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白马大厦钢管混凝土柱施工技术白马大厦作为一座标志性建筑，其钢管混凝土柱施工技术具有创新性和实用性。钢管混凝土柱是一种将混凝土填充于钢管内部的组合结构形式，具有承载力高、抗震性能好、施工便捷等优点，在高层建筑中应用广泛。
在白马大厦的建设过程中，钢管混凝土柱施工采用了先进的工艺流程：首先，根据设计要求精确加工钢管，并确保其尺寸和材质符合规范；其次，采用分段吊装的方式将钢管安装到位，利用高精度测量仪器校正垂直度；然后，通过专用泵送设备将高性能自密实混凝土注入钢管内，确保混凝土充分填充且无空洞；最后，对钢管接头进行焊接处理并实施防腐、防火措施，以保证结构的耐久性。
为解决施工中的技术难题，项目团队还引入了BIM技术进行模拟分析，优化节点构造和施工方案。同时，针对高空作业风险，制定了严格的安全管理措施，确保施工顺利进行。该技术的成功应用不仅提升了白马大厦的整体性能，还为类似工程提供了宝贵经验。
经检验合格后运至现场安装。在制作过程中，须特别注意以 下几点： 1)钢板下料尺寸必须精准，其切口应平滑，不得有夹渣， 分层、裂纹及熔渣等缺陷，火焰切割产生的表面硬化层应磨 除，对检查有质量问题的材料应进行隔离处理。 2)卷制钢管的钢板必须平直，不得有翘曲、表面锈蚀和 冲击痕迹，在卷圆过程中，钢板不得出现褶皱、起皮，卷管的方 向应与钢板压延方向一致。 3)焊接前，应根据焊缝的型式、部位及板材的厚度用刨 边机对钢板边缘进行坡边，坡口必须符合焊接规程的要求。 4）每段管柱上下筒节的竖向焊缝应相互错开至少30°
同时还应保证上下节管柱拼接处的竖向焊缝应相互错开至少 30°。避免焊缝集中，影响钢管柱的受力性能及延性。 5)卷圆成管的焊缝、H型钢牛腿及管身其他配板的拼 接，均应采用自动埋弧焊，不得使用手工电弧焊；钢牛腿、节点 区十字形加劲板与钢管柱的拼接可采用气体保护焊，焊条在 使用前应在烘箱内培烘，严禁使用湿焊条。焊接完成后应去 除焊渣、飞溅等。 6)H型钢牛腿拼接后其翼缘应采用H型钢翼缘桥正机 进行矫正，根据构件规格调整矫正机压轮间距和间隙，矫正后 的钢材表面不应有明显的凹面或损伤，痕深度不得大于 0.5mm。 7)结构要求焊后的管肢要平直，这就需要在焊接时采取 相应的措施和特别注意焊接的顺序以及考虑到焊接变形的影 响。管肢对接焊接前，应另用附加钢筋焊于钢管外壁作临时 固定联焊，在钢管对接焊过程中，如发现点焊定位处的焊缝出 现微裂缝，则该微裂缝部位必须全部铲除重焊；H型钢牛腿与 管肢的拼接亦同样如此，同时还应特别注意其牛腿面标高。 8）钢管出厂前要进行预拼装，用油漆标写管柱编号，并 在管身及牛腿上刻画出与建筑图轴线一致的双向通长中心 线，以保证上下两段管柱就位的准确性。
2.2钢管柱的检查与检测
1)钢管柱的所有焊缝均应进行外观检查，表面应平整， 不得有漏焊、偏焊、微裂纹、气孔、弧坑和夹渣等现象。钢管柱 的壁厚、直径、管长、H型钢牛腿的水平及竖向位置，钢管端面 与管轴线的垂直度等尺寸，其误差应在《钢结构工程施工及 验收规范》规定的范围内，并需符合设计要求。 2）出厂前，必须委托具有计量认证合格证书和无损伤检
测资质的单位对焊缝质量做100%的超声波探伤试验，符合 要求的，方可交付工地使用，不合格的应报废或按有关规定进 行处理
