浅谈高强度螺栓连接的施工工艺和质量检查方法.doc

1、浅谈高强度螺栓连接的施工工艺和质量检查方法摘要：结合合福客运专线铜陵长江公铁大桥钢桁梁斜拉桥高强度螺栓连接的施工实例，介绍了高强度螺栓的验收、安装、拧紧工艺和质量检查方法。 关键词：高强度螺栓，扭矩系数，初拧扭矩，终拧扭矩，紧扣检查扭矩 中图分类号：U213.5+2 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 铜陵长江公铁大桥主桥为：（90+240+630+240+90）m 五跨连续钢桁梁斜拉桥，钢桁梁全长 1290m，上层为六车道公路，下层为四车道铁路，主梁为板（箱）桁结合钢桁梁，本桥采用了 M24、M30 共两种螺栓的连接副，主桁采用 M30 高强度螺栓摩擦型连接，桥面系和连接系构件采用

2、M24高强度螺栓摩擦型连接。M24、M30 高强度螺栓螺杆材质均为 35VB，设计有效预拉力为：240KN（M24） 、360KN（M30） ，所有高强度螺栓连接副表面均经过磷化处理 。高强度螺栓拼接板面处理采用表面喷砂后电弧喷铝。架设时栓接板面抗滑移系数不得小于 0.45。 2 高强度螺栓连接副的验收 1)高强度螺栓连接副由一个 10.9s 高强度大六角头螺栓、一个 10H高强度大六角螺母和两个 HRC3545 高强度垫圈组成。本工艺中所称“高强螺栓”系指“高强度螺栓连接副” 。 2)高强度螺栓产品质量复验：生产厂应以批为单位配套供应（每批不得大于 3000 套） ，并必须按批提供产品质量检

3、验报告及产品质量保证书。 3)施工现场应根据 GB/T12281231-2006 的规定对高强度螺栓连接副进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、机械性能、扭矩系数、标记与包装等检查和复验，并做好记录，不合格产品不得使用。 4)包装箱应牢固、防潮。箱内应按连接副的组合包装，不同批号的连接副不得混装。每箱质量不得超过 40kg，在包装箱醒目的位置注明规格、批号、数量、生产日期。不得出现生锈和沾染赃物现象，螺纹不应损伤。检查数量按包装箱数抽查 5%，且不应小于 3 箱。 3 高强度螺栓连接副的安装 1）高强度螺栓采用扭矩法施拧，施工前必须做施拧工艺试验和摩擦面抗滑移系数试验，确认抗滑移系数符合要求后方许

4、拼装。拼装前，应除去油迹、污垢、毛刺、飞边、焊接飞溅物及其他附着物，摩擦面应无任何油漆。并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接板面和栓接孔内的赃物。对沾有油污处，应用油漆稀释剂或丙酮擦去。栓接板面必须干燥，不应在雨中作业。对翘曲板面应予以冷作平整。 2）构件拼装时，每个节点均应按现行标准规范的规定，穿入足够数量的冲钉和安装螺栓。 3）高强度螺栓的安装应在结构构件位置调整准确后进行，高强度螺栓、螺母、垫圈必须按生产厂提供的批号配套使用，并不得改变其出厂状态。安装时，螺栓穿入方向应以施拧及维修方便为准，但方向宜一致。组装时，螺栓头一侧及螺母一侧应各置一个垫圈，垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头、螺母支承面。

5、4）安装时，需将栓孔的尘土、浮锈清除干净。严禁强行穿入螺栓。对于螺栓不能自由穿入的栓空，应用于栓孔直径相同的铰刀或钻头进行修整或扩钻，严禁气割扩孔。为防止钢屑落入板层缝中，铰孔或扩钻前应将该孔四周的螺栓全部拧紧。对于经铰孔或扩钻的构件或孔眼位置，应做好施工记录备案。 5）拼装时，摩擦面间隙应小于 1.0mm，否则应进行处理。 6）施拧前应按每班实际需要量领取高强度螺栓，安装剩余的高强度螺栓必须装箱妥善保管，不得乱扔、乱放。在安装过程中，不得碰伤螺栓和沾染赃物。 4 高强度螺栓连接副的拧紧工艺 1）高强度螺栓采用扭矩法施拧，即在一系列工艺试验的基础上，将高强度螺栓的施拧分成初拧和终拧两个阶段完成

6、，初拧和终拧均采用定扭矩电动扳手，初拧、终拧扳手严格分开。 2）初拧前，应将安装用普通螺栓拧紧，使拼接缝必须密贴，板层间缝隙采用 0.3mm 塞尺插入板层间，其深度不得大于 20mm。 3）初拧：高强度螺栓装入栓孔经过检查无误后，先用普通带棘轮的手动扳手进行一般拧紧。对于 M30 高强度螺栓，采用经过校验的电动扳手将螺栓拧至 50%的终拧扭矩值；对于 M24 高强度度螺栓，可采用电动扳手将螺栓拧至 50%的终拧扭矩值，使拼接板束密贴，以防止因栓群影响而使螺栓欠拧。 4）对于初拧完成的高强度螺栓，应立即用白板笔在螺母、垫圈和板面上画一条直线，以防止重复施拧、遗漏和便于检查。 5）终拧：各批次高强

