高强度螺栓连接施工工艺标准.docx

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高强度螺栓连接施工工艺标准

高强度螺栓连接施工工艺标准

3.6.1总则

3.6.1.1适用范围

本工艺标准适用于工业与民用建筑钢结构工程中的高强度螺栓连接的施工。

3.6.1.2编制参考标准及规范

（1）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001

（2）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82－91）

（3）《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228

（4）《钢结构用高强度大六角头螺母》GB/1229

（5）《钢结构用高强度垫圈》GB1230

（6）《钢结构用大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条》GB1231

（7）《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB3632—1995。

（8）《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB3633－1995

3.6.2术语、符号

3.6.2.1符号

（1）TC——施工扭矩（N•m）

（2）K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由复验测得的合格的平均扭矩

系数代入。

（3）Pc——高强度螺栓施工预拉力（kN）；

（4）d——高强度螺栓螺杆直径（mm）。

3.6.3基本规定

3.6.3.1高强度螺栓应在钢结构吊装完毕、按照设计和施工规范的要求矫正到位、

检查合格之后开始施工。

3.6.3.2高强度螺栓的制孔按表3.6.3.2—1的要求选配，高强度螺栓连接构件制孔

允许偏差见表3.6.3.2—2，高强度螺栓的孔距和边距值见表3.6.3.2—3，高强度螺栓连接

构件的孔距允许偏差见表3.6.3.2—4。

3.6.4施工准备

3.6.4.1技术准备

（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100mm取整为5mm的倍数，余数2舍3进，螺栓长度大于100mm可以取为

10mm的整倍数进行归类。

高强度螺栓的附加长度可参考表3.6.4.1—1。

（2）施工轴力与终拧力矩的换算

表3.6.4.1—2和表3.6.4.1—3列出了一般国产和进口（日本产）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％。

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－施工扭矩，N·m；

K－高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由复验测得的合格的平均扭矩系数代人；

Pc－高强度螺栓施工预拉力，kN；

d－高强度螺栓螺杆直径，mm。

（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套的按一批计），复验

扭矩系数，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

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3.6.4.1－4的规定。

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3.6.4.1－5的规定

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。

（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，使整个施工进程良性有序。

3.6.4.2施工机具

高强度螺栓施工最主要的施工机具就是力矩扳手，根据施工对象分别有：

（1）扭剪型高强螺栓用扳手

目前我们在市场上常见的日本产扭剪型高强度螺栓扳手的性能参数见表3.6.4.2－1。

（2）扭矩型高强度螺栓扳手（大六角螺栓适用）

电动扭矩扳手一般由机体、扭矩控制盒、套筒、反力承管器、漏电保护器组成，常用的

电动扭矩扳手性能参见表3.6.4.2－2。

（3）通用机具、手动工具

为提高施工效率，一般还可以选用风动扳手进行初拧，根据风动扳手的标称扭矩调节空

气压力即可初步设定扳手的输出扭矩，用于螺栓的初拧，可大大提高施工效率。

其他必备的工具有：

检测合格的力矩扳手（其中至少一把应送有关部门进行校准，在施

工中一般不用于直接施工，专用于其他施工工具的校准和施工检测）、手动棘轮扳手、橄榄

冲子（俗称过眼冲钉，形似橄榄）、力矩倍增计、手锤等。

3.6.4.3作业条件

（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；

（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）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。

3.6.5材料和质量要点

3.6.5.1高强度螺栓的关键要求

高强度螺栓的规格、数量应根据设计的直径要求，按长度分别进行统计，根据施工实际

需要的数量多少、施工点位的分布情况、构件加工质量、运输损坏情况、现场的储运条件、

工程难度等因素，考虑2％～5％的损耗，进行采购。

施工使用的高强度螺栓必须符合《钢结构用高强度大六角头螺险》（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）、《钢结构用大

六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB／T1231）、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》

（GB／T3632）、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件》（GB／T3633）以及其他有关标准

