土将会被更多地应用到工程中去。
参考文献：
[1]钟善桐.钢管混凝土结构[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994.
[2]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000.
[关键词] 钢管混凝土柱 施工
钢管混凝土柱是将混凝土填入圆形钢管内构成的组合结构构件，具有钢结构和混凝土结构的双重特点。钢管混凝土可借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性；又可借助钢管对核心混凝土的套箍（约束）作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。
钢管混凝土本质上属于套箍混凝土，它具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。在施工工艺方面亦具有一定的优点：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摸工作；钢管兼有纵向钢筋（受拉和受压）和箍筋的作用，制作钢管比制作钢筋骨架省工，便于浇筑混凝土；钢管即劲性承重骨架，可省去支模，能缩短工期，施工不受季节的限制。
钢管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50%，且焊接工作量大幅度减少；与普通钢筋混凝土结构相比，在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下，构件的截面面积可减小约一半，材料用量和构件自重相应减少约50%。
1.工程概况
深圳赛格群星广场位于华强北路与红荔路交叉处，由一栋公寓楼和二栋住宅楼组成，公寓楼41层高154.3m，住宅楼32层高105.4m，总建筑面积146286.4m2，内筒外框，筒体为钢筋混凝土剪力墙，公寓楼部位有11根钢管混凝土柱，结构标高-11.5~102.4m。
2.钢管柱结构概况
钢管混凝土柱的直径均为φ1200mm，除GZ9高度114.9m外，其余均为113.9m，壁厚和分节自底至上顺序如下：
壁厚26mm: 4.2m, 8.3m, 5.9m, 8.5m, 8.3m
壁厚24mm: 7m, 7m, 7.3m, 7m
壁厚22mm:7m, 7m, 7m, 7m, 8.2m
钢管采用直缝焊接钢管，材质A3钢，由专业厂家制造，质量标准按照国家标准执行。
根据现场施工条件，钢管柱从负3层到6层壁厚26mm，按4.2m,
8.3m, 5.9m, 8.5m, 8.3m的分节进行安装，从6到15层壁厚24mm，按 7m, 7m, 7.3m, 7m的分节进行安装，16层以上壁厚22mm，按7m, 7m, 7m, 7m, 8.2m的分节进行安装。钢管柱与梁板节点部位采用环梁加3φ32环箍，框架梁纵筋锚固于环梁中，其锚固要求与柱中一样。钢管柱壁外焊4φ32的环筋以传递剪力，上下钢管连接处内衬加强管，内衬管内焊接环形加强板，以达到管壁与管内混凝土共同受力的目的。
3.钢管柱基础设计
混凝土底板面预埋外径为1600 mm，内径为1048 mm的钢板圆环，预留φ34孔，放置24φ32钢筋，钢筋到圆心尺寸为1350mm，上部攻成φ32螺纹。在底板钢筋绑扎完后，利用水准仪和水平仪测量钢板水平度和标高，用楔铁调整标高误差Δ=+3-8，水平度误差Δ<1‰。让锚固筋穿过孔洞，调整好板面平整及标高、轴线后，进行塞焊焊接，底板混凝土浇筑完毕后，检查预埋钢板底密实情况，如有空鼓尚需二次灌浆处理，直至完全密实。混凝土浇筑完毕后，复核预埋件位置偏差，在环形钢板上放出轴线和柱子的外轮廓线。
4.钢管柱的制作
钢管柱的结构性能要求各部位的制作、焊接的尺寸、位置、标高等非常准确，经研究决定在工厂加工制作，运到现场检验合格后方可使用。
4.1原材要求：所用原材料必须有出厂合格证并进行材质复验，钢板表面无结疤、裂纹、折叠和严重锈蚀现象，焊条、焊剂具有出厂合格证，并按工艺要求烘干处理。
4.2下料：根据钢管展开尺寸在钢板划线，自动切割机切割，连接端采用60O+5O外坡口。
4.3卷管：卷管方向与钢板压延方向一致，在施工过程中，控制椭圆度≤2mm，棱角度≤3 mm，焊缝间距≤1 mm。
4.4焊接：钢管柱制作焊缝定为壹级焊缝，探伤比例为100%，同时应按照钢结构工程的质量标准，进行外观质量和尺寸的检查。
5.现场安装
