钢管混凝土支架应用实例

土木工程中钢管混凝土的应用分析

摘要：随着我国经济和建设事业的迅速发展，现代建筑工程对其材料和结构的要求越来越高。钢管混凝土施工技术符合现代施工技术工业化要求，被越来越广泛地应用于土木工程中，已取得良好的经济效益和建筑效果，是结构工程科学的一个重要发展方向，有着广阔的应用前景。

关键词：钢管混凝土；土木工程；地铁站台柱

由于工业生产的不断发展，人口向城市集中，逐渐地出现人口密集的大城市。在这些因素的影响下，现代建筑工程对建筑材料以及建筑结构的要求越来越高，而钢管混凝土组合结构正是适应了现代工程结构向大跨度、重载发展和承受恶劣环境条件的要求，同时也符合现代施工技术的工业化要求而逐渐发展起来的新型结构，它也适应了现代建筑工程的发展。

一、钢管混凝土的定义

钢管混凝土是混凝土的一种特殊形式，钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。一般情况下，我们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。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。钢

管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用

较广。

二、钢管混凝土在建筑施工中优点

（一）承载力高

在建筑工程中对于薄壁钢管来说，其临界承载力极不稳定，因为它对局部缺陷很敏感。在钢管中填充形成混凝土后，钢管约束了混凝土，在轴心受压荷载作用下，混凝土三向受压，延缓了受压时的纵向开裂。而混凝土的存在却可以避免或延缓薄壁钢管过早地局部屈曲，两种材料相互弥补了彼此的弱点，却可以充分发挥彼此的长处，从而使钢管混凝土具有很高的承载力，大大高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。

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薄壁钢管离心混凝土杆在变电站工程中的应用

作者：阚鸣

来源：《城市建设理论研究》2013年第29期

摘要:天津地区变电站建设中架构支架，近年来多设计采用薄壁钢管离心混凝土结构。本文以工程实例阐述了薄壁钢管离心混凝土杆的特点及优点，以及采购、安装过程中质量检验控制的方法及要点。

关键词:薄壁钢管离心混凝土杆;安装与使用;质量检查

中图分类号：F253.3文献标识码： A

在变电站室外架构设计中，根据变电站不同进出线电压等级，采用不同直径的环型杆，作为进出架空线路钢梁，母线架空梁及避雷器、电压互感器、电流互感器、隔离开关、支柱绝缘子等设备的支架。

薄壁钢管离心混凝土结构杆，主要采用5-10mm厚薄钢板纵向卷管，自动埋弧焊接形成外纯钢环型结构，内部通过离心混凝土机浇筑厚度35-40mm的C40环型混凝土，然后通过蒸气养护预制而成，封顶板部分与支架杆焊接成型出厂，较长的支架杆及地线柱、柱顶避雷针、柱间支撑等采用法兰螺栓连接。

薄壁钢管离心混凝土结构杆，其结构是介于钢管和离心混凝土环型截面构件之间的一种新型钢与混凝土复合结构。可以充分发挥钢和混凝土两种材料的优点，钢管可借助离心混凝土内衬管增强管壁的稳定性，提高构件的抗压承载力，防止钢管内壁的锈蚀。混凝土可借助钢管对混凝土的套箍作用，使混凝土处于双向和三向受压应力状态，大大提高其抗压强度和抵抗变形的能力，从根本上解决混凝土支架杆的裂缝问题。由于钢管外壁采用热喷锌防腐，防腐年限长，能够现场进行维修补喷锌。

薄壁钢管离心混凝土结构杆与环型钢筋混凝土结构杆相比：

解决裂缝问题；

解决了防腐维修问题；

适用于沿海地区及环境污染强的地区；

与钢管结构杆相比： 龙源期刊网

第４期（总第１４７期）　２０１０年８月　中圄千盛暑靠　

ＣＨＩＮＡ　ＭＵＮＩＣＩＰＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　Ｎｏ．４（ＳｅｒｉａＩ　Ｎｏ．１４７）　Ａｕｇ．２０１０　

