1、12.9 级 大 六 角 头 高 强 度 螺 栓 安 装 质 量 控 制 过 程 申凤国 关中武 孙亮（中建一局钢结构工程有限公司）摘 要：俄罗斯联邦大厦 A 塔建成后将成为欧洲第一高楼，其中 3236、5965 层钢结构转换层的构件，全部采用 12.9 级大六角头高强螺栓连接。施工单位在施工中，积累了大量该型号高强螺栓施工质量控制的经验，可为同类工程的施工提供借鉴。本文以 5965 层钢结构转换层为例，具体介绍了 12.9 级大六角头高强螺栓的施工与质量控制。关键词：俄罗斯联邦大厦 12.9 级大六角头高强螺栓 质量控制一、俄罗斯联邦大厦项目简介1项目概况俄罗斯联邦大厦位于莫斯科市中心行政区
2、克拉斯诺波列斯宁斯卡娅沿岸大街，大厦 A 塔为 93 层钢筋混凝土结构（340m），总高度为欧洲第一高楼（448m），建成后是世界上以混凝土为主体结构第一高楼。在 A 塔为了侧面承重和结构墙分压，在 3236、5965 增加钢结构技术转换层，采用嵌入式钢结构，将核心筒与周边柱子及柱间桁架进行连接。在 59-65 钢结构转换层转换层的钢结构包括：布置在结构钢筋混凝土外围边柱之间的三个带状桁架 61TR 13；刚接在建筑现浇钢筋混凝土核心筒的四品转换桁架 61TR 6、7、8、9；连接转换桁架 TR8 和 TR9 的两个传力桁架 61TR 5、12。钢结构总重约为 3400 吨，结构连接：生根于混
3、凝土楼板上的 42 根立柱，采用将支撑板与地脚螺栓连接整体预埋于混凝土中，转换层安装时立柱与支撑板焊接的方法；其余所有构件全部为 12.9 级高强度螺栓连接。59-65 转换层使用强度等级 12.9 的 30 高强螺栓，高强螺栓总数约为 82536 颗。2俄罗斯联邦大厦 59-65 钢结构转换层 12.9 级大六角头高强螺栓施工特点59-65 钢结构转换层具有五多，四大，一高的特点。五多：安装高强度螺栓数量多：此工程共计安装 82536 套；节点数量多；节点连接板数量多：节点一侧连接板迭接多达 9 块，双侧累计达到 18 块；节点螺栓群数量多：节点连接板一侧安装螺栓达 424 套（配图）；高强
4、度螺栓长度规格多：此工程安装使用螺栓长度规格共计 23 种。四大：节点面积大：最大的为 8.3m2；节点板厚度大：多板迭加后累计厚度达 255mm，安装使用最长螺栓为 295 mm；高强度螺栓直径大：此工程安装使用高强度螺栓的直径是 30 mm；扭矩值大：此工程安装高强度螺栓的终拧扭矩值为 2200 N*M。一高：高强度螺栓的等级高：此工程安装使用高强度螺栓等级为 12.9 级。二、12.9 级大六角头高强螺栓施工与质量控制1检验试验与扭矩值的确定试验过程根据俄罗斯标准 P52643-2006,由门捷列夫试验、测量检测中心国家联邦机构的 部门提交） 化学成份 确认螺栓的化学成分符合 4543-
5、71 号俄罗斯标准标准要求。见下表。力学能性对整个螺栓的倾斜垫片的断裂部分进行试验。试验结果见下表 硬度测试根据俄罗斯标准 P52627-2006 进行试验，结果见下表。 弯曲性进行试验依据俄罗斯标准 9454-78 对螺栓进行试验。结果见下表。 确定扭矩系数取 8 套螺栓（螺栓 M30x155，螺母 M30，2 个直径 32mm 的垫片）用液压检测扭力仪器 -40，使用最大扭力进行试验。试验所得扭紧系数如下：0.142；0.140；0.144；0.138；0.145；0.142；0.141；0.143 中间值为 K3=0.142，符合俄罗斯国家标准 P52643-2006（0.14K30.2
