高-强-度-螺-栓-连-接-施-工-工-法

1高强度螺栓连接施工工法0、前言高强度螺栓连接近年来在钢结构施工中应用越来越广泛，已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一，为规范操作，保证施工质量，经总结本公司施工中的有关经验，形成本工法。1、工法特点高强度螺栓连接受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、可拆换，质量可靠；高强度螺栓连接施工简便，操作简单，不产生有毒有害气体，一般不存在职业伤害，不对周围环境产生影响。2、适用范围适用于建、构筑物钢结构的工地连接。3、工艺原理高强度螺栓连接按受力状况分有摩擦型与承压型两种，摩擦型高强度螺栓连接依靠连接件接触面的摩擦力来承受荷载，螺栓受拉不受剪，其极限破坏状态为连接接头滑移，而承压型高强度螺栓与普通螺栓一样，根据使用时的受力性质及受力状况的不同，分别由螺栓杆剪切、连接板孔壁承压，以及连接件接触面摩擦力来承受荷载，其极限破坏状态为螺栓剪断或连接板承压破坏。摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。高强度螺栓连接由于螺栓使用了高强度钢材，能够施加较大的预拉力从而获得较大的摩擦力，同时螺栓杆能够承受相对较大的剪力，所以具有较高的承载能力。高强度螺栓按外形可分为大六角头和扭剪型两种，按性能等级分目前我国使用的高强度螺栓有8.8级和10.9级两种。24、工艺流程及操作要点4.1工艺流程4.2操作要点4.2.1高强度螺栓的保存高强度螺栓连接按设计要求选型，应由制造厂按批配套供货，其螺栓、螺母、垫圈应保管在室内仓库里，存放时必须保持原出厂时的包装、类型、规格、分类保管，并采取架空等严格的防潮、防腐措施，在运输保管过程中应轻装、轻卸、防止损坏螺纹。螺栓在施工前，宜在现场设中转合格合格不合格不合格螺栓、摩擦面试验合格连接面检查、清理构件就位、临时螺栓固定临时螺栓紧固、连接板检测垫板处理安装高强度螺栓初拧、标记扭矩计算、扳手检验换掉临时螺栓终拧、标记检查验收欠拧超拧更换螺栓补拧3小仓库，使用时，按设计图纸要求的规格数量，由专人配套向小仓库领用，不得随意多领。当天安装剩余的高强度螺栓必须妥善保管，不得乱扔乱放，不得碰伤螺纹及沾染脏物，以防扭矩系数发生变化。4.2.2对高强度螺栓及摩擦面的要求运到现场的高强度螺栓必须有质保书、其机械性能必须合格，并经抽样复验合格，钢构件摩擦面处理按设计要求执行，螺栓孔质量经检查合格，并应进行抗滑移试验，连接面应平整、干燥，无飞边、毛刺，无浮锈、油污、油漆等杂质，否则应清理干净，并采取成品保护措施。4.2.3连接板的检测及处理连接板不能有挠曲变形，否则必须矫正后方可使用。当连接板间间隙小于1.0mm时，可不处理；间隙1.0-3.0mm时，应将高出的一侧磨成1：10的斜面，其打磨方向应与受力方向垂直；间隙大于3.0mm时，应加垫板，垫板两面的处理方法应与两连接板的处理方法相同。连接板摩擦面表面不能有油污、铁屑、浮锈，必须保持干净。4.2.4对孔与扩孔安装螺栓时，应用冲钉对正上、下、前、后连接板的螺孔，使螺栓能自由投入。若连接板螺栓孔误差大时，属调整螺栓孔无效或剩下局部螺孔位置不正，可用电动铰刀或锉刀进行扩孔，而不宜气割扩孔，扩孔后的最大直径应小于1.2倍螺栓直径，扩孔产生的卷刺、铁屑等应清除。4.2.5临时螺栓安装使用冲钉对正后，选用普通标准螺栓作为构件临时安装连接之用并使用扳手拧紧。临时螺栓数量不少于每一节点螺孔的1／3且至少两个，穿入后使用扳手拧紧，拨出冲钉。高强螺栓不得作临时安装螺栓用。4.2.6高强螺栓的安装4安装前要对高强螺栓的规格、数量、质量进行核查，对不符合要求的要求更换。检查螺栓孔的位置，孔位质量是否符合设计要求及相关规定。高强螺栓安装时螺栓要自由穿入孔内，不得强行打入，穿入方向应力求一致且便于操作。高强螺栓配有两个垫圈，一端一个，一端不得垫两个以上垫圈，不得采用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露螺栓不应少于两个螺距。雨天不可进行高强度螺栓施工。