關(guān)鍵詞：鋼管混凝土柱；混凝土；混凝土澆筑；施工技術(shù)；實用價值 

　　前言：科學技術(shù)作為當今社會生活中的第一生產(chǎn)力，在當今改造客觀世界的過程中起到無可替代的作用與價值。其中單以建筑工程中的活動為案例，混凝土作為構(gòu)件產(chǎn)品的技術(shù)材料，越來越受到用戶與廠方的歡迎和重視。鋼管混凝土就是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大鋼管的強度和剛度。一般的，我們把混凝土強度等級在C50以下的鋼管混凝土稱為普通鋼管混凝土；混凝土強度等級在C50以上的鋼管混凝土稱為鋼管高強混凝土；混凝土強度等級在C100以上的鋼管混凝土稱為鋼管超高強混凝土。 

　　一、鋼管混凝土的應(yīng)用歷史 

　　鋼管混凝土稱得上是第二次工業(yè)革命在建筑領(lǐng)域之內(nèi)研發(fā)與應(yīng)用的結(jié)晶與產(chǎn)物。在家居設(shè)備基本實現(xiàn)電力化的基礎(chǔ)上，建筑設(shè)施的設(shè)計與建造領(lǐng)域之內(nèi)則實現(xiàn)了鋼管混凝土設(shè)備的廣泛應(yīng)用[1]。早在十九世紀的八十年代中期，鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)及使用就率先在英國出現(xiàn)。1879年，英國的塞文鐵路橋的竣工，便主要借助了這種新興技術(shù)的成果，在鋼管中注入了混凝土，有效防止了內(nèi)部的生銹腐蝕甚至產(chǎn)生了極大的抗壓成果。英國之后，法國在橋梁建筑和營造的過程中也開始廣泛應(yīng)用這種鋼管混凝土。及至二戰(zhàn)之后的日本、瑞士等國也是如此，在大量節(jié)省建筑鋼材的前提下，也使得本國的建筑技巧大大提高，并為戰(zhàn)后社會經(jīng)濟的恢復和發(fā)展付出了很大的貢獻。 

　　二戰(zhàn)結(jié)束后引發(fā)了第三次科技革命的到來，新技術(shù)的推廣以及對大型工程項目的指導和輔助也達到了一個空前的巔峰。將近一個多世紀以來，鋼管混凝土這種組合性的材料取得了了科學原理的理論研究層面的不斷深入，施工技巧在應(yīng)用實踐中也得到了大幅度的改進，全世界的高層居民樓、機關(guān)單位的辦公樓抑或是高速公路與橋梁等均離不開這種組合技術(shù)材料[2]。由于鋼管混凝土的抗壓能力極強、承載力量大，并且隨著時代的發(fā)展自身的實用價值在不斷得到多元化的挖掘和運用，使得上個世紀末期鋼管混凝土的產(chǎn)量與銷售利潤大大提升，也在生活細節(jié)中處處可見。拒不完全統(tǒng)計，從1990年到1994年，短短的五年之內(nèi)含有鋼管混凝土技術(shù)參與的拱橋就超過了二百架，其中我國占據(jù)二十多架，而到了1998年又增加到了六十多架，科學地位與實用價值在不斷得以提高和利用。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的高層建筑工程、地鐵車站工程和大跨度橋梁工程中得到了較多的應(yīng)用。此外在多層、高層民用住宅建筑中也已開始采用鋼管混凝土柱和鋼梁組成的框筒（剪）結(jié)構(gòu)體系，并且經(jīng)濟效益顯著。 

　　二、鋼管混凝土柱的科學原理與技術(shù)結(jié)構(gòu) 

　�。ㄒ唬┛茖W原理 

　　混凝土，簡稱為“砼”，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復合材料的統(tǒng)稱。鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，按截面形式不同，可分為圓鋼管混凝土，方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等。其中鋼管混凝土便是混凝土應(yīng)用技術(shù)與實用價值中的升華載體。鋼管混凝土在應(yīng)用中兼具金屬和土質(zhì)的雙重優(yōu)勢：混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍�者的�?yōu)點結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高.同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力[3]。 

　　鋼管混凝土是無縫鋼管與混凝土兩種精華材料的精華凝合之作，其英文簡稱為CFST，在世界和中國的范圍內(nèi)知名度頗高。在高強度的混凝土中貫入薄壁圓鋼管內(nèi)而形成的組合結(jié)構(gòu)材料，在兩種或兩種不同力學性能的材料產(chǎn)生中發(fā)生緊箍式的作用，并有助于工程施工體系之內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)性的鞏固和協(xié)調(diào)，具有承載力高、延性好以及抗震性能優(yōu)越等突出的特點和優(yōu)點。 