6、0）。对于 30 螺栓，扭力为=0.7RbunxAbn=0.7122005,610-3=47.8 . 扭矩值确定大六角高强度螺栓施工扭矩值由下式计算=PdxKx=2200 N-MP高强度螺栓施加的预拉力d螺栓表面直径（mm） 拧紧系数，通过检测工具设定，=1.05 安全系数。 2相关工序的预控 桁架工厂预拼装为了保证整体构件的质量，出厂前须进行整体预拼装。工厂预拼装时应该考虑温度的差别和日照的影响，以及与工地安装时温度的差别。同时，工厂测量构件尺寸的钢尺应与现场施工中所用的钢尺采用同一品牌、规格，避免不同测量工具之间的误差。在预拼装过程中，必须做好各连接接口处的标记、中心线、 基准线、标高线、
7、水平线标记，并用冲钉标记，同时做好各种数据的测量记录表，提供现场安装用。对预拼装构件的偏差要求见下表。 安装钢柱轴线控制本工程采用柱底板与钢柱分离安装法，以控制地脚螺栓埋设过程中产生的偏差和测量过程中产生的误差，确保 12.9 级高强度螺栓的一次穿孔率。对结构柱定位采用三次测量定位的方法，即提供轴线控制点埋设地脚螺栓（第一次测量）浇灌混凝土地脚螺栓复测（第二次测量）安装固定柱脚板柱脚板上定位最终轴线（第三次测量）三 12.9 级大六角头高强度螺栓施工过程质量控制 施工质量控制流程。控制流程见下图 高强螺栓的保管： 在保管及使用过程中应轻装轻卸，防止损伤螺纹，发现螺纹损伤严重或生锈的螺栓不得使用
8、。 高强度螺栓在使用前不得开箱，以免破坏包装的密封性，开箱后取出部分螺栓后也应原封包装好，以免沾染灰尘和锈蚀。 高强螺栓按当天计划使用的规格和数量领取，当天安装剩余的螺栓应妥善保管。 设专人负责发放，并做好螺栓发放记录。 螺栓的领用分节点按规格、型号分批进行。 高强度螺栓应和临时螺栓分别堆放。 螺栓安装前准备 施工图及安装方案施工，严格遵守相关规范规程。 螺栓使用前确定该型号螺栓终拧扭矩值或施工转角值 安装前对高强度螺栓连接摩擦面进行清理，保证干净无泥土、油污、涂料和结冰。并对节点板进行覆盖存储。扭矩扳手标定施工前对扭矩扳手校正，其扭矩误差不大于5%，校正用的基准扭矩扳手，其误差不大于3，并且
9、作到专人专用。在标定前配备一把经计量单位检验合格的表盘式扭矩扳手，搭设一个固定的试测平台。具体步骤如下：a.将螺栓穿入固定的连接板，拧上六角螺母，用扳手拧紧。b.将基准扭矩扳手套在六角螺母上施拧到设计扭矩值，作上标记。c.再换上电动或手动扳手，紧固螺母至扳手停。d.电动或手动扳手停止的位置及扭矩值与标记进行对比，再通过调整扳手上的旋钮，即可得出试测扳手的正确扭矩值。 安装 12.9 级大六角头高强度螺栓5.1 定位用安装螺栓更换顺序由上至下，由中心向两侧，每一节点每一侧更换完毕后，进行初拧.5.2 首先将节点剩余螺栓孔用高强度螺栓进行安装，然后取下安装螺栓，更换为高强度螺栓。如遇孔距偏差应及时上报项目部相关人员。修正采用绞刀进行扩孔，扩孔后的孔径不超过 1.2d(d 为螺栓直径 )，由项目部与设计院进行商讨后进行处理；5.3 穿入的方向必须一致，保证螺母在翼缘板的外侧方向，如果翼缘板内侧截面高度不足，必须保证核心筒外侧方向的螺栓穿入的方向，从内向外穿入；5.4 螺栓的初拧：高强度螺栓初拧扭矩值约为终拧扭矩值的 70%（1700N-m ）。采用专用扳手进行高强度螺栓施工，班前必须校正，其扭矩误差不得大于 5%，校正用的扭矩扳手，