钢管混凝土柱柱脚与基础承台的连接设计成半插人式柱 脚构造，除常规锚栓外，另在基础承台中理设16Φ25纵筋伸 入钢管内并在其外表面加焊栓钉以加强错固作用，如图三。 1)施工时，为保证柱锚栓预埋位置、标高的准确，在底板 钢筋绑扎完后，按预埋板规格做一个稳定的支架，按垫层上放 线位置直接落于垫层，用以支撑、固定整个锚栓预埋件及柱身 钢筋笼。锚栓顶部柱脚处做一钢板环，按设计图纸上的锚栓 位置进行放样、钻孔，锚栓穿过环板孔洞并调整标高及板面平 整度后，进行塞缝焊接。支撑锚栓的支架、钢筋笼及钢板环相 互间可利用短钢筋进行连接，以保证其相对位置，同时还必须 与纵横向底板钢筋及工程桩锚固筋可靠连接，使其上下前后 左右均不能自由移动。 2)预埋时，必须在两个相互垂直的轴线上架设经位仪和 水准仪调整整个锚栓预理件和钢筋笼的水平位置、平整度或 垂直度及标高，使其偏差在规范的允许范围内。 3）底板混凝土浇筑时，必须两侧对称浇筑，防止位移。
钢管柱的现场吊装一般是利用现场的施工塔吊，因此制 作时，必须考虑塔吊的起重量是否能满足要求，以钢管柱离塔 吊的最大距离为起重半径来计算其最大起重量，确定钢管柱 的每段加工长度。 1)吊装前的准备工作 首节钢管柱的安装前先清理预埋钢板面及周边的混凝土 面，并将柱脚处的混凝土面凿毛，清洗干净；然后在底板混凝 土面上弹出柱的轴线位置，在线上标出柱半径、焊定位板。检
查钢管在四个方同是否作出标识，同一根在的方同标识是否 与牛腿及连接耳板的方向一致。 2）钢管柱的吊装 首节钢管柱的吊装：利用塔吊扶正柱身，将柱脚对准定位 板缓慢就位，调整柱体上的中心线与混凝土面上的轴线对齐， 柱外皮与柱半径标点重合后，塞紧定位板。在柱身钢管相互 垂直的方向上先焊两付水平顶拉杆，用于调整水平角度，顶拉 杆一端焊于定位钢板上，另一端焊于柱身钢管上；水平角度调 整好后，再在柱身钢管已事先刻划好的相互垂直的轴线方向 上焊两付垂直顶拉杆，用于调整垂直度。垂直度调整好后，将 柱脚与预埋的环形钢板焊牢。 钢管柱的现场对接：将吊起的上节柱按柱体上的中心线 位置缓慢地插人下节柱内衬管上。起吊前，必须用手持电动 砂轮对两断口进行除锈，钢管基本就位后，在保持吊钩一定吃 力的条件下，初步调整其水平位置。在上节柱插入内衬管的 过程中，由于内衬管与钢管内壁局部存在摩擦，导致就位困 难，可在上下柱接口处相互垂直的方向上先焊两付水平顶拉 杆，用于调整水平角度，顶拉杆一端焊于下柱防变形卡板上 （用于固定水平顶拉杆的防变形卡板先与下柱身钢管焊接， 与上柱身钢管不焊接，如图四），一端焊于上柱身钢管上；待 水平顶拉到位后，再在柱身钢管已事先刻划好的相互垂直的 轴线方向上焊两付垂直顶拉杆，用于调整垂直度。符合要求 后，焊接防变形卡板，卡板沿圆周对称设8块，进行钢管对接 焊施工。防变形卡板和顶拉杆在对接焊完成后拆除，并将其 焊点打磨平整。 3)垂直度的观测与控制 LZ 垂直度控制用2台经纬仪在相互垂直的两个方向观测， 观测时，经纬仪对中于柱轴线，十字竖丝对准柱脚处柱外边线 点，观测者由柱脚从下向上观测柱身及牛腿中心线，同时指挥 安装人员调整顶拉杆，直至柱顶及牛腿中心线与经纬竖丝重 合。 4）钢管柱的对接焊 施工现场对接焊采用手工气体保护焊，接口焊缝为熔透 一级焊缝，分次焊满。雨天或大风时禁止焊接作业，焊接过程
