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摘要 ：简要介绍钢管混凝土的发展史和特点，详细阐述了钢管混凝土在实际工程中的应用。
关键词：钢管混凝土；小高层住宅；工程应用
钢管混凝土结构在建设工程中的应用已有百年历史，由于受各种条件的限制，尤其是钢管内浇筑混凝土的施工工艺不够完善，现场的施工操作显得较为繁琐。钢管混凝土结构的优势长期未得到应有的发挥，直到20世纪80年代开始，随着我国高强混凝土材料的出现和泵送混凝土工艺的发展，现场钢管内混凝土的浇灌施工难度得以简化，现代钢管混凝土结构才得以快速发展。我国近10多年来，先后颁布了几本有关钢管混凝土设计和施工方面的规程，如：中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90）、中华人民共和国电力行业标准DL/T5085-1999、国家建筑材料工业局标准JCJ01-89，还有GJB4142-2000、DBJ13-51-2003、DB29-57-2003等，这些标准规程的制定势必为我国钢管混凝土的发展起到理论指导作用，使钢管混凝土在我国得以推广应用提供技术保证。
1、钢管混凝土的特点
钢管混凝土即将普通混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构。钢管混凝土可借助圆形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压缩变形能力，同时钢管借助内填混凝土的支撑作用，增强管壁的稳定性，改变空钢管的受力，尽而提高其承载能力。
1.1承载力高、塑性好、抗震性能优越
钢管混凝土对其中混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，混凝土纵向开裂得到延缓，而混凝土可以延缓或避免薄壁钢管的局部屈曲，两种材料相互作用，取长补短，研究试验表明，钢管混凝土的承载力高于钢管和核心混凝土的单独承载力之和。
由于钢管混凝土中钢管和核心混凝土同时工作，相互约束，在破坏时，发生较大塑性变形，还有这种结构各个方向抵抗力相当，在地震荷载和冲击力荷载作用下，具有良好的延性和韧性，故抗震性能好。
1.2 经济效果好
与钢筋混凝土结构相比，钢管混凝土结构钢管本身就是优良的模板，耐侧压，表面圆滑，可省去钢筋绑扎，支模，拆模的工和料，并可采用先进的泵送工艺施工，钢管可充当纵向钢筋和横向箍筋，钢管构件通常构造简单，焊缝少，易于制作，远比制作钢筋骨架和普通钢构件省工省料。
在吊装运输过程中，由于构件自重小，可以大幅降低运输和吊装成本，钢管本身又是劲性承重骨架，在施工阶段它可起到劲性骨架的作用，焊接，安装量大大减少，简化安装难度，可以先安装后浇注混凝土，施工不受季节限制。
大量工程实际和试验证明，采用钢管混凝土结构，比自重相近和承载力相同的普通钢结构，可节约用钢50%；和普通钢筋混凝土结构相比，在用钢量相近和承载力相同的条件下，断面可减少1/2，自重相应减少1/2，基础造价降低，使用面积得以增大。
1.3防火性和耐腐蚀性好
在火灾中，由于核心混凝土可吸收钢管传来的热量，从而使钢管的温度场变得不均匀，升温滞后，钢管屈服后，核心混凝土可以承担轴向压力，同时钢管也可保护核心混凝土不发生崩裂现象，这样钢管和核心混凝土之间相互协作，互相帮助，耐火性能大幅提高。
由于钢管内充满混凝土，使钢管的外露面积减少，使得防腐费用相对降低，耐腐蚀性能优于钢结构。
2、钢管混凝土结构在小高层结构住宅中的应用
