5、第五节 高强螺栓施工

一 高强螺栓施工概述

本工程钢结构高强度螺栓的安装主要分布于展望桥核心筒钢结构，主要采用10.9级的高强度螺栓，高强度螺栓制孔采用数控钻孔。高强度螺栓与构件连接处接触面采用喷砂处理，处理后其抗滑移系数μ值要达到0.50。 二 安装准备

(一) 高强度螺栓保管要求

序号 高强度螺栓保管要求 高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应，每个包装箱内都必须配套装有螺栓、螺母及垫圈，包装箱应能满足储运的要求，并具备防水、密封的功能；包装箱内应带有产品合格证和质量保证书；包装箱外表面应注明批号、规格及数量。 在运输、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、雨淋过的螺栓不应使用；工地储存高强度螺栓时，应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内，并不得损伤丝扣和沾染脏物。 螺栓连接副应成箱在室内仓库保管，地面应有防潮措施，并按批号、规格分类堆放，保管、使用中不得混放；高强度螺栓连接副包装箱码放底层应架空，距地面高度大于300mm，码高不超过三层。 使用前尽可能不要开箱，以免破坏包装的密封性；开箱取出部分螺栓后也应原封再次包装好，以免沾染灰尘和锈蚀。 高强度螺栓连接副在安装使用时，工地应按当天计划使用的规格和数量领取，安装剩余的螺栓装回干燥、洁净的容器内，妥善保管，不得乱放、乱扔。 在安装过程中，应注意保护螺栓，不得沾染泥沙等脏物和碰伤螺纹；使用过程中如发现异常情况，应立即停止施工，经检查确认无误后再进行施工。 高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6个月；保管周期超过6个月时，若使用须按要求进行扭矩系数试验或紧固轴力试验，检验合格后方可使用。 1 2 3 4 5 6 7 (二) 高强度螺栓的性能检测 1 检测标准及准备

扭剪型高强度螺栓紧固预拉力和标准偏差（KN） 螺栓直径d(mm) 紧固预拉力的平均值 标准偏差 试件板的宽度b（mm） 16 99-120 10.1 100 20 154-186 15.7 100 22 191-231 19.5 105 24 222-270 22.7 110 第456页 共797页

2 检测方法

名称类别 试 件 试验方法 （1）连接副预拉力采用经计量检定、校准合格的轴力计进行测试。 （2）采用轴力计方法复验连接副预拉力时，应将螺栓直接插入轴力计。 （3）紧固螺栓分初拧、终柠两次进行，初拧应采用手动扭矩板手或专用定扭电动板手;初拧值应为预拉力标准值50%左右。终拧应采用专用电动板手，至尾部梅花头拧掉，读出预拉力值。 注意事项 （1）扭剪型高强度螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批应抽取8套连接副进行复验。 （2）试验用的电测轴力计、油压轴力计、电阻应变仪、扭矩板手等计量器具，应在试验前进行标定，其误差不得超过2%。 （3）每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。 （4）在紧固中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验。 （5）复验螺栓连接副的预拉力平均值和标准偏差应符合上页表的规定。 高强度螺栓紧固轴力试验 现场安装用螺栓随机抽取 高强度螺栓性能检查 高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验二栓拼接拉力试件 （1）先将冲钉打入试件孔定位，然后逐个装换成同批经预拉力复验的扭剪型高强度栓。 （2）紧固高强度螺栓应分初柠、终拧。初拧应达到螺栓预拉力标准值的50%左右。 （3）试件应在其侧面画出观察滑移的直线。 （4）将组装好的试件置于拉力试验机上，试件的轴线与试验机夹具中心严格对中。 （5）加荷，应先加10%的抗滑移设计荷载值，停1min后，再平稳加荷，加荷速度为3-5kN/s。直拉至滑移破坏，测得滑移荷载 。 （6）由紧固轴力平均值和测得的滑移荷载计算抗滑移系数。 （1）制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数检验。制造批可按分部（子分部）工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的可视为一批。 （2）选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。每批三组试件。 （3）试件钢板的厚度t1、t2应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定;宽度b可参照上页表规定取值；L1应根据试验机夹具的要求确定。 （4）试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。 （5）抗滑移系数检验用的试件应由制造厂加工，试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副，在同一环境条件下存放。 第457页 共797页

