高强度螺栓安装专项方案Word格式.docx
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注：
承压型连接（如柱或抗剪桁架的压杆连接）中的高强螺栓孔可按表中值减少0.5～1.0mm。
高强度螺栓连接构件制孔允许偏差表3.2-2
名称
直径及允许偏差（mm）
螺栓
直径
2
4
7
允许偏差
±
0.43
0.52
0.84
螺栓孔
3.5
7.5
（24）
（30）
3
+0.43
+0.52
+0.84
圆度（最大和最小直径差）
1.00
1.50
中心线倾斜度
应不大于板厚的3％且单层板不得大于2.0mm，多层板叠组合不得大于3.0mm。
高强度螺栓的孔距和边距值表3.2-3
位置和方向
最大值（取两者的较小值）
最小值
中心间距
外排
8d0或12t
3d0
中间排
构件受压力
12d0或18t
构件受拉力
16d0或24t
中心至构件边缘的距离
顺内力方向
4d0或8t
2d0
垂直内
力方向
切割边
1.5d0
扎制边
1.d0为高强度螺栓的孔径；
t为外层较薄板件的厚度。
2.钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的高强度螺栓的最大间距，可按中间排数值采用。
3.设计有规定时按设计要求采用。
高强度螺栓连接构件的孔距允许偏差表3.2-4
项次
项目
螺栓孔距（mm）
＜500
500～1200
1200～3000
＞3000
1
同一组内任意两孔间
1.0
1.2
-
相邻两组的端孔间
1.5
+2.0
3.0
孔的分组规定：
1.在节点中连接板与一根杆件相连的孔划为一组。
2.接头处的孔：
通用接头——半个拼接板上的孔为一组；
阶梯接头——两接头之间的孔为一组。
3.在两相邻节点或接头间的连接孔为一组，但不包括1、2所指的孔。
4.受弯构件翼缘上，每1m长度内的孔为一组。
第一节技术准备
1.1高强度螺栓长度的选用
高强度螺栓紧固后，以丝扣露出2～3扣为宜，一个工程的高强螺栓，首先按直径分类，统计出钢板束厚度，根据钢板束厚度，按下列公式选择所需长度：
螺栓长度＝板束厚度＋附加长度
螺栓长度小于l00mm取整为5mm的倍数，余数2舍3进，螺栓长度大于100mm可以取为l0mm的整倍数进行归类。
高强度螺栓的附加长度可参考表4.1-1。
高强度螺栓的附加长度表4.1-1
螺栓直径（mm）
16
大六角高强度螺栓（mm）
25
35
40
45
50
55
1.2施工轴力与终拧力矩的换算
表4.1-2列出了一般国产高强度螺栓允许的施工轴力。
设计给出了轴力时按设计要求施工，如设计未给出高强度螺栓的轴力要求，可按该表选用，施工轴力比设计轴力一般要增加10%。
国产大六角头高强度螺栓施工轴力（单位：
kN）表4.1-2
性能等级
轴力
8.8S
10.9S
设计轴力
施工轴力
M16
70
75
100
110
M20
120
155
170
对于大六角高强度螺栓，施工时必须把施工轴力换算为施工扭矩作为施工控制参数。
大六角头高强度螺栓施工扭矩可由下式确定：
TC＝K·
PC·
d
式中TC–—施工扭距，N·
m；
K–—高强度螺栓连接副的扭距系数的平均值，该值由复验验测得的合格的平均扭距系数代入。
PC–—高强度螺栓施工预拉力，kN；
d–—高强度螺栓螺杆直径，㎜。
1.3高强度螺栓安装前的试验
高强度螺栓使用前，应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关规定对高强度螺栓及连接件至少进行以下几项检验：
1）高强度螺栓连接副扭矩系数试验
大六角头高强度螺栓，施工前按每3000套螺栓为一批（不足3000套的按一批记），复检扭距系数，每批复验8套。
其平均值应为0.110～0.150，标准偏差小于或等于0.010。
扭矩系数的试验方法如下：
将螺栓穿入轴力计，在测出螺栓预拉力P的同时，应测定出加于螺母上的施拧扭矩值T，并应按下式计算扭矩系数K
K＝T/（P·
d）
式中T–—施拧扭矩，N·
d–—高强度螺栓的公称直径，㎜；
P–—螺栓预拉力，kN。
进行连接副扭矩系数试验时螺栓预拉力值应符合表4.1-4的规定。
螺栓预拉力值范围（kN）表4.1-4
螺栓规格（mm）
M22
M24
M27
M30
预拉力值P
93～113
142～177
175～215
206～250
265～324
325～390
扭剪型高强螺栓连接副采用扭矩法施工时，其扭矩系数亦按上述规定确定。
2）紧固轴力试验；
扭剪型高强度螺栓施工前，按每3000套螺栓为一批（不足3000套的按一批计），每批复验8套高强螺栓的紧固轴力，其平均值和变异系数应符合表4.1-5的规定。
扭剪型高强度螺栓紧固轴力及变异系数表4.1-5
每批紧固
轴力平均值
公称（kN）
109
211
245
最大（kN）
186
231
270
最小（kN）
99
154
191
222
紧固轴力变异系数