2001年，山东莱钢建设有限公司建成了山东省钢结构节能住宅示范试点工程莱钢樱花园1号楼，该住宅楼共13层，总面积12000㎡，地下一层设车库，部分为商场，层高3.9m，地上12层住宅，建筑面积10369㎡，层高均为2.9m，建筑总高度34.8m。采用钢管混凝土框架-现浇混凝土剪力墙结构，钢管外直徑为300㎜,Q345钢，内灌C45混凝土，梁采用Q345H型钢。
随后在2002年-至今，山东莱钢建设有限公司又先后建成结构形式类似的济南艾菲尔花园、青岛华阳慧谷、即墨德馨园、济南黄金时代，济南伟东新都、淄博莱钢钢结构有限公司职工住宅楼工程等系列工程。
下面就淄博莱钢钢结构有限公司职工住宅楼工程作一下详细介绍：
本工程结构形式为钢框架混凝土-剪力墙结构，现浇混凝土楼板，钢柱为Q345φ300×8钢管混凝土，梁为Q345热轧H型钢梁，建筑分类为二级，地下为一级，地下室防水等级为一级。使用年限为50年，建筑面积7357.14㎡，其中地上面积6687.05㎡，地下部分为670.99㎡，地下为储藏室，地上为住宅共三个单元，层数为10层，层高为2.9m，建筑总高度34.2m。
2.1钢柱对接
钢柱对接应制定严格的施工方案，对接后保持管肢的平直。本工程钢柱采用空中对接，上下柱分别有3对成120度的对接耳板，上下耳板通过3条丝钢连接，吊装就位后利用丝杠钢节钢柱的标高、垂直度。接着进行焊接，焊接时采用分段反向顺序，分段施焊应保持对称。肢管对接间隙放大2.0㎜，以抵消焊接收缩变形。为确保连接处的焊接质量，在管内接缝处设置附加衬管，其宽度为20㎜，厚度为3㎜，与管内壁保持0.5㎜的膨胀间隙，以确保焊缝根部的质量。
2.2混凝土浇注
本工程采用C40无收缩免振捣自流平混凝土，水灰比为0.40，粗骨料粒径采用5-20㎜，塌落度不小于15㎝，经过多次实验试配得出满足工程要求的混凝土配合比，水泥：砂：石：水:粉煤灰：微膨胀剂（UEA-D）:减水剂（LB-D）=1:1.87 :2.04:0.40:0.14:0.12:0.03。施时采用立式高位抛落无振捣法施工，利用混凝土从高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土的目的，抛落高度不小于4m，抛落高度不足4m的区段，采用内部振捣器振实。浇注混凝土前，先在底部填筑一层50-100㎜厚水泥沙浆，然后再浇注混凝土。钢管内的混凝土浇注工作连续进行，必须间断时，间歇时间控制在混凝土的终凝时间内。当混凝土浇管到钢管顶端时，让混凝土稍微溢出。管内混凝土的浇注质量，经敲击钢管和钻芯取样作试验，全部达到设计要求。
通过对钢管混凝土结构的初步研究和实际工程中的应用，得出以下结论：a.施工速度快，工厂化制作，由于工期比相应砖混结构和钢筋混凝土结构缩短1/2，因此可降低综合造价3-5%,加快资金周转，提高资金的收益；b.建筑总重轻，比相应砖混结构和钢筋混凝土结构轻1/3-1/2，用钢量少，可降低基础的造价；c.环保效果好，施工时大大减少了砂、石、灰的用量，减少了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工大量减少，施工环境好。当建筑服务期满需拆除时，钢材可全部回收利用，将大大减少灰色建筑垃圾；d.建筑物抗震，抗风性能好，大大提高了住宅的安全可靠性，尤其在遭到罕遇地震的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏；e.户内使用空间大，比相应砖混结构和钢筋混凝土结构提高3%-6%；f.墙体采用轻型标准化预制墙板后，保温隔热性能好，绿色环保g.建筑风格灵活、丰富，大开间设计，户内空间可多方案分隔，且达到充分的自然采光、通风以及合理得空间组织，满足用户得不同要求；h.具有较高的性价比。随着我国科学技术，新材料，新技术的不断出现，尤其对钢管混凝土结构相配套的新材料、新技术、工艺、规程，以及国家政策的不断完善，钢管混凝结构的优势会越来越明显，钢管混凝土结构必然有广阔的发展前景。