4.2.7高强螺栓的紧固高强螺栓应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中部向四周的顺序施拧，高强螺栓应分两次拧紧，即初拧和终拧，对初拧后仍然不能使板叠密贴的大型节点还应进行复拧。高强度螺栓的初拧、复拧和终拧应在同一天完成。大六角头螺栓的初拧和复拧扭矩值一般宜为终拧扭矩的50%，终拧扭矩按下式计算：Tc=K·PC·d式中TC——终拧扭矩（N·m）；K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值按试验确定；PC——高强度螺栓施工预拉力（kN），见表；d——螺栓公称直径（㎜）。大六角头高强度螺栓施工预拉力（kN）螺栓性能等级螺栓公称直径（㎜）M12M16M20（M22）M24M27M308.8S457512015017022527510.9S60110170210250320390扭剪型高强度螺栓的初拧扭矩宜按下式计算：5To＝0.065Pc·dTo——初拧扭矩（N·m）Pc——螺栓紧固轴力（KN），见表d——高强度螺栓公称直径（㎜）扭剪型高强度螺栓连接副的紧固轴力（KN）螺纹规格M16M20M22M24每批紧固轴力的平均值（KN）公称109170211245最小99154191222最大120186231270紧固轴力变异系数≤10%扭剪型高强度螺栓的初拧扭矩可参照下表选用：螺栓直径（㎜）M16M20M22M24初拧扭矩（N·m）115220300390终拧应采用专用扳手将尾部梅花头拧掉，对于个别不能用专用扳手进行终拧的扭剪型高强度螺栓连接副，应参照大六角头螺栓紧固的方法进行终拧。高强度螺栓施工应在螺母上施加扭矩，其紧固顺序一般应由接头中心顺序向外侧进行（三个方向），初拧、复拧和终拧后，螺栓应用不同的颜色的涂料作出标记。4.2.8高强度螺栓连接副与板叠之间应无间隙且无歪斜现象，否则必须拆除后重新处理。高强度螺栓连接副终拧后，螺纹应外露2～3扣，其中允许有10％的螺栓螺纹外露1扣或4扣。高强度螺栓连接副终拧后，因故需要拆卸时，拆卸过的高强度螺栓连接副，不得再次使用，必须重新更换。4.2.9大六角头高强度螺栓连接副扭矩检查①用小锤(0.3kg)敲击法对高强度螺栓进行普查，以防漏拧。6②按节点数抽查10％，且不少于10个节点；每个被抽查节点按螺栓数抽查10％，且不少于2个进行扭矩检查。检查时先在螺杆端面和螺母上划一直线，然后将螺母拧松约60°，再用扭矩扳手重新拧紧，使两线重合，测得此时的扭矩应在0.9Tc～1.1Tc范围内。如发现有不符合规定的，应再扩大检查10％，如仍有不合格者，则整个节点的高强度螺栓连接副应重新处理。③扭矩检查应在终拧1小时以后、24小时之内完成。4.2.10扭剪型高强度螺栓连接副终拧检查，按节点数抽查10％，且不少于10个节点，以目测尾部梅花头拧断为合格。未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5％。对所有未拧掉梅花头的扭剪型高强度螺栓，均按高强度大六角头螺栓连接副检查方法办理。4.2.11成品保护①高强度螺栓连接的构件在高强度螺栓连接副终拧检验合格后应注意保护，避免受到强烈的振动或撞击。②高强度螺栓连接副终拧检验合格后不得再随意拧动。③对于露天使用或接触腐蚀性气体的钢结构，在高强度螺栓连接副检查验收合格后，连接处板缝应及时用防腐腻子封闭。④经检查合格后的高强度螺栓连接处，应按设计要求进行防腐处理。5、材料与设备5.1材料要求5.1.1高强度螺栓连接副必须具有有效的质量证明文件、中文标识及扭矩系数和紧固轴力（预紧力）的检验报告，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。材料质量证明文件应内容齐全、文字清晰可辨。5.1.2性能等级为8.8级、10.9级的高强度大六角头螺栓连接副，应7符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的规定。5.1.3性能等级为10.9级的扭剪型高强度螺栓连接副，应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633的规定。