　　（二）技術(shù)結(jié)構(gòu) 

　　鋼管混凝土的施工結(jié)構(gòu)主要包括鋼管的制作和安裝、鋼管內(nèi)混凝土澆筑和鋼管外部外鋼筋混凝土的施工等三個主要構(gòu)成方式。三大部分的施工應(yīng)當在具體的實踐施工過程中呈現(xiàn)無形的三叉戟格局，通過相互銜接與密切配合，將混凝土柱的應(yīng)用價值和技術(shù)功效達到最大化[4]。而究其原理則具體體現(xiàn)為相互之間產(chǎn)生的一種粘合力的牽制作用，使得鋼管與混凝土處于三向受力狀態(tài)。 

　　鋼管混凝土的施工技術(shù)以三方受力原理為主要技術(shù)動力，在施工建筑的體系中使產(chǎn)品的穩(wěn)定性能大大增強。鋼管混凝土在實行結(jié)構(gòu)施工的過程中，工作人員需要以無縫鋼管的剛性力量承擔起施工階段的結(jié)構(gòu)重量，同時還要保證其不受到混凝土柔性養(yǎng)護力量與時間所帶來的摩擦影響。同時還需要注意的是，鋼管內(nèi)部填充的大量混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災時管柱截面溫度場的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時間，減慢鋼柱的升溫速度，對于鋼管抵抗燃燒也能起到相當程度的緩解作用，具有防火和抗火的功效[5]。此外由于鋼管混凝土構(gòu)件的截面形式對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響，所以這種技術(shù)在耐腐蝕的能力上也令人嘆為觀止。 

　　三、鋼管混凝土柱在混凝土澆筑施工過程中的問題及其對策 

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　　雖然鋼管混凝土在施工技術(shù)的運用活動中的實用價值得到了科學界的關(guān)注與認同，但是由于我國在這一層的科學研究處于起步階段，對于鋼管混凝土的技術(shù)原理的認識沒有突破感性認識的局限，雖然在實踐工程項目活動中取得了一定成就，但總體拉看特別是與美國、歐盟、日本等發(fā)達國家比較而言，在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)剖析能力上顯示出很大程度上的不成熟。 　　這種不成熟主要體現(xiàn)在兩個側(cè)面。第一，在針對鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系的處理上，中國境內(nèi)的研究水平至今仍然缺乏體系化的構(gòu)建，對于鋼管混凝土內(nèi)在的力學原理和力學行為的剖析了解仍然不夠深入。除了三方受力分析外，其余的理論常識幾乎完全空白。加之國內(nèi)工程企業(yè)管理上的短板，使得這種技術(shù)的運用在國內(nèi)市場或多或少顯得不接地氣。第二，傳統(tǒng)的工程實踐中，壓漿和微膨脹的混凝土用來解決混凝土收縮的問題一度普遍運用，但是這種技術(shù)手段隨著建筑要求和標準的越發(fā)嚴格與提高，其內(nèi)在的局限性已經(jīng)越發(fā)明顯[6]。這種局限主要體現(xiàn)為壓漿和微膨脹作為一種低端技術(shù)的操控技法，使其對鋼管混凝土的本身無法進行系統(tǒng)而又精準的有限元計算，現(xiàn)有的計算模型除了矩陣位移的方法之外，別無其他的理論建樹。這就導致在具體的施工過程中，隨著日光照射的強烈與加劇，混凝土會在溫差變動之下受到負面影響而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的縫隙，進而削弱自身的套箍力量，最終使得整體建筑質(zhì)量受到一定損害。 

　　（二）控制對策 

　　面對著國內(nèi)混凝土施工技術(shù)的短板，采取解決問題的措施應(yīng)當以加強對鋼管混凝土的理論學術(shù)研究和多元化、多渠道的實踐能力飛躍為主，實現(xiàn)良性而又可靠的控制對策[7]。首先在學術(shù)研究層面上，面臨自身的成就局限要采取兩重性的心態(tài)和態(tài)度。一方面，面對著業(yè)已取得的部分成就，需要加強其實踐指導，并且在必要時刻實行一些實驗性質(zhì)的建筑，以具體的現(xiàn)成的試驗產(chǎn)品為模板，進行全面化的理論聯(lián)系實際的科技研究活動；另一方面對于大部分的不足，要積極學習發(fā)達國家在鋼管混凝土的技術(shù)應(yīng)用過程中常用的經(jīng)驗。在混凝土的有限元計算的能力上、混凝土與鋼管器材的構(gòu)建方法上，都要實現(xiàn)絕對強度的精湛與熟稔。 

