高 强 度 螺 栓 施 工 工 法00.docx
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高强度螺栓施工工法00
高强度螺栓连接施工工法
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。
一、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。
二、适用范围
适用于建、构筑物钢结构的工地连接。
三、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。
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。
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，同时螺栓杆也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。
四、工艺流程及操作要点
（一）工艺流程
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
垫板处理
临时螺栓紧固、连接板检测
不合格
合格
安装高强度螺栓
换掉临时螺栓
扭矩计算、扳手检验
初拧、标记
更换螺栓
终拧、标记
补拧
欠拧
检查
不合格
超拧
合格
验收
（二）高强度螺栓的保存
高强度螺栓连接按设计要求选型，其螺栓、螺母、垫圈应由制造厂按批配套供货、分类保管，并采取防潮、防腐措施。
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。
（三）对高强度螺栓及摩擦面的要求
使用的高强度螺栓必须有质保书，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，并应根据有关要求进行抗滑移试验，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。
（四）连接板的检测及处理
连接板不得有挠曲变形，否则必须矫正后方可施工。
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。
（五）对孔与扩孔
安装螺栓时，应采用冲钉对正螺孔，使螺栓能自由投入。
若螺栓孔误差大时，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、铁屑应清除干净。
（六）临时螺栓安装
使用冲钉对正螺孔后，先穿入普通螺栓将构件进行临时连接。
临时螺栓数量不少于节点螺栓的1／3且不少于两个，拧紧临时螺栓后拨出冲钉。
高强螺栓不得作临时安装螺栓用。
（七）高强螺栓的安装
安装前要核查高强螺栓的规格、数量、质量，检查螺栓孔位质量。
高强螺栓安装时应能自由穿入孔内，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，注意垫片方向，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。
（八）高强螺栓的紧固
高强螺栓的施拧，宜由螺栓群中部向四周的对称进行，紧固分两次拧紧，即初拧和终拧，初拧后仍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内完成。
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），见下表；
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（㎜）
M12
M16
M20
（M22）
M24
M27
M30
8.8S
45
75
120
150
170
225
275
10.9S
60
110
170
210
250
320
390
扭剪型高强度螺栓的初拧扭矩宜按下式计算：
To＝0.065Pc·d
To——初拧扭矩（N·m）
Pc——螺栓紧固轴力（KN），见下表。
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
M16
M20
M22
M24
每批紧固轴力的平均值
（KN）
公称
109
170
211
245
最小
99
154
191
222
最大
120
186
231
270
紧固轴力变异系数
≤10%
实际施工中也可参照下表选用：
螺栓直径（㎜）
M16
M20
M22
M24
初拧扭矩（N·m）
115
220
300
390
扭剪型高强度螺栓的终拧，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，初拧、复拧和终拧后，螺栓应用不同的颜色的涂料作出标记。
（九）高强度螺栓连接副与连接板之间应无间隙且无歪斜现象，否则必须拆除后重新安装。
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。
（十）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。
②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。
（十一）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的检查方法检查。
（十二）成品保护
①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。
高强度螺栓连接副终拧检验合格后不得再随意拧动。
②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。
③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。
五、材料与设备
（一）材料要求
（1）高强度螺栓连接副必须具有质量证明文件，中文标识及扭矩系数和紧固轴力（预紧力）的检验报告齐全。
（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。
（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。
（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，其工作面不应生锈和沾染脏物，不得有裂纹、褶皱、分层或夹杂（夹渣）等缺陷。
（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。
（二）施工机具
高强度螺栓连接的施工机具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。
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-12Ti
200
50/60
6.8
1300
17
400～1200
9.5
国产
PIBD-150
220
50
4
880
8
400～1500
12
PIBD-160
220
50
4.3
950
8
400～1600
10
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-22HD
16
20
22
900
200
7.5
1400
16
8.4
350
M16
M20
M22
1个
1个
1个
LSR-24HD
22
24
1150
200
10
1850
16
12.4
375
M22
M24
1个
1个
除了直接用于施工的扭矩扳手外，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。
六、质量控制
（一）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。
（二）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，具备相应实践经验和技术能力。
（三）高强度螺栓连接副的检验应由有资质的检测机构承担。
（四）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。
（五）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，
（六）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%。
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。
七、安全措施
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）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。
（六）施工单位应有生产安全事故应急预案、应急救援组织或者应急救援人员，配备必要的应急救援器材、设备。
八、环保措施
（一）在编制高强度螺栓连接施工方案时应制定有针对性的环境保护措施，并必须在施工作业中组织实施。
（二）施工现场应遵照《建筑施工场界噪声限值》（GB12523）和《工业企业厂界噪声标准》（GB12348）制定降噪制度，避免对周边产生不利影响。
（三）废弃的螺栓及拧下来的扭剪型螺栓梅花头应随手放入专用的收集袋内集中统一处理，不可随意丢掷。
（四）施工现场应做到垃圾分类管理，沾有油污的螺栓包装物应及时收集、集中处理，不可随意丢掷，避免造成对土体和水体的污染。
（五）施工现场应做到环境整洁卫生，道路、场地平整、坚实、畅通。
九、效益分析
高强度螺栓连接与电焊施工相比，工艺简单，操作方便，施工快捷，不需高技能施工人员，不需要使用大量电能，经济简便，不产生有毒有害气体，不会对周围环境产生影响，一般不存在职业伤害，技术经济效益十分显著。
十、应用实例
序号
工程项目名称
螺栓
类型
工程量
开竣工日期
应用效果
1
常德烟机厂联合厂房
承压型
8000套
2000.12/2001.3
经验收合格
效益明显
2
常德津市邦乐客车公司装配车间
扭剪型
2.5万套
2002.7/2002.9
经验收合格
效益明显
3
湘钢宽厚板项目主厂房
扭剪型
3万套
2004.12/2005.4
经验收合格
效益明显
升级会员 