钢管混凝土柱的特点有

钢结构用混凝土柱子如下：

因为搭配混凝土的钢柱性能更好。首先混凝土可以防止管壁丧失局部稳定性，防止钢柱内表面锈蚀。其次钢柱又可以阻止混凝土在纵向压力作用下的侧向膨胀和酥松剥落，从而提高其抗压强度和抗变形能力。所以在《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015中钢结构框架柱包括钢管混凝土柱。

混凝土的特点：

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

一、优点

1、承载能力大为提高，特别是在高层建筑中，钢管混凝土柱抗压和抗剪承载能力相对普通钢筋混凝土优势较为明显。钢管混凝土的塑性性能好，防止了管内砼的脆性破坏。在高层建筑中可以做到不限制轴压比。

2、塑性和韧性好，所以抗震性比钢筋混凝土更好。

3、扩大了使用空间。由于钢管混凝土柱的承载力高，不但柱子截面减小，而且可以大柱网、大空间的框架结构体系。

二、缺点

1、使用范围有限，仅限于柱、桥墩、拱架等。这是因为梁一般都做成矩形，而矩形的钢管混凝土受力比较复杂而且构造要求繁琐，经济效益不佳。

2、从钢管构件的制作、安装要求讲也是具有一定难度和繁锁性。钢管混凝土柱用的钢管，焊接、制作要求较高。

钢管混凝土的基本原理

1、利用横向钢管，对受压混凝土施加侧向约束，使管内混凝土处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度和压缩变形能力。

2、借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，改变窑钢管的失稳模态，从而提高其承载能力。钢管混凝士利用钢管和混凝土中材料在受力过程中的相互作用即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。

同时，由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲。可以保证其材料性能的充分发挥；另外，在钢管混凝土的施工过程中，钢管还可以作为浇筑其核心混凝土的模板。总之通过钢管和混凝土组合而成为钢管混凝土，不仅可以弥补两种材料各自材料的缺点，而且能够充分发挥二者的优点，这也正是钢管混凝土组合结构的优势所在。

混凝土包钢柱结构做法，一般混凝土柱内的钢柱小于柱尺寸100左右，一般采用H型钢或十字边翼钢柱，有些主梁边关键是可以通过的，对于通过不了的，有采用钢柱上设置焊接连接钢板，或者焊接连接件（直螺纹接头），也有采取柱腹板开孔穿越的，对于柱尺寸较大，部分钢筋可以采取端部采用机械锚固方法（需根据钢筋锚固长度是否符合），具体需要看钢柱的形状和截面尺寸而定，不能一概而论。

柱混凝土浇筑量，应扣除钢管所占混凝土体积；

钢管柱内混凝土按钢管内空断面积乘以管柱灌注高度计算；

应按圆形柱计量、计价；

支模、混凝土浇筑工程按层高3.6m,超过3.6m时，工程量包括3.6m以下部分，另按相应超高定额计算。

钢管混凝土柱底不需要开孔但在钢管侧壁分段开孔。

圆形钢管柱肢结构内混凝土的施工方法

1、逐段浇捣法

由于圆柱肢钢管很高，插入式振捣棒不能从柱顶部溢流孔处一直下插到混凝土浇注的部位，所以只能将圆柱肢钢管侧壁分段开孔，分段灌入混凝土，分段凭感觉和经验振捣，此时用眼睛观察不到振捣情况，完成一段封闭该段的开孔，然后再进行下一段施工。混凝土浇注时脚手架必须事前搭好，由于钢管柱肢外侧开孔较多，材质内部晶格也发生变形，削弱了钢管本身的刚度和塑性。因此这种方法费工、费力，工种交叉施工，增加了工序，成本高，劳动强度大，也不容易控制住施工质量，效果不好。

2、高抛法

在圆钢管柱肢混凝土浇注施工中，也尝试用了高位抛落方法，浇注了4肢钢管柱的混凝土，混凝土从钢柱顶部溢流孔连续灌入钢柱内部，钢管柱外部均匀分段绑设了附着式振捣器，每个振捣器在混凝灌入部位振捣都超过1分钟，但振捣点是固定的，至于振捣多长时间合适是和许多因素相关的，譬如：钢管的壁厚、混凝土的坍落度、附着振捣器绑置的松紧程度等等，所以不能保证混凝土的密实性和均匀性，混凝土是否产生了离析、分层现象，眼睛也观察不到。随着钢管柱肢内的混凝土灌入的高度不断上升，在接近钢管柱顶约10米范围只能再使用插入式振捣棒用人工振捣，也是比较麻烦费工费人的高空作业程序，而且延长了作业时间。

3、泵送顶升法

此方法是利用混凝土输送泵的压力将自密实混凝土从圆钢管柱底部预留的开孔位置连续不断由下往上挤压顶入钢管内，直到注满整肢钢管柱的免振捣施工方法，减少了许多工序环节，降低了劳动强度，加快了施工进度。

3.1施工时的主要事项：

3.1.1在距离圆钢管柱底部400~600mm处开一个125~145mm圆孔，用一截长约600mm、45~60°、直径和钢管柱开孔相适宜的短钢管弯头一端插入钢管柱孔内，外部四周和钢管柱点焊；另一端和混凝土输送管用管卡相连。

3.1.2浇注前，要计算好单肢混凝土的用量，合理有计划地订购商品混凝土，从混凝土搅拌至开始顶升的时间要控制在混凝土的初凝以前，并做好坍落度的检测工作。

3.1.3同一肢圆钢管内的混凝土泵送顶升施工应该是连续进行，不能间断，直到圆钢管顶部溢流孔或排气孔溢出混凝土为止，借用混凝土的自重挤压密实不需振捣。

3.1.4自圆钢柱肢开孔以下及嵌入基础杯口部分钢管的混凝土需在泵送顶升前填满，为了保证其密实性，可用插入式振捣棒直接插入振捣或采用外部附着式振捣器振捣，振捣时间大于1分钟即可。