的质量要求。

高强度螺栓连接副必须经过以下试验，符合规范要求时方可出厂：

（1）材料、炉号、制作批号、化学成分与机械性能证明或试验数据。

（2）螺栓的楔负荷试验。

（3）螺母的保证荷载试验。

（4）螺母及垫圈的硬度试验。

（5）连接副的扭矩系数试验（注明试验温度）。

大六角头连接副的扭矩系数平均值和标

准偏差；扭剪型连接副的紧固轴力平均值和标准偏差。

采购交货时应将上述试验资料及相关资料（产品规格、数量、出厂日期、装箱单等）随产

品交购置方。

3.6.5.2高强度螺栓施工质量的关键要求

安装高强度螺栓前作好接头摩擦面清理，不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物，用

钢丝刷沿受力垂直方向除去浮锈。

摩擦面应干燥，没有结露、积霜、积雪。

并不得在雨天进

行安装。

使用的扭矩扳手应按规定进行校准，班前应对定扭矩扳手进行校核，合格后方能使用。

高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内。

扩孔时，铁屑不得掉入板层间。

扩孔数量不得超过一

个接头螺栓孔的1／3，扩孔直径不得大于原孔径再加2mm。

严禁用气割进行高强度螺栓的扩

孔工作。

严格按照从中间向四周扩展的顺序，执行初拧、（复拧）、终拧的施工工艺程序，严禁一

步到位的方法直接终拧。

3.6.5.3高强度螺栓施工技术的关键要求

施工前应对大六角头螺栓的扭矩系数、扭剪型螺栓的紧固轴力和摩擦面抗滑移系数进行

复验，合格后方允许施工。

一个接头上的高强度螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧，每拧一遍均应用不同

颜色的油漆做上标记，防止漏拧。

高强度螺栓的紧固顺序从刚度大的部位向不受约束的自由

端进行，从中间向四周进行，以便板间密贴。

3.6.5.4职业健康和施工安全关键要求

高强度螺栓施工高空移动频繁，应有可靠的措施既保证操作的安全，又方便施工人员转

移工位。

施工中拧下来的扭剪型高强度螺栓的梅花头要随拧随收集，严防坠落，严禁高空抛洒。

3.6.5.5环境保护关键要求

施工中如使用风动工具时应避免噪声污染。

施工中拧下来的扭剪型高强度螺栓的梅花头，要随拧随收集到地面集中存放和处理。

3.6.6施工工艺

3.6.6.1工艺流程

高强度螺栓施工应严格遵循以下工艺流程：

3.6.6.2操作工艺要求

（1）高强度螺栓的储存

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）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。

连接副入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。

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。

4）使用开包时应核对螺栓的直径、长度。

5）使用过程中不得雨淋，不得接触泥土、油污等脏物。

（2）高强度螺栓的紧固方法

高强度螺栓的紧固是用专门扳手拧紧螺母，使螺杆内产生要求的拉力。

1）大六角头高强度螺栓一般用二种方法拧紧，即扭矩法和转角法：

扭矩法分初拧和终拧二次拧紧。

初拧扭矩用终拧扭矩的0％～50％，再用终拧扭矩把螺

栓拧紧。

如板层较厚，板叠较多，初拧的板层达不到充分密贴，还要在初拧和终拧之间增加

复拧，复拧扭矩和初拧扭矩相同或略大。

转角法也分初拧和终拧二次进行。

初拧用定扭矩扳手以终拧扭矩的30％～50％进行。

使接头各层钢板达到充分密贴，再在螺母和螺栓杆上面通过圆心画一条直线，然后用扭矩扳

手转动螺母一个角度，使螺栓达到终拧要求。

转动角度的大小在施工前由试验统计确定。

2）扭剪型高强度螺栓紧固也分初拧和终拧二次进行：

初拧用定扭矩扳手，以终拧扭矩的30％～50％进行，使接头各层钢板达到充分密贴，

再用电动扭剪型扳手把梅花头拧掉，使螺栓杆达到设计要求的轴力。

对于板层较厚，板叠较

多，安装时发现连接部位有轻微翘曲的连接接头等原因使初拧的板层达不到充分密贴时应增

加复拧，复拧扭矩和初拧扭矩相同或略大。

（3）高强度螺栓的安装顺序

一个接头上的高强度螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。

初拧、复拧、终拧都

应从螺栓群中部开始向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止

漏拧。

接头如有高强度螺栓连接又有电焊连接时，是先紧固还是先焊接应按设计要求规定的顺

序进行，设计无规定时，按先紧固后焊接（即先栓后焊）的施工工艺顺序进行，先终拧完高强

度螺栓再焊接焊缝。

高强度螺栓的紧固顺序从刚度大的部位向不受约束的自由端进行，同一节点内从中间向

四周，以使板间密贴。

（4）高强度螺栓施工注意事项

高强度螺栓施工时应注意以下事项：

（1）螺栓穿入方向以便利施工为准，每个节点整齐一致；

（2）螺母、垫圈均有方向要求，螺栓、螺母均标有级别与生产厂家；

（3）已安装高强度螺栓严禁用火焰或电焊切割梅花头；

（4）因空间狭窄，高强度螺栓扳手不宜操作部位，可采用加高套管或用手动扳手安装；’