　　四、鋼管混凝土柱的混凝土澆筑施工技術(shù)的實用價值 

　�。ㄒ唬�擴大混凝土使用范圍 

　　盡管混凝土的科學原理和應(yīng)用價值在國內(nèi)仍然還要經(jīng)歷比較漫長的挖掘階段和研發(fā)過程，但是站在世界科學發(fā)展史的高度上看，鋼管混凝土在混凝土澆筑施工技術(shù)體系中所具備的實用價值仍然是顯而易見的。首先對于混凝土這種工程原料來看，它至少是擴大了混凝土的使用范圍�；炷�土可以追溯到古老的年代，其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。根據(jù)考古人員的發(fā)現(xiàn)和研究，得出了早在五千年前的凌家灘先民的生活中，便開始將混凝土作為房屋建設(shè)的原材料，并利用木骨撐起泥墻，這種格局的運用就已經(jīng)具備了鋼管混凝土的雛形。第二次工業(yè)革命以后，英、法、德、美等國的科學家都認識到這種技術(shù)在建筑領(lǐng)域內(nèi)的價值，于是紛紛展開深入研究，從家居生活的家具一直到今天的橋梁道路、高樓大廈，鋼管混凝土以其剛性力量與柔性功能的完美結(jié)合，逐漸成為混凝土施工中必不可少的工具，甚至成為了改變可這個世界景觀的技術(shù)材料[8]。 

　�。ǘ�）固化建筑產(chǎn)品的質(zhì)量 

　　鋼管混凝土實現(xiàn)了鋼管技術(shù)與混凝土建筑功能的完美合一，在社會生活與工程實踐的體系中取得的最大最直接的影響便是帶動了建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，因為在質(zhì)量等硬件設(shè)施的建設(shè)和完善上實現(xiàn)了質(zhì)變化的飛躍[9]。國家市場經(jīng)濟的發(fā)展和房地產(chǎn)市場的空前活躍為建筑行業(yè)的進步帶來了客觀上的契機，但是由于住宅工程在市場經(jīng)濟的自發(fā)性的束縛之下仍然凸顯出質(zhì)量問題上的牽制與桎梏，使得居民的居住和出行均面臨著一定的安全隱患�；炷�土施工技術(shù)的拓展對于這種安全隱患正起到了一定的補充作用。而鋼管混凝土的推廣與普及尤為混凝土的澆筑技術(shù)帶來了嶄新的技術(shù)支持，從根本上便對建筑產(chǎn)品的澆筑質(zhì)量起到了釜底抽薪的固化作用。即便遭遇地震，大凡7.0級以下，基本不會造成重大損失。 

　　結(jié)論：鋼管混凝土以其自身非凡的實用價值為建筑行業(yè)帶來了嶄新的發(fā)展時代，具有很大程度上的里程碑意義。技術(shù)層面的廣泛運用，不但保障了建筑產(chǎn)品的全面進步和質(zhì)量安全性能的大幅度進展，更使得居民生活水平在物質(zhì)層面和需求上的提高，對于和諧社會的積極構(gòu)建，也提供著潛在的保障作用和穩(wěn)定功能。 

　　參考文獻： 

　　[1]彭偉，汪再紅.復雜鋼管混凝土柱的混凝土澆筑施工技術(shù)[J].建材世界，2010，2（3）：64-67. 

　　[2]朱家榮.自應(yīng)力鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)研究[D].重慶：重慶交通大學，2010. 

　　[3]李江.超高層矩形鋼管混凝土柱施工質(zhì)量控制及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：北京建筑大學，2014. 

　　[4]呂乃剛.鋼管混凝土粘結(jié)脫落檢測研究[D].天津：天津大學，2012. 

　　[5]未曉麗.鋼管混凝土組合框架施工力學性能研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2013. 

　　[6]周燁.鋼管混凝土柱在水電站廠房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[D].長沙：長沙理工大學，2013. 

　　[7]江俐敏.鋼管混凝土空間桁架組合梁橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D].武漢：武漢理工大學，2011. 

　　[8]于曉野，王冬冬，鄢長，等.�？貒�際廣場大截面矩形鋼管混凝土柱施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2011，12（24）：13-16. 

　　[9]未曉麗，王文達.地下工程中鋼管混凝土柱施工關(guān)鍵技術(shù)[J].施工技術(shù)，2013，3（7）：27-29.