关键词：钢管混凝土；小高层住宅；工程应用
钢管混凝土结构在建设工程中的应用已有百年历史，由于受各种条件的限制，尤其是钢管内浇筑混凝土的施工工艺不够完善，现场的施工操作显得较为繁琐。钢管混凝土结构的优势长期未得到应有的发挥，直到20世纪80年代开始，随着我国高强混凝土材料的出现和泵送混凝土工艺的发展，现场钢管内混凝土的浇灌施工难度得以简化，现代钢管混凝土结构才得以快速发展。我国近10多年来，先后颁布了几本有关钢管混凝土设计和施工方面的规程，如：中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:90）、中华人民共和国电力行业标准DL/T5085-1999、国家建筑材料工业局标准JCJ01-89，还有GJB4142-2000、DBJ13-51-2003、DB29-57-2003等，这些标准规程的制定势必为我国钢管混凝土的发展起到理论指导作用，使钢管混凝土在我国得以推广应用提供技术保证。
1、钢管混凝土的特点
钢管混凝土即将普通混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构。钢管混凝土可借助圆形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压缩变形能力，同时钢管借助内填混凝土的支撑作用，增强管壁的稳定性，改变空钢管的受力，尽而提高其承载能力。
1.1承载力高、塑性好、抗震性能优越
钢管混凝土对其中混凝土的套箍约束作用，使混凝土处于三向受压状态，混凝土纵向开裂得到延缓，而混凝土可以延缓或避免薄壁钢管的局部屈曲，两种材料相互作用，取长补短，研究试验表明，钢管混凝土的承载力高于钢管和核心混凝土的单独承载力之和。
由于钢管混凝土中钢管和核心混凝土同时工作，相互约束，在破坏时，发生较大塑性变形，还有这种结构各个方向抵抗力相当，在地震荷载和冲击力荷载作用下，具有良好的延性和韧性，故抗震性能好。
1.2 经济效果好
与钢筋混凝土结构相比，钢管混凝土结构钢管本身就是优良的模板，耐侧压，表面圆滑，可省去钢筋绑扎，支模，拆模的工和料，并可采用先进的泵送工艺施工，钢管可充当纵向钢筋和横向箍筋，钢管构件通常构造简单，焊缝少，易于制作，远比制作钢筋骨架和普通钢构件省工省料。
在吊装运输过程中，由于构件自重小，可以大幅降低运输和吊装成本，钢管本身又是劲性承重骨架，在施工阶段它可起到劲性骨架的作用，焊接，安装量大大减少，简化安装难度，可以先安装后浇注混凝土，施工不受季节限制。
大量工程实际和试验证明，采用钢管混凝土结构，比自重相近和承载力相同的普通钢结构，可节约用钢50%；和普通钢筋混凝土结构相比，在用钢量相近和承载力相同的条件下，断面可减少1/2，自重相应减少1/2，基础造价降低，使用面积得以增大。
1.3防火性和耐腐蚀性好
在火灾中，由于核心混凝土可吸收钢管传来的热量，从而使钢管的温度场变得不均匀，升温滞后，钢管屈服后，核心混凝土可以承担轴向压力，同时钢管也可保护核心混凝土不发生崩裂现象，这样钢管和核心混凝土之间相互协作，互相帮助，耐火性能大幅提高。
由于钢管内充满混凝土，使钢管的外露面积减少，使得防腐费用相对降低，耐腐蚀性能优于钢结构。
2、钢管混凝土结构在小高层结构住宅中的应用
2001年，山东莱钢建设有限公司建成了山东省钢结构节能住宅示范试点工程莱钢樱花园1号楼，该住宅楼共13层，总面积12000㎡，地下一层设车库，部分为商场，层高3.9m，地上12层住宅，建筑面积10369㎡，层高均为2.9m，建筑总高度34.8m。采用钢管混凝土框架-现浇混凝土剪力墙结构，钢管外直徑为300㎜,Q345钢，内灌C45混凝土，梁采用Q345H型钢。