中，易产生较大的焊接残余变形，导致垂直度偏差。因此，应 采取如下措施： ①每根柱从下至上固定焊工，以明确责任。 ②对称施焊，即由两名焊工分段对称顺序施焊。 ③严格控制同类型焊机及焊接电流等参数。 ④对接前根据上节柱安装偏差值，计算后在管口实行机 械打磨，保持焊缝间隙基本一致。 5增设防变形卡板。
3.3钢管柱安装质量控制
1)按设计图样绘出柱位图，并按顺序编号，核对图样，确 定每根柱的节点标高和节点做法，制订工艺方案及焊接工艺 流程，指导施工。 2)加工好的钢管柱运达现场后，进行尺寸、外观的二次 检验，符合要求方可安装。 3)现场焊接必须满足焊接工艺要求，焊条在使用前应在 烘箱内培烘，严禁使用湿焊条。 4)焊接完成后应去除焊渣、飞溅等，同时进行外观检查， 表面应平整，不得有漏焊、偏焊、微裂纹、气孔、弧坑和夹渣等 现象。并按规范要求对焊缝进行超声波无损探伤检测，不符 合要求的需进行返修，同一部位返修不得超过3次。 5）在焊接过程中全程用经纬仪监测，及时调整焊接部 位，以调整柱身垂直度。对接环缝焊接好后，应对柱身垂直度 及标高进行复核，并做好偏差值记录，以便下次安装调整，防 止出现累积误差。 6)焊工必须有岗位操作证并具有丰富的钢结构焊接施 工经验，施工中建立焊接记录卡，焊接柱与焊工编号相对应。 7)按设计需焊在钢管外壁上的零部件，包括墙体拉结 筋，均应在管内混凝土浇灌前焊好，避免在浇灌之后施焊，更 不得在已浇好混凝土的管壁上用气割开洞。
4.1钢管混凝土施工缝处理
施工缝设置在距钢管上端口30cm处，以免焊接高温影 响混凝土质量。浇灌时，混凝土浇至管顶30cm处，清除浮浆 层至坚硬混凝土面后加盖养护。
4.2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yb／t 4831-2020 厚度方向性能热轧h型钢，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）严格控水灰比：结合现场实际情况，决定混凝土的浇 搞方案采用塔吊吊运浇捣，而不采用泵运混凝土。为尽量减 少混凝土用水量，改善混凝土的粘聚性与和易性，在混凝土里 掺人水泥用量2%的TW一3系列高效减水剂。根据试验室 试配结果，水灰比控制在0.40时，坍落度可达15cm，完全满 足施工需要。 3）在混凝土中掺人水泥用量12%的HEA高效膨胀剂 补偿混凝土收缩。 4）一次投料振揭高度不超过1.5m，用混凝土体积控制高 度，振揭时间以混凝土表面无气泡泛出为准，设专人监控。
在节点区H型钢牛腿处有梁主筋、腰筋、箍筋等钢筋，虽 然设计上并没要求纵筋贯穿钢管柱，但要求所有纵筋应尽伸 至钢管柱壁。由于两柱间间距已固定，为方便梁钢筋的安装 绑扎，支模时只能先支梁底模，待梁筋安装绑扎清楚后再支梁 侧模。
5.2节点区混凝土的浇筑
在梁两端H型钢牛腿有1.05m长，其上翼缘距梁旁模板 只有5cm，混凝土浇撼难度大，如果施工不到位，会严重前弱 节点强度，给工程留下隐患。为保证节点区混凝土的密实性 经设计单位司意，在每个牛腿上下翼缘板上等间距地开4个 p30的圆孔泌水排气洞，泌水排气洞的位置应与梁纵筋错开， 浇捣钢牛腿处混凝土时，从牛腿外端向内进料，在牛腿翼缘两 侧用小直径振动棒振捣密实。