≤10％
3）连接件的摩擦系数（又称抗滑移系数）试验及复验：
采用与钢构件同材质，同样摩擦面处理方法，同批生产，同等条件堆放的试件，每批三组，由钢构件制作厂及安装现场分别作摩擦系数试验。
试件数量，以单项工程每2000t为一批，不足2000t者视作一批。
试件的具体要求和检验方法按照GB50205-2001的有关要求。
1.4作业指导书的编制和技术交底
施工前应当根据本工艺标准的质量技术要求结合工程实际编制专项作业指导书，用书面的形式、根据工作范围、作业要求交底到每一个施工人员。
针对不同的施工和管理人员，技术交底书应明确其施工安全、技术责任，使之清楚地知道他的上道工序应达到的质量要求，使用哪些特殊的施工方法，施工中发现问题按照什么途径寻求技术指导和援助，需要达到的施工质量标准，如何交接给下一施工工序等，使整个施工进程良胜有序。
第二节施工机具准备
高强度螺栓施工最主要的施工机具就是力矩扳手
第三节作业条件
3.1、施工前应根据工程特点设计施工操作吊篮，并按施工组织设计的要求加工制作或采购；
3.2、高强度螺栓的有关技术参数已按有关规定进行复验合格；
抗滑移系数试验合格；
3.3、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。
第一节高强度螺栓的工艺流程
高强螺栓的采购及储存
第二节高强度螺栓的采购及储存
2.1高强度螺栓的采购
2.1.1、大六角头高强度螺栓连接副由一个大六角头螺栓、一个螺母和两个垫圈组成，使用组合应按表2.1规定；
抗扭剪高强度连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。
高强度螺栓连接副应在同批内配套使用。
大六角头高强度螺栓连接副组合表2.1
螺母
垫圈
10H
HRC35--45
2.1.2、高强度螺栓连接副，应由制造厂按批配套供货，并必须有出厂质量保证书。
2.1.3、高强度螺栓在运输、保管过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。
2.2高强度螺栓的储存
2.2.1、高强度螺栓连接副由制造厂按批号，一定数量同一规格配套后装为一箱（桶），从出厂至安装前严禁随意开包。
在运输过程中应轻装、轻卸，防止损坏，防雨、防潮。
当出现包装破损、螺栓有污染等异常现象时，应及时用煤油清洗，并按高强度螺栓验收规程进行复验，经复验扭矩系数或轴力合格后，方能使用。
2.2.2、工地储存高强度螺栓时，应放在于燥、通风、防雨、防潮的仓库内，并不得损伤丝扣和沾染脏物。
连接副人库应按包装箱上注明的规格、批号分类存放。
安装时，要按使用部位，领取相应规格、数量、批号的连接副，当天没有用完的螺栓，必须装回干燥、洁净的容器内，妥善保管并尽快使用完毕，不得乱放、乱扔。
2.2.3、使用前应进行外观检查，表面油膜正常无污物的方可使用。
2.2.4、使用开包时应核对螺栓的直径、长度。
2.2.5、使用过程中不得雨淋，不得接触泥土、油污等脏物。
第三节高强度螺栓连接副和摩擦面的抗滑移系数的检验
3.1大六角头高强度螺栓连接副用扭矩法施工前，应在施工现场待安装的螺栓检验批中随机抽取8套复验高强度螺栓连接副的扭矩系数，其平均值和标准偏差应符合表5.3.1-1的要求。
对于建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力节点所使用的大六角头高强度螺栓连接副，除进行扭矩系数检验外，应对螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度进行复验，试验方法及检验结果应符合《钢结构用高强度螺栓大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的规定。
高强度大六角头螺栓连接副扭矩系数表5.3.1-1
连接副表面状态
扭矩系数平均值
标准偏差
备注
符合《钢结构用高强度螺栓大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的要求
0.110～0.150
0.010
符合《锌铬涂层技术条件》GB/T18684的要求
0.110～0.200
附加润滑工艺
注:
扭剪型高强度螺栓连接副当采用扭矩法施工时，其扭矩系数亦符合本表的规定。
连接副扭矩系数复验用的计量器具应在试验前进行标定，误差不得超过２％。
每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。
在紧固中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验。
连接副扭矩系数的复验应将螺栓穿入轴力计，在测出螺栓预拉力Ｐ的同时，应测定施加于螺母上的施拧扭矩值Ｔ，并应按下式计算扭矩系数Ｋ。
式中Ｔ——施拧扭矩（Ｎ·
ｍ）；
ｄ——高强度螺栓的公称直径（ｍｍ）；
Ｐ——螺栓预拉力（ｋＮ）。
