浅谈钢管混凝土柱的施工质量控制要点

黄应生

【摘要】本文详尽的讲述了钢管混凝土柱的应用领域、施工工艺流程、施工质量控制方法及控制要点。通过以上信息完整全面的反应了钢管混凝土柱施工的全过程，为同类工程施工提供一些借鉴。

【关键词】工艺流程；控制方法；控制要点；钢管柱制作；吊装；焊接；检测；混凝土浇筑

一、钢管混凝土柱在建筑工程中的应用领域

随着我国经济社会的发展，建筑行业日新月异，各种新材料、新工艺、新工法的成功应用，对建筑结构的安全性、可靠性也提出了更高的要求。在高层建筑中钢管混凝土柱的优越性愈来愈突出.可以节约大量混凝土和钢材，可以降低柱子造价，增加了有效使用面积，缩短工期，获得很大的经济效益。它具有良好的受力性能和施工性能，钢管混凝土柱的应用在日常生活中越来越广泛。

那么钢管混凝土柱在施工质量控制方面应注意那些问题呢？下面笔者就钢管混凝土柱施工质量控制谈谈自已的看法，也借此与同行业的同仁们一起讨论、交流与学习。

二、钢管混凝土柱施工工艺流程：

钢管柱制作工艺流程

施工图→原材料复检→钢板号料→自动切割下料→钢板坡口加工→钢板卷制→二氧化碳气体保护焊打底焊→碳弧气刨清根→焊钢管直焊缝→超声波探伤检验→校正→钢管对接、拼装→焊钢管环焊缝→超声波探伤检验→焊内衬环、耳板→除锈、涂装→检验合格出厂。

钢管柱安装工艺流程

施工图→钢管检验→柱轴线测量、放线→钢管柱吊装→钢管柱焊接→焊缝检测合格→楼层梁板模板安装→楼层梁板钢筋安装→钢管柱混凝土浇筑→楼层楼板结构施工→下一节钢管柱吊装。

三、钢管混凝土柱施工质量控制方法及控制要点

1、钢管柱制作

1）放样、号料应根据工艺要求预留制作和安装的焊接收缩量；制作时切割、刨边和铣平等加工余量。

2）钢管卷制：卷管方面应与钢板压延方向一致。在卷板过程中，应注意保证管端平面与管轴线严格垂直。卷压钢板时，考虑到一次变形量不能太大，应及时调整上滚间隙。钢管卷制后应在管端打上十字轴线并作标记。

3）在钢管卷制过程中，由于设备和材料的条件限制，需要进行对接，组对在托架上操作，托架构造。对接时应严格保持焊后管肢平直。焊接时，除控制几何尺寸外，还应控制焊接变形，焊接宜采用分段反向顺序，分段施焊应保证对称，并预留对接间隙，以抵消收缩变形。

4）钢管柱制作焊接纵、环焊缝均采用CO2气体保护焊打底，清根后自动埋弧焊焊接。全自动焊接中心操作示意。施焊前应清除焊丝上的油污和铁锈，对焊剂进行烘焙至350℃～400℃，保温2h。焊缝两端设置引弧板和引出板。焊接完毕后，应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。

2、钢管柱安装

1）钢柱起吊前应地管端焊接区域打磨除锈，定出柱轴线与水平标高标记。钢管对接时，在对接处设置调节螺杆校正柱的垂直度，在x、y轴向架设2台经纬仪，测出柱底偏差，调整调节丝杆，使柱顶标记与柱底十字线重合，焊接环焊缝，卸去卡板，对柱身垂直度进行复测，并做好记录，以便下节柱安装调整，防止出现累积误差。

2）钢管柱的现场焊接形式为水平焊，施焊前焊条需烘焙，并保温2小时后方可使用。施焊时焊条应放在电热保温筒内，随用随取。焊接采用分段分向顺序，分段施焊保持对称，防止焊接变形影响安装精度。安装后焊缝要求进行超声波探伤检测。

3、钢管内混凝土浇灌

1）管内混凝土浇灌有三种方法：泵送顶升浇灌法；立式手工浇捣法；立式高位抛落无振捣法。泵送顶升浇灌需连续进行，中断时间太久会给继续泵送顶升浇灌造成很大困难，甚至无法继续浇筑，因此通常采用吊斗卸料、人工振捣相结合的方法，但要根据到现场的混凝土坍落度适时调整捣捧，振捣方法为快插慢拔。一次浇灌高度不宜大于2m，振捣时间不少于30s，插入点沿管平面呈三角形分布，距管壁150m。

2）当混凝土浇灌到钢管顶端时，可以使混凝土稍为溢出，防止柱头砂浆层过厚。

3）管内混凝土的浇灌质量，可用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，则应用超声波检测。对不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补强，然而将钻孔补焊封固。

4）配制高性能钢管柱芯混凝土时，所用普通硅酸盐水泥量控制在400-500kg/m3，水泥与掺合料的总量不宜超过500kg/m3，为确保密芯填充密实和满足工程施工、强度设计要求，控制粉煤灰掺量不超过胶凝材料总量的20%。如果现场采用吊斗施工，选择砂率在34-36%。

钢管混凝土采用塔吊吊运加人工振捣的施工方法：

塔吊将载有混凝土的料斗吊运至钢管柱上方，钢管柱上口采用钢漏斗接料并采用导管辅助浇筑。

13、钢管柱安装质量保证措施

1） 轴线误差保证措施：在起吊重物时，宜使钢结构本体会产生水平晃动，此时应尽量停止放线。为防止阳光对钢結构照射产生偏差，放线工作要安排在早晨与傍晚进行。钢尺要统一，使用时要进行温度、拉力校正。

2） 标高误差控制措施： 标高调整采用垫片或地脚螺栓。由于土建和制作的累计误差都集中在吊装工作上，为控制结构标高，在钢结构加工时，定位支座高度可做负偏差，标高可用插片进行调整。

3）焊接的保证措施：为减少焊缝中扩散氢含量，防止冷裂和热影响区延迟裂纹的产生，在坡口的尖部均采用超低氢型焊条打底，然后用低氢型焊条或气体保护焊丝做填充。

4）焊接前，对母材焊道中心线两侧各2倍板厚的区域内进行超声波探伤检查。母材中不得有裂纹、夹层及分层等缺陷存在；严格控制焊接顺序，尽量减少垂直于板面方向上的约束。

四、 结论与建议

通过钢管混凝土柱施工流程全面详细的论述了钢管混凝土柱是在施工过程中的控制方法及控制要点，钢管混凝土柱施工还应注意以下几个方面的问题：

1、钢管柱焊接施工前要做好以下几方面工作：焊接变形，焊接处有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边弧坑、未焊满等。

2、钢管混凝土柱施工过程中常见的质量问题： 钢管壁与混凝土之间有空洞、柱轴线偏差。

3、钢管混凝土柱施工质量检测包含焊缝超声波探伤检测，柱混凝土完整性超声波检测。

参考文献

[1] 《钢管混凝土工程施工质量验收规范》 GB50628-2010

[2]《高层建筑钢-混凝土混合结构技术规程》 CECS 230-2008

[3]《钢管混凝土结构技术规程》 CECS 28-2012

[4]《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001

[5]《钢结构焊接标准》 GB50661-2011

[6]《钢结构施工及验收规范》 GB50205-2001

[7]混凝土结构工程施工规范 GB50666—2011

[8] 广州市建筑总公司， 建筑施工工艺标准，中国建筑工业出版，1995年2008