3.1.5泵送顶升之前，泵送砂浆用来润滑输送管道，并把此部分砂浆清除干净后再进行圆钢柱芯混凝土的浇注，为了减少顶升的混凝土与圆钢柱管壁之间的摩擦阻力，也可在施工时，从圆柱管顶部溢流孔向圆钢管柱沿着内壁注入适量与混凝土配合比相同的水泥浆。

3.1.6泵送混凝土管连接一定要安全可靠，严重变形、磨损管壁变得较薄的输送管不得使用，严格检查橡胶密封圈的老化情况，管卡及螺栓破损严重的要及时更换，以便安全施工。

3.1.7圆钢管柱肢开孔时割下来的柱钢板，应该编号保存在该柱肢下面，以便混凝土养护7天后焊接封口时方便。

3.1.8混凝土浇注30分钟后，查看圆柱钢管柱顶部混凝土有无下沉情况，若有则用人工补充浇注混凝土，用振捣棒做适宜的振捣。

3.1.9圆钢管柱肢顶部开设的溢流孔（也可做排气用）的孔径要大于混凝土输送管的直径，等到已浇注的混凝土的强度达到设计强度的50%以后，可以将柱顶钢板和钢管焊牢。

3.1.10在泵送顶升前，最好使用塑料软带子缠绕圆钢管柱肢，以免混凝土度钢管柱外壁的污染，尤其是钢管柱的高端位置，清洗、铲除都很费工、费力，造成没有必要的人工费支出。

3.2施工质量的保证

3.2.1严格按照国家《混凝土结构工程施工质量验收规范》和《钢管混凝土结构设计与施工规程》进行施工。

3.2.2混凝土搅拌车在装料及运输过程中，应保证运输车的滚筒按3~6r/min低速运转，以保持混凝土拌合均匀性，不至于产生分层、离析的现象，更不允许在等待泵送顶升、卸料时加水，冬季滚筒应加以覆盖包裹。

3.2.3混凝土输送管的安装要符合现场的实际情况，尽可能缩短管线长度，少用弯管，输送泵尽量接近钢管柱肢，场地应平整密实，道路要畅通，以保证混凝土输送泵、混凝土运输车平稳运行，拆装泵送管方便。

3.2.4混凝土的原材料应符合质量要求及严格控制原材料的计量；严格控制好混凝土的坍落度；水泥、砂、石子、水、外加剂（如矿渣粉、粉煤灰、微膨胀剂、高效泵送剂）原材料技术指标必须符合国家标准，混凝土配合比须符合设计规定的强度等级。

3.2.5加强混凝土试件的制作质量及管理，派专人负责制作、标准养护、保管和送检，保证试件的真实性，以最后的实验报告为竣工依据。

3.2.6钢管柱肢内的混凝土浇筑的质量可根据国家规范采用敲击钢管外壁听声音的方法检查判定是否有不密实、空鼓的部位，也可以此采用超声波进行探伤检测。

三、结束语

由于在此项圆钢管柱肢混凝土施工中采用了泵送顶升法，使混凝土的抗压性能和钢管材的塑性性能得到同时发挥，起到了很好的保障作用；既对提高构件的承载力、抗震性能有好处又减少了许多施工工序，避免了多个工种交叉作业，有利于安全管理，也可以组织流水作业，加快了施工进度，与其它浇捣方法相比具有良好的综合效益，同时提高了经济技术指标，有其自身的优势。

钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度.一般的，把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土；混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土；混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。

1、有关的规范、标准及资料，其中包括： 《钢结构工程施工及验收规范》 (GB50205—95)、《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB 50204—92)、《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28：90)、《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107—87)。2、 钢管混凝土顶升浇筑工艺就是在钢管柱的下部(高度便于施工为宜)管壁上开一个比输送管略大的孔洞，用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管被连续注入钢管柱内，直至管内注满混凝土。泵车可以直接靠泵压顶升施工，可根据柱高计算所需的压力，来挑选合适的泵车。3、钢管混凝土的浇筑，还可采用立式手工浇捣法，振捣采用插人式加长振捣棒。浇注方案如下：(1)钢管混凝土施工缝处理施工缝设置在距钢管上端口30cm处，每次浇混凝土前铺设20cm厚与混凝土等强的砂浆层，混凝土浇至管顶清除浮浆层至坚硬混凝土面加盖养护。

(2)钢管混凝土泌水与空鼓现象的处理钢管的密闭性使混凝土中水分无法析出，加上振捣棒在狭小管内振捣，粗骨料相对下沉，砂浆上浮，使混凝土中多余水分上浮至管顶，在管顶形成砂浆层和泌水层。混凝土在硬化过程中的收缩，也易导致管壁与混凝土粘结不紧密，造成空鼓现象。针对以上问题，经对钢管混凝土施工的各个环节进行分析，采取如下措施：

1)严格控制碎石级配，钢管混凝土所有碎石必须是0.5～4cm连续级配。

2)调整配合比，确定水灰比为0.4，坍落度为20mm。在混凝土中掺入12％UEA膨胀剂配制成补偿收缩混凝土，并掺入NF高效减水剂，增强混凝土的粘聚性与和易性，减小用水量。

3)一次投料振捣高度不超过1.5m，用混凝土体积控制高度，振捣时间以混凝土表面无气泡泛出为准，设专人监控。