5.1.4高强度螺栓连接副出厂包装箱上应标明批号、规格、数量及生产日期。螺栓、螺母、垫圈应涂油保护，其工作面不应出现生锈和沾染脏物等现象，不得有裂纹、褶皱、分层或夹杂（夹渣）等缺陷。5.1.5施工单位应在使用前及时按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）和设计文件的要求进行复验。5.2施工设备高强度螺栓连接的施工设备包括对孔机具和紧固机具，对孔机具主要有冲钉、手锤、绞刀及夹具等，而紧固机具则包括普通扳手、扭矩扳手、力矩扳手、手动棘轮扳手等，根据螺栓的不同，扭矩扳手可分为高强度大六角头螺栓连接副扭矩扳手和扭剪型高强度螺栓连接副扳手，可根据实际情况选用手动式或电动式。除了直接用于施工的扭矩扳手，还必须配备经检定机构校准的标准扭矩扳手，专门用于施工扭矩扳手的校准和施工检验。大六角头型高强度螺栓用电动扭矩扳手：产地型号电源电压V电流频率Hz电流A功率W空载转数r/min扭矩范围N·ｍ重量㎏日本NR-12Ti20050/606.8130017400～12009.5国产PIBD-1502205048808400～150012PIBD-160220504.39508400～1600108扭剪型高强度螺栓用扭矩扳手：型号(日本产)适用螺栓M扭矩范围N·ｍ电源电压V电流A功率W空载转数r/min重量㎏扳手总长㎜套管个数规格个数LSR-22HD1620229002007.51400168.4350M16M20M221个1个1个LSR-24HD222411502001018501612.4375M22M241个1个6、质量控制6.1高强度螺栓施工应严格执行国家现行《钢结构工程施工及验收规范》、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》、《建筑工程施工质量验收统一标准》等有关规范。6.2承担钢结构高强度螺栓连接工程的施工单位必须具备相应的施工资质，施工人员应接受过专门的技术培训，有一定的施工实践经验和技术水平，高强度螺栓连接副的检验应由有资质的检测机构承担。6.3采用的高强度螺栓连接副应按国家相应标准的规定进行进场验收，并应经见证取样、送检，不得使用质量不合格的高强度螺栓连接副。6.4高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数应按规定进行检验。6.5结构构件连接前应按照设计和施工规范的要求进行校正，经检查合格，方可开始高强度螺栓的连接施工。6.6各施工工序应按工艺要求进行质量控制，确立两级专检和班组自检、互检体制，定岗定责，对施工质量控制实行现场跟踪管理，6.7高强度螺栓施工所使用的扭矩扳手，班前必须校正，其扭矩误差不得大于±5%，合格后方准使用。校正检查用的扭矩扳手，其扭矩误差不得大于±3%。对扭矩扳手的校正和标定，可采用悬挂砝码等办法进行。7、安全措施7.1严格按照国家现行《建筑机械使用安全技术规程》、《建设工程施9工安全技术操作规程》、《建筑施工安全技术统一规范》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工高处作业安全技术规范》等要求组织施工。7.2认真执行各级安全生产责任制，健全安全体系，落实安全技术措施。搞好安全教育和安全生产宣传工作，提高全员安全意识。7.3进入施工现场的所有人员都必须按规定穿戴好劳动保护用品，防止各类事故的发生。7.4高处操作人员使用工具零配件,应放在工具袋内,螺栓余料应及时清理回收，不可随意丢掷，以免坠物伤人，地面操作人员,应尽量避免在高空作业面下停留或通过。7.5现场电气线路由专人负责安装维护和管理,严禁其他人员随意拆改，各用电机械必须保持良好的接零接地，并经常检查，防止漏电伤人。7.6高空作业人员应有可靠的立足点，使用扳手人要立稳，挂好安全带，如附近有脚手架或已安装好的构件，应一手扶住，一手操作，使用力度要适宜。7.7登高梯子必须牢固，梯脚底部要坚实,不得垫高使用。梯子上端应有固定措施,立梯工作角度以60～70度为宜，上下梯子时应面向梯子，且不得手持器物。7.8雨天和雪天进行高空作业时,必须有可靠的防滑、防寒和防