钢管混凝土在桥梁工程中的应用与前景　

臧华’。　涂永明　

（１．南京工程学院建筑工程学院，江苏南京２１１１６７；２．东南大学土木工程学院，江苏南京２１００９６）　

摘要：钢管混凝土（ＣＦＳＴ）具有承载力高、施工方便和抗震能力好等优良性能，在国内外桥梁工程中得到较为广泛的　应用。全面地总结了钢管混凝土结构在梁式桥、拱桥、斜拉桥等多种桥型中的应用情况．并着重探讨了钢管混凝土桥　墩的研究和应用现状。介绍了“部分钢管混凝土”桥墩的试验结果。探讨了钢管混凝土结构应用于桥梁工程中还有待　解决的主要问题　最后对钢管混凝土在桥梁工程中的应用前景作了展望　关键词：钢管混凝土；桥梁工程；应用；展望　中图分类号：Ｕ４４４．１８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—４６５５（２０１０）０４—００３４—０３　

钢管混凝土结构凭借比强度（强度／容重）高、　抗震性能好以及施工方便等多方面的优点　］引起了　

桥梁工程师们的广泛重视．并已应用于多种桥型。　钢管混凝土承载力高的特点可以解决普通钢筋混凝　土可能面临的“胖柱”问题：钢管对内部混凝土的　

约束作用可以有效地改善混凝土ｆ特别是高强混凝　土）的脆性问题：钢管还可以兼作模板，便于混凝　

土的浇筑：与钢结构相比．可以大大减少用钢量　（文献『３］中设计了一跨径９００　ｍ的钢管混凝土梁斜　拉桥，用钢量仅为多多罗钢结构大桥的１／３）。需要特　别强调的是．钢管混凝土拱桥的出现使得拱桥的跨　

度不断刷新．主要得益于无支架施工技术的实施：　

另外．钢管混凝土结构抗震性能好的优点也给地震　区的桥墩提供了理想的选择形式之一　

钢管混凝土结构最早应用于桥梁工程中的实例．　是１８７９年的英国Ｓｅｖｅｎ桥采用的钢管混凝土桥墩　。　如今钢管混凝土结构已在梁式桥、拱桥、斜拉桥等　桥型中得到了合理应用　本文结合典型的工程实例，　

深井软岩巷道钢管混凝土支护技术研究

【摘 要】深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一，而目前从理论和实践来讲，软岩巷道的支护大多采用复合支护形式，往往是支护成本极高，或者达不到预期的支护目的。而钢管混凝土支护形式是一种即经济又先进的支护形式，如何在软岩巷道中应用好这种支护形式，无疑具有很大的研究价值。

【关键词】深部开采；软岩巷道；钢管混凝土；支护技术

1 钢管混凝土支护技术思路的提出

刘庄煤矿井田主要可采煤层中，除1煤层顶板多为砂岩以外，其余均以泥岩、砂质泥岩为主，少量砂岩；底板多为泥岩和砂质泥岩。一般情况下，泥岩的抗压强度较低，砂质泥岩稍高，砂岩较高。而不同岩性的岩层作为直接顶板的稳定性分类表明：泥岩属不稳定类，砂质泥岩属不稳定-中等稳定类，砂岩属中等稳定-稳定类。由此可见，本井田除1煤层外，主要可采煤层顶板岩石的工程地质条件均比较差。

鉴于刘庄煤矿即将开始二水平的开拓，煤层埋深将超过1000m，地质条件将更加复杂，现有支护形式已不能满足深井软岩巷道支护强度需求，故提出借鉴桥梁的支护技术提出钢管混凝土支架来解决目前我矿的支护难题。钢管混凝土支架根据巷道需要可以设计成圆形、浅底拱圆形、三心拱圆形、梯形等形状。图1为浅底拱圆形钢管混凝土支架示意图。本文根据钢管混凝土的结构原理，设计适用于深井软岩巷道支护的高强度钢混支架，通过理论计算并试验测试了其力学性能，具有广泛的应用前景。

2 深部软岩巷道钢管混凝土支护研究

2.1 软岩巷道支护原理

软岩巷道支护的重点应放在充分利用和发挥自承能力上，支护原理是：根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动基本规律入手，运用信息化设计方法，使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态，以达到控制围岩变形，维护巷道稳定的目的。具体的说，有以下几个方面：

1）必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想；

2）必须采取卸压、加固与支护相结合的方法；