进行连接副扭矩系数试验时，螺栓预拉力值应符合表表5.3.1-2的规定。
螺栓预拉力值范围（kN）表5.3.1-2
10.9级
177～216
329～397
3.2扭剪型高强度螺栓连接副施工前，应在施工现场待安装的连接副检验批中随机抽取８套，复验高强度螺栓连接副的紧固轴力，其平均值和标准偏差应符合表5.3.2的规定。
对于建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力节点所使用的扭剪型高强度螺栓连接副，除进行紧固轴力检验外，应对螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度进行复验，试验方法及检验结果应符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633的规定
扭剪型高强度螺栓紧固轴力和标准偏差（KN）表5.3.2
（22）
紧固预拉力的
平均值
99～120
154～186
191～231
222～270
9.9
15.4
19.1
22.2
连接副紧固轴力可采用经计量检定、校准合格的轴力计进行测试。
试验用的电测轴力计、油压轴力计、电阻应变仪、扭矩扳手等计量器具，应在试验前进行标定，其误差不得超过２％。
采用轴力计方法复验连接副紧固轴力时，应将螺栓直接插入轴力计。
紧固螺栓分初拧、终拧两次进行，初拧应采用手动扭矩板手或专用定扭电动扳手；
初拧值应为预拉力标准值的５０％左右。
终拧应采用专用电动扳手，至尾部梅花头拧掉，读出轴力值。
3.3大六角头高强度螺栓连接副采用转角法施工前，应在施工现场待安装的螺栓检验批中随机抽取８套，检验高强度螺栓连接副的紧固终拧转角，其检验结果应符合表5.3.3的规定。
对于建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力节点所使用的大六角头高强度螺栓连接副，除进行终拧转角检验外，应对螺栓楔负载、螺母保证载荷、螺母及垫圈硬度进行复验，试验方法及检验结果应符合
《钢结构用高强度螺栓大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的规定。
高强度螺栓连接副终拧转角表5.3.3
螺栓长度
螺栓预拉力
终拧转角
l≤4d
高强度螺栓施工预拉力标准值（表）
90°
～150°
1.连接件两面均与螺栓轴垂直
2.终拧后螺栓螺纹露出2～3扣
4d＜l≤8d
150°
～210°
8d＜l≤12d
195°
～285
检验用螺栓副应在施工现场待安装的螺栓副检验批中随机抽取，每批应抽取8套连接副进行试验。
试验宜在轴力计上进行，初拧据矩和初拧方法应采用按4.2.3条的规定进行，初拧以后对螺栓、螺母、垫圈及连接件划线，然后转动螺母，当螺栓轴力达到施工预拉力标准值时停止转动，螺栓上的划线发生变位，测量划线间的转角值，见图5.3.3
3.4钢结构制作和安装单位应分别进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验，现场处理的构件摩擦面或设计要求涂装防滑涂料的摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应符合设计要求。
1试件要求
制造厂和安装单位应分别以检验批为单位进行抗滑移系数试验。
每批三组试件。
抗滑移系数试验应采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件（左图）。
抗滑移系数试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，并应用同一性能等级的高强度螺栓连接副（或同一性能等级的试验专用连接副）。
试件板面应平整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。
设计要求带涂层的摩擦面，其涂层应干透（固化状态）。
试件钢板的厚度
、
（
≥2
）应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，同时应考虑在摩擦面滑移之前，试件钢板的净截面始终处于弹性状态；
宽度ｂ可有计算确定,也可参照表5.3.4规定取值。
L1应根据试验机夹具的要求确定。
图5.3.4抗滑移系数试件的形式和尺寸
试件板的宽度（mm）表5.3.4
螺栓公称直径
板宽b
100～120
105～125
110～130
120～140
120～150
2试验方法
试验用的试验机误差应在１％以内。
试验用的贴有电阻片的高强度螺栓、压力传感器和电阻应变仪应在试验前用试验机进行标定并在计量有效期内，其误差应在２％以内。
试件的组装顺序应符合下列规定：
先将冲钉打入试件孔定位，然后逐个换成装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓。