7、度螺栓的终拧扭矩值由下式确定： M=KNd 式中：M高强度螺栓的终拧扭矩值（Nm） ； N高强度螺栓的施工预拉力值（KN） ；（按设计预拉力的 1.1 倍） K每批次高强度螺栓的扭矩系数平均值；（按工地复验数据取值） d高强度螺栓的公称直径（mm） 。 高强度螺栓的设计预拉力按铁路桥涵设计规范的规定，考虑到预拉力损失约为 10%，所以高强度螺栓的施工预拉力为设计预拉力的 1.1倍。 6）终拧由经过校验的电动定扭扳手完成，对于个别部位上无法使用电动工具的螺栓，使用经过校验的数显检查扳手完成终拧。 7）高强度螺栓在施拧过程中，栓头、垫圈不得随螺母一同转动，故施拧时要注意卡游。如发现螺栓、垫圈转动，

8、要更换高强度螺栓，重复初拧、终拧的操作过程。所更换下的高强度螺栓退回库房，集中返厂处理，经过验收合格后方能使用，严禁直接再次使用。 8）高强度螺栓在施拧过程中手动带响扳手的使用必须用力均匀，不得使用冲击力；电动扭矩扳手起动时必须连续、平稳的运转直至电动扳手自动停止，完成一个高强度螺栓的施拧，电动扳手自动停止后，严禁再次启动电动扳手拧紧螺栓，防止超拧。在同一节点板上首批 50%或 75%的高强度螺栓终拧完成后，才可将另 50%或 25%的栓孔冲钉分批退出，并立即安装高强度螺栓，重复初拧、终拧的操作程序。 9）无论是在初拧、终拧阶段，还是在使用不同的扳手时均应遵循由栓群中心向四周的施拧顺序。 10

9、）施工中电动扳手应使用独立电源或稳压电源，以减少电压波动而影响电动扳手扭矩的输出稳定。 11）各种扳手在使用过程中如出现异常或故障，现场施工人员不得擅自处理，应立即停止施工，将扳手交高强度螺栓试验小组检查、维修，并汇报故障情况，以便制定相应措施对现场螺栓进行处理。 5 质量检查 1）高强度螺栓的施工质量检查应组织专门的试验检测小组进行。 2）初拧检查用重约 0.3kg 的小锤逐个敲击每一个螺母，同时用手指按住螺母的对边一侧，如手指感觉螺母振动过大或松动，说明该螺栓欠拧或漏拧，需重新补拧。 3）终拧检查用经过标定的扭矩检查扳手进行，其精度误差须小于扳手使用扭矩值的 3%。 4）采用扭矩检查扳手检

10、查前，先目测检查初拧完成时的划线错位情况，确定终拧时有无漏拧以及垫圈或螺栓是否转动，如果画线未发生错动，则说明该螺栓漏拧，如果错位过大，则可能该螺栓超拧或垫圈打滑，应该重点检查。 5）终拧扭矩检查采用紧扣法进行，即对已终拧的高强螺栓数显检查扳手沿拧紧方向拧紧螺母，检查人员均匀加力于扳手手柄，使扭矩值均速增加，当扳手发出预警声后，当指针停顿时，说明该扭矩值已经使螺母发生微小转动，则该值即为该螺栓的终拧检查扭矩值。 6）紧扣检查前，先在螺母、垫圈上划一细线，以监测螺母的转动情况。为防止检查是栓头随螺母一同转动，引起误判，检查人员应该注意观察，并带卡游工具。 7)现场检查扭矩值应在 0.91.1 紧

11、扣检查扭矩范围内，其中紧扣检查扭矩为高强度螺栓的检查扭矩，由试验确定。 8)对于每一个节点的高强度螺栓全部检查，然后对欠拧的螺栓进行补拧，超拧的螺栓更换后重新施拧。 9)现场当天穿入节点板中的高强螺栓必须当天完成初拧和终拧。终拧后的高强度螺栓必须在 4h 以后、24h 之内检查完毕，并做好标记。对于不合格者必须及时提出处理意见，并做好记录和签证工作。 6 结束语 高强度螺栓以其连接强度大 ,不易松动 ,拆装方便等特点广泛用于铁路钢桥及现代钢结构安装工程中 ,目前普遍用高强度螺栓磨擦连接来代替铆接和焊接。高强螺栓连接的施工质量在钢结构安装工程中起着关键的作用,笔者仅其经历的施工经验进行交流，或可为读者提供一些资料，不当之处还望同行指正。 参考文献 1GB/ T228-2006 钢结构用高强度大六角头螺栓S 2GB/T1229-2006 钢结构用高强度大六角螺母S. 3GB/T1230-2006 钢结构用高强度垫圈S. 4GB/T 1231-2006 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件S 5TBJ214-92 铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定.S