随后在2002年-至今，山东莱钢建设有限公司又先后建成结构形式类似的济南艾菲尔花园、青岛华阳慧谷、即墨德馨园、济南黄金时代，济南伟东新都、淄博莱钢钢结构有限公司职工住宅楼工程等系列工程。
下面就淄博莱钢钢结构有限公司职工住宅楼工程作一下详细介绍：
本工程结构形式为钢框架混凝土-剪力墙结构，现浇混凝土楼板，钢柱为Q345φ300×8钢管混凝土，梁为Q345热轧H型钢梁，建筑分类为二级，地下为一级，地下室防水等级为一级。使用年限为50年，建筑面积7357.14㎡，其中地上面积6687.05㎡，地下部分为670.99㎡，地下为储藏室，地上为住宅共三个单元，层数为10层，层高为2.9m，建筑总高度34.2m。
2.1钢柱对接
钢柱对接应制定严格的施工方案，对接后保持管肢的平直。本工程钢柱采用空中对接，上下柱分别有3对成120度的对接耳板，上下耳板通过3条丝钢连接，吊装就位后利用丝杠钢节钢柱的标高、垂直度。接着进行焊接，焊接时采用分段反向顺序，分段施焊应保持对称。肢管对接间隙放大2.0㎜，以抵消焊接收缩变形。为确保连接处的焊接质量，在管内接缝处设置附加衬管，其宽度为20㎜，厚度为3㎜，与管内壁保持0.5㎜的膨胀间隙，以确保焊缝根部的质量。
2.2混凝土浇注
本工程采用C40无收缩免振捣自流平混凝土，水灰比为0.40，粗骨料粒径采用5-20㎜，塌落度不小于15㎝，经过多次实验试配得出满足工程要求的混凝土配合比，水泥：砂：石：水:粉煤灰：微膨胀剂（UEA-D）:减水剂（LB-D）=1:1.87 :2.04:0.40:0.14:0.12:0.03。施时采用立式高位抛落无振捣法施工，利用混凝土从高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土的目的，抛落高度不小于4m，抛落高度不足4m的区段，采用内部振捣器振实。浇注混凝土前，先在底部填筑一层50-100㎜厚水泥沙浆，然后再浇注混凝土。钢管内的混凝土浇注工作连续进行，必须间断时，间歇时间控制在混凝土的终凝时间内。当混凝土浇管到钢管顶端时，让混凝土稍微溢出。管内混凝土的浇注质量，经敲击钢管和钻芯取样作试验，全部达到设计要求。
通过对钢管混凝土结构的初步研究和实际工程中的应用，得出以下结论：a.施工速度快，工厂化制作，由于工期比相应砖混结构和钢筋混凝土结构缩短1/2，因此可降低综合造价3-5%,加快资金周转，提高资金的收益；b.建筑总重轻，比相应砖混结构和钢筋混凝土结构轻1/3-1/2，用钢量少，可降低基础的造价；c.环保效果好，施工时大大减少了砂、石、灰的用量，减少了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工大量减少，施工环境好。当建筑服务期满需拆除时，钢材可全部回收利用，将大大减少灰色建筑垃圾；d.建筑物抗震，抗风性能好，大大提高了住宅的安全可靠性，尤其在遭到罕遇地震的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏；e.户内使用空间大，比相应砖混结构和钢筋混凝土结构提高3%-6%；f.墙体采用轻型标准化预制墙板后，保温隔热性能好，绿色环保g.建筑风格灵活、丰富，大开间设计，户内空间可多方案分隔，且达到充分的自然采光、通风以及合理得空间组织，满足用户得不同要求；h.具有较高的性价比。随着我国科学技术，新材料，新技术的不断出现，尤其对钢管混凝土结构相配套的新材料、新技术、工艺、规程，以及国家政策的不断完善，钢管混凝结构的优势会越来越明显，钢管混凝土结构必然有广阔的发展前景。