紧固高强度螺栓应分初拧、终拧。
初拧应达到螺栓预拉力标准值的50％左右。
终拧后，螺栓预拉力应在0.95Ｐ～1.05Ｐ（Ｐ为高强度螺栓设计预拉力值）之间。
试件应在其侧面划出观察滑移的直线。
将组装好的试件置于拉力试验机上，试件的轴线应与试验机夹具中心对中。
平稳加荷（加荷速度为３～５ｋＮ/秒）直拉至滑动破坏，测得滑移荷载
。
在试验中当发生以下情况之一时，所对应的荷载可定为试件的滑移荷载：
1）试验机发生回针现象；
2）试件侧面划线发生错动；
3）Ｘ—Ｙ记录仪上变形曲线发生突变；
4）试件突然发生“嘣”的响声。
3抗滑移系数值
应根据试验所测得的滑移荷载
和螺栓预拉力Ｐ的实测值，按下式计算，宜取小数点二位有效数字。
式中：
—由试验测得的滑移荷载（kN）；
—摩擦面面数，取
＝２；
—试件滑移一侧高强度螺栓预拉力实测值（或同批螺栓连接副的预拉力平均值）之和（取三位有效数字）（kN）；
ｍ—试件一侧螺栓数量，取ｍ=2。
第四节高强螺栓的安装
4.1高强度螺栓长度的确定
4.1.1连接用高强度螺栓的计算长度按下式确定：
l=lˊ+△l
式中lˊ——连接板层总厚度；
l——附加长度，可由下式确定，也可由表5.4.1-1查得。
△l＝m＋ns＋3p
式中m—高强度螺母公称厚度；
n—垫圈个数。
扭剪型高强度螺栓连接副为1；
大六角头高强度螺栓连接副为2。
s—高强度垫圈公称厚度
p—螺纹的螺距
高强度螺栓附加长度（mm）表5.4.1-1
M12
高强度螺母公称厚度
高强度垫圈公称厚度
3．0
4．0
5．0
螺纹的螺距
1．75
2．00
2．50
3．00
3．50
大六角头高强度螺栓附加长度
31
36
39
43
47
51
扭剪型高强度螺栓附加长度
32
计算长度经修正约进至5或10mm后，为高强度螺栓的公称长度。
螺栓公称长度的取值，应保证终拧后外露丝扣为2-3扣。
当采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚度（s）应取实际厚度。
4.1.2对因板厚公差，制造偏差或安装偏差算产生的接触面间隙，应按表5.4.1-2规定进行处理。
接触面间隙处理方法表5.4.1-2
接触面间隙示意图
处理方法
t＜1.0mm时不予处理
t=1.0～3.0mm时，将厚板一侧磨成1：
10的缓坡，使间隙小于1.0mm
t＞3.0mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm，最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同
4.2高强度螺栓的紧固方法
4.2.1采用扭矩法施工时，大六角头高强度螺栓的施工扭矩可由下式计算确定：
Tc=k·
Pc·
d
式中Tc——施工扭矩；
（N·
m）;
k——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值；
Pc——高强度螺栓施工预拉力（kN），见表6.4.2-1；
d——高强度螺栓螺杆直径（mm）。
大六角头高强度螺栓施工预拉力（kN）表5.4.2-1
螺栓性能等级
60
210
250
320
390
4.2.2高强度螺栓采用转角法紧固时，在初拧、复拧的基础上，螺栓旋转的终拧角度宜按表5.4.2-2执行。
初拧后螺母的终拧角度表5.4.2-2
螺栓长度l
连接件两面的状态
连接件两面均与螺栓轴垂直
连接件面垂直于螺栓轴，另一面呈1：
20以下的倾斜面
连接件两面均与螺栓轴呈1：
1/3圈（120°
）
1/2圈（180°
2/3圈（240°
5/6圈（300°
1圈（360°
1.螺母的转角为螺母与螺栓杆之间的相对转角；
2.当螺栓长度l超过12倍螺栓公称直径d时，螺母的终拧角度应由试验确定。
4.2.3高强度螺栓紧固分初拧和终拧进行紧固，当接头单排（列）螺栓个数超过20时，应分初拧、复拧、终拧进行紧固。
高强度螺栓初拧、复拧扭矩宜按终拧扭矩的50%进行施拧，施拧紧方法可参照表5.4.2-3。
高强度螺栓初拧、复拧方法表5.4.2-3
施拧方法
扭矩控制法
80N•M
100N•M
200N•M
250N•M
300N•M
400N•M
500N•M
标准板手法
一个工人用标距300mm的扳手用力拧紧
一个工人用标距400mm的扳手用力拧紧
一个工人用标距500mm的扳手用力拧紧
4.2.4高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧，和以接头刚度较大的部位向约束较小的方向施拧。
如：
1.一般接头应从接头中心顺序向两端进行，见图5.4.2-4所示。
图5.4.2-4图5.4.2-5图5.4.2-6
2.箱型接头应按图5.4.2-5所示A、B、C、D的顺序进行。
3.工字梁接头栓群应按图5.4.2-6
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