冬施钢管混凝土质量通病及防治.pdfVIP

现代化管理 第28卷2010年第4期(总第 148期) 冬施钢管混凝土质量通病及防治 李连森 金德俊 王守良 张 萍 周云麟 (中冶东北建设有限公司 鞍钢建设集团公司 鞍山天达建筑材料有限公司 鞍山 114039) 摘 要 钢管混凝土柱是多用于建筑工程中的一种结构形式。通常的施工顺序是先架设钢管结构，然后采 用 “顶升法”灌注其 内部混凝土。因为是外壳密封状态下灌注流态混凝土，无法透视施工工况及混凝土内部结 构，亦~~igg-r,}b修。因而空壁、塌陷、钢管胀裂、偏心、扭曲等质量通病时有发生。通过阐述缺陷形成机理和若 干工程质量原因剖析，提 出了预防及治理的技术措施。 关键词 钢管混凝土柱 环箍效应 钢管胀裂 1 钢管混凝土结构特点与常见质量通病 筑流态混凝土 ，既无法透视施工工况及混凝土内 钢管混凝土 (SteelTubeconfinedConcrete)是钢 部结构，亦无法进行补修，施工过程存在着钢管制 与混凝土的组合结构 ，亦是金属与非金属复合的 作 、安装与混凝土灌筑的工序衔接，略有疏忽，空 现代建筑结构，由于兼备各 自优势 ，实现优劣互 壁、塌陷、偏心、钢管涨裂等弊病便不可避免地发 补，愈益显示其实用性和生命力。 生 。 其基本特点是： (1)具有较高的抗弯、抗扭承载能力 ，相 同截 2 钢管混凝土质量缺陷的成因与预防 面积(276cm)的各种截面抗弯断面系数w 表明： 2．1 钢管涨裂 B×h=12cm×23cm矩形和D／出26／18cm圆形截 北方低负温施工的钢管混凝土 ，曾发生过沿 面的W分别为716cm和 1325cm，提高了85．1％。 着纵向开裂的缺陷 ，其主要原因如下。 钢管和混凝土本身的弹性模量E值都相对较大，刚 (1)混凝土泵压力过大：泵送顶升混凝土过程 度较大，具有较高的抗弯、抗扭能力。 中，泵送压力过大，当管道受到的混凝土径向应力 (2)钢管混凝土是三向应力结构，传力明确， 接近其抗拉极限强度时，管壁沿纵向已产生肉眼 受力均匀、合理。加之钢管的 “环箍效应 ”，而使抗 观察不到的微裂纹。 压承载能力得 以提高。工业建筑 中钢管混凝土柱 (2)混凝土的残余膨胀应力 ：原于设计施工的 的应用更加普遍。 管 内膨胀混凝土掺入的膨胀剂过量，有的情况是 (3)钢管本身即为耐压侧模板，省去支模、绑 膨胀剂与早强剂并用 ，致使硫酸盐过量，新建厂房 筋、拆模等施工过程。 冬季低温下混凝土终凝前未能充分形成钙矾石。 (4)钢管兼有纵筋 、箍筋、腰筋功能，比制作钢 终凝后继续形成钙矾石的残余膨胀致裂。 筋骨架，省工、省料，又便于混凝土浇筑。 钙矾石(C3A·3CaSO ·32H20)中每生成 1摩尔 (5)钢管本身是应力性承载骨架 ，焊接工艺大 结晶水，体积膨胀23AfA(埃)=10cm]体积，将达 为减少。 到原体积的2．5倍，相应产生较大的内应力。 (6)钢管混凝土结构密闭性极好 ，有利于混凝 (3)混凝土负温下的冻胀与钢材的冷脆性：负 土保水和后期强度增长，尤其是有利于利用水泥 温下钢管内灌注的流态混凝土含较高的游离水，骤 的富余强度。 然降温冻结将产生204～240MPa的冻胀应力 ，钢 一 分为二地看，正是由于外壳封闭状态下灌 管的膨胀系数 1．2×10～／oC，负温下冷缩形成相反 e石 分 缔 、 ＼蛤 、