高强螺栓和连接副的额定荷载及螺母和垫圈的硬度试验，应在工厂进行；连接副紧固轴力的平均值和变异系数由厂方、施工方参加，在工厂确定。摩擦面的抗滑移系数试验，可由制造厂按规范提供试件后在工地进行。 (三) 施工机具

高强度螺栓安装最主要的施工机具就是高强度螺栓电动扳手，施工机具根据用途不同主要有：

电动工具 名称 扭矩型电动高强度螺栓扳手 扭剪型电动高强度螺栓扳手 角磨机 图例 用途 1．用于高强度螺栓初拧 2．用于因构造原因扭剪型电动扳手无法终拧节点 用于高强度螺栓终拧 用于清除摩擦面上浮锈、油污等 手动工具 名称 钢丝刷 手工扳手 棘轮扳手 图例 用途 用于清除摩擦面上浮锈、油污等 用于普通螺栓及安装螺栓初、终拧 第458页 共797页

(四) 作业条件

序号 1 2 3 4 5 作业条件 施工前根据工程特点，标准化设计爬梯；并按施工组织设计要求加工制作或采购。 高强度螺栓的有关技术参数已按有关规定进行复验合格。 电动扳手和手工扳手等已经过相关部门标定确认合格。 高强度螺栓施工的操作者已接受过培训和技术交底，熟悉高强度螺栓施工的工艺方法。 施工部位螺栓孔径尺寸、摩擦面清理、连接板间隙处理完毕，符合施工条件。 钢结构安装的刚度单元内的框架构件已经吊装到位，校正合格后应及时进行高强度螺栓的施工。 图例 6 三 高强度螺栓安装

本工程高强螺栓的安装，有梁和钢柱的连接、主次梁的连接等，各种腹板厚度大小不一。高强螺栓分两次拧紧，第一次初拧到标准予拉力的60-80%，第二次终拧到标准予拉力的100%。 (一) 施工步骤

第一步：临时螺栓固定钢构件

第二步：用高强度螺栓替换临时螺栓，初拧并作好标志 第三步：按对称顺序，由中央向四周终拧高强度螺栓 (二) 高强度螺栓连接长度的确定

高强度螺栓长度的确定 公式 L=δ + H + nh + c δ—连接构件的总厚度mm； H—螺母高度mm，取0.8D（螺栓直径）； 参数 n—垫片个数； h－垫圈厚度mm； c—螺杆外露部分长度mm（2-3扣为宜，一般取5mm）；计算后取5的整倍数。 (三) 栓孔孔径的检查与修复

高强度螺栓的安装应能自由穿入螺栓孔，严禁强行穿入，如不能自由穿入时，该

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孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭缝密贴后再进行，绞孔后应重新清理孔周围毛刺，严禁气割扩孔。

高强度螺栓连接中连接钢板的孔径略大于螺栓直径，并必须采取钻孔成型方法，钻孔后的钢板表面应平整、孔边无飞边和毛刺，连接板表面应无焊接溅物、油污等，螺栓孔径及偏差如下表所示：

高强度螺栓的孔距和边距值 直径 螺栓 允许偏差 直径 螺栓孔 允许偏差 12 16 ±0.43 13.5 17.5 22 20 22 ±0.52 24 0～+0.52 26 24 27 30 ±0.84 30 33 0～+0.43 1.00 0～+0.84 1.50 圆度（最大和最小直径之差） 中心线倾斜度 不大于板厚的3%,且单层板不大于2mm,多层板迭组合不大于3mm。 (四) 摩擦面及连接板间隙的处理

序号 1 2 具体内容 为了保证安装摩擦面达到规定的摩擦系数，连接面应平整，不得有毛刺、飞边、焊疤、飞溅物、铁屑以及浮锈等污物；摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象。 认真处理连接板的紧密贴合，对因板厚偏差或制作误差造成的接触面间隙，作如下处理。 (五) 安装临时螺栓