5.1吊装设备及方法
钢管柱吊装前在上下两端各设置3个耳板，耳板距端部5cm，耳板尺寸为180×180×12mm，每耳板上钻3φ25mm孔洞，上端耳板用于穿吊装卡环和固定缆风绳，下端耳板用连接板和螺栓与下柱接头作临时固定。
现场吊装采用现场设置H3/36B塔吊，臂长50m，可将钢管柱位置全部覆盖，起吊方法采用三点捆绑垂直起吊。
5.2柱脚连接
钢管柱吊装前先清理预埋钢板面，按柱安装方向划十字线，在线上标出半径焊定位板，用2条φ17.5的吊索，采用2绳3点吊装，钢柱吊离地面后，停止起升，检查吊索吊具，确认完好后正式起吊，缓慢就位，对齐柱体上的中心线和预埋钢板的轴线后，两台经纬仪在两个轴线方向测量标高，用斜铁调整标高误差，合格后点焊固定，坚固缆风绳，塔吊松钩。
5.3钢管柱现场对接
将第2节柱按母线位置吊装到位，缓缓插入下节柱内衬管上，用螺栓将上下耳板连接，但不要拧紧，用靠尺对钢管上下部进行测量，调整位置，使上下口对齐，要求管壁错边小于d/10，调整好后，将3块临时固定钢板焊接到下节柱的耳板上，保证钢管不再错口，然后用2台经纬仪在两个轴线方向测量轴线垂直度，拉缆风绳调整垂直度，垂直度调整合格后固定缆绳，拧紧连接耳板螺栓，将连接钢板与上节柱的耳板点焊固定，将坡口用胶布封好，准备焊接。
5.4对接焊施工
现场采用CO2气保焊，接口焊缝为全熔透焊缝，每根柱固定2名点焊工人对称施焊，即采用分段长度反向对称顺序进行施焊，即钢管柱对称两侧同时施焊，焊接参数保持近似一致，焊接方向相反。
5.5垂直度测量控制
测量采用“三校”程序，“初校”在上下两节柱接口时进行，用来校正接口处的管径偏差和上部柱的垂直度，“复校”在对接焊施工前进行，用来控制柱子的垂偏，同时控制柱的柱顶位移，“重校”即在对接焊缝焊接完后，对柱垂直度进行复核，并做好垂直度偏差记录，以便下次调整，从而避免出现累积误差。
具体测量时可采用两台经纬仪在相互垂直的两方向观测，观测时经纬仪对中于柱轴线外侧半径距离处，十字丝竖丝对准柱脚处柱外边线点，观测者由柱顶母线与经纬仪竖丝重合。
5.6钢管柱吊装允许偏差
①立柱中心线与基础中心线允许偏差 +5mm
②立柱顶面标高与设计标高 +0，-20mm
③立柱顶面不平度 +5mm
④各立柱不垂直度 2/1000，≤15mm
6.钢管混凝土施工
6.1混凝土等级全部为C60，采用商品混凝土。
6.2混凝土浇筑
钢管混凝土浇筑有手工浇捣和高抛免振两种方法，施工现场采用手工浇捣，一次浇筑高度不超过1m，振动时间不少于30s（振动棒采用插入加长振动棒），且混凝土表面无气泡泛出，浇筑应连续进行，需留施工缝时，须将施工缝留设于接口环缝下1m-2m处（即与板面平齐），同时应将管口封闭，以免杂物落入。
6.3质量检验
管内混凝土的浇筑质量，可用敲击钢管的方法初步检验，如发现异常，可用抽芯检验，裙楼封顶、主体封顶各抽芯一次，长度3 m，混凝土龄期28天。
6.4通病控制
根据以往施工资料，钢管柱因自身封闭不透水的特性，浇捣过程中易产生浮浆现象，同时由于混凝土固化过程中的微收缩又易产生空鼓现象，为避免上述问题的出现，施工中对配合比做了调整，混凝土塌落度定为16cm，并掺加2.4%MNF-SP高效减水剂，增加其粘聚性、和易性，水灰比定为0.34，同时在施工过程中加强监控，混凝土振捣由专人负责，振动时间不少于30s，直至表面无气泡泛出，同时商品混凝土进场前，检验其塌落度，如超过1.5h的应坚决退换。
7.质量控制
7.1按设计图纸编制柱位图，确定每根柱的节点标高和节点做法，然后制定工艺方案及焊接工艺标准，指导施工。
7.2做好原材检验，除检查质保书外，还应同工厂人员对所进材料进行复验，经复验合格后方可下料加工。
7.3设计为Ⅰ级焊缝，全部进行探伤测试，如发现有气泡、断焊等缺陷，即进行返修。
7.4钢管制作偏差
钢管对接上下错边量≤0.1б。
椭圆度≤2.5mm。
管端不平度≤0.75mm。
8.结语
深圳赛格群星广场钢管混凝土柱在施工中钢管柱尺寸、位置、标高准确，工程质量优良，在工期、质量及经济效益等方面取得良好效果。随着施工技术的不断发展和施工经验的不断积累，钢管混凝土的施工工艺和方法会日臻完善，钢管混凝土将会被更多地应用到工程中去。
参考文献：
[1]钟善桐.钢管混凝土结构[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1994.
[2]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000.