序号 1 临时螺栓安装方法 当构件吊装就位后，先用橄榄冲对准孔位（橄榄冲穿入数量不宜多于临时螺栓的30%），在适当位置插入临时螺栓，然后用扳手拧紧，使连接面结合紧密。 临时螺栓安装时，注意不要使杂物进入连接面。临时螺栓的数量不得少于本节点螺栓安装总数的30%且不得少于2个临时螺栓。 螺栓紧固时，遵循从中间开始，对称向周围的进行的顺序。不允许使用高强度螺栓兼作临时螺栓，以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。 一个安装段完成后，经检查确认符合要求方可安装高强度螺栓。 2 3 4 第460页 共797页

(六) 安装高强度螺栓

序号 1 高强度螺栓安装方法 待吊装完成一个施工段，钢结构形成稳定框架单元后，开始安装高强度螺栓。 扭剪型高强度螺栓安装时应注意方向：螺栓的垫圈安在螺母一侧，垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触。 螺栓穿入方向以方便施工为准，每个节点应整齐一致，临时螺栓待高强度螺栓紧固后再卸下。 高强度螺栓的紧固，必须分两次进行。第一次为初拧：初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%～80%；第二次紧固为终拧，扭剪型高强度螺栓终拧时以梅花卡头拧掉为准。 初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。为防止漏拧，当天安装的高强度螺栓，当天应终拧完毕。 初拧、终拧都应从螺栓群中间向四周对称扩散方式进行紧固。 因空间狭窄，高强度螺栓板手不宜操作部位，可采用加高套管或用手动扳手安装。 扭剪型高强度螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，不准遗漏。 2 3 4 5 6 7 8 (七) 高强度螺栓施工检查

序号 1 施工检查 指派专业质检员按照规范要求对整个高强度螺栓安装工作的完成情况进行认真检查，将检验结果记录在检验报告中，检查报告送到项目质量负责人处审批。 扭剪型高强度螺栓终拧完成后进行检查时，以拧掉尾部为合格，螺栓丝扣外露应为2-3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。 对于因构造原因而必须用扭矩扳手拧紧的高强度螺栓，则使用经过核定的扭矩扳手用转角法进行抽验。 扭剪型高强度螺栓连接副终拧后，除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花头者外，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%。 高强度螺栓安装检查在终拧1h以后、24h之前完成。 对采用扭矩扳手拧紧的高强度螺栓，终拧结束后，检查漏拧、欠拧宜用0.3～0.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧、漏拧应补拧；超拧应更换。 做好高强度螺栓检查记录，经整理后归入技术档案。 2 3 4 5 6 7 第461页 共797页

(八) 高强度螺栓施工质量保证措施

序号 1 2 3 4 5 6 7 高强度螺栓质量保证措施 雨天不得进行高强度螺栓安装，摩擦面上和螺栓上不得有水及其它污物。 钢构件安装前应清除飞边、毛刺、氧化铁皮、污垢等。已产生的浮锈等杂质，应用电动角磨机认真刷除。 雨后作业，用氧气、乙炔火焰吹干作业区连接磨擦面。 高强度螺栓不能自由穿入螺栓孔位时，不得硬性敲入，用绞刀扩孔后再插入，修扩后的螺栓孔最大直径不应大于1.2倍螺栓公称直径，扩孔数量应征得设计单位同意。 高强度螺栓在栓孔内不得受剪，螺栓穿入后及时拧紧。 初拧时用油漆逐个作标记，防止漏拧。 扭剪型螺栓的初拧和终拧由电动剪力扳手完成，因构造要求未能用专用扳手终拧螺栓由亮灯式的扭矩扳手来控制，确保达到要求的最小力矩。 扭剪型高强度螺栓以梅花头拧掉为合格。 因土建相关工序配合等原因拆下来的高强度螺栓不得重复使用。 制作厂制作时在节点部位不应涂装油漆 若构件制作精度相差过大，应现场测量孔位，更换连接板。 8 9 10 11

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