（5）高强度螺栓超拧应更换并废弃换下来的螺栓，不得重复使用；

（6）安装中的错孔、漏孔不允许用气割开孔，错孔应严格按《钢结构工程施工质量验

收规范》（GB50205—2001）和《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82—

91）的要求进行处理；

（7）当气温低于-10℃时停止作业；当摩擦面潮湿或暴露于雨雪中，停止作业；

（8）高强度螺栓的包装、运输与使用中应尽量保持出厂状态；

（9）施工前必须对扭矩扳手进行标定；终拧时，大六角螺栓应按施工扭矩施拧，扭剪型

螺栓用专用电动扳手施拧，拧掉梅花头；

（10）高空施工时严禁乱扔螺栓、螺母、垫圈及尾部梅花头，应严格回收，以免坠落伤人；

（11）施拧后应及时涂防锈漆；

（12）对于露天使用或接触腐蚀性气体的钢结构，在高强度螺栓拧紧检查验收合格后，连

接处板缝应及时用防水或耐腐蚀的腻子封闭；

（13）要求初拧、复拧、终拧在24h内完成；

（14）母材生浮锈后在组装前必须用钢丝刷清除掉；

（15）再次使用的连接板需再次处理；

（16）连接板叠的错位或间隙必须按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001

要求进行处理，确保结合面贴实。

3.6.7质量检验

3.6.7.1.主控项目

（1）钢结构用高强度螺栓连接副其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设

计要求，出厂时应附带产品合格证明文件、中文标志及检验报告。

高强度大六角头螺栓连接

副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检验报

告。

（2）高强度大六角螺栓连接副应按标准3.6.4.1条复验扭矩系数并符合本条规定，提

出复验报告。

（3）扭剪型高强度螺栓连接副应按本标准3.6.4.1条复验紧固轴力（预拉力），检验结

果应符合本条规定，并提出检查复验报告。

（4）钢结构制作和安装单位应按本标准3.6.4.1条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，并提出试验报告和复验报告。

（5）高强度大六角头螺栓紧固检查，用0.3～0.5kg的小锤逐颗敲击螺栓，检查其紧固

程度，防止漏拧。

对每个节点螺栓数的10％，但不小于1颗进行扭矩抽检，检查时先在螺

杆和螺母上面划一直线，松动螺母60o测得的扭矩应在（0.9～1.1）Tch范围内，Tch按下式计算：

Tch=K·P·d

式中Tch——检查扭矩，N·m；

K——高强度螺栓连接副扭矩系数；

P——高强度螺栓设计预拉力，kN；

d——螺栓公称直径，mm。

如有不符合上述规定的节点，应扩大10％进行抽检，如仍有不符合规定者，则整个节

点应重新紧固并检查。

对扭矩低于下限值的螺栓应进行补拧；对超过上限值的应更换螺栓。

扭矩检查应在1h后进行，并应在24h以内检查完毕。

（6）对扭矩扳手扳前扳后必须进行校核，其误差不得大于3％，并作记录。

（7）扭剪型高强度螺栓紧固检查，以目视确认螺栓梅花卡头被专用扳手拧掉，即判定终

拧合格；对不能采用专用扳手紧固的螺栓，应按高强度大六角头螺栓检验方法检查，不得采

用专用扳手以外的方法将螺栓的梅花头取掉。

3.6.7.2一般项目

（1）高强度螺栓连接副应按包装箱配套供应，包装箱上应标明批号、规格、数量及生

产日期。

螺栓、螺母、垫圈外表面应涂油保护，不应出现生锈和沾染脏物，螺纹不应损伤，

按5％箱数抽查。

（2）对建筑结构安全等级为一级、跨度40m及1）2_k的螺栓球节点钢网架结构，其连

接高强度螺栓应进行表面硬度试验，对8.8级的高强度螺栓其硬度为HRC21～29；10.9级高

强度螺栓其硬度应为HRC32～36，且不得有裂缝，按规格抽查8只。

（3）高强度螺栓连接副的施拧顺序和初拧、复拧扭矩应符合设计要求及本标准3.6.6.2

条的规定，全数检查并作记录。

（4）高强度螺栓连接副终拧后，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，抽查5％且不少于10个。

（5）高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊

疤、氧化铁皮、污垢等，除设计要求外摩擦面不应涂漆，应全面检查。

（6）高强度螺栓应自由穿入螺栓孔。

高强度螺栓孔不应采用气割扩孔，扩孔数量应征

得设计同意，扩孔后的孔径不应超过1.2d（d为螺栓直径）。

（7）螺栓球节点网架总拼完成后，高强度螺栓与球节点应紧固连接，高强度螺栓拧入螺

栓球内的螺纹长度不应小于1.0d（d为螺栓直径），连接处不应出现间隙、松动、未拧紧情况。

3.6.8安全及环境保护

3.6.8.1安全措施

（1）在钢结构施工以前，应建立健全安全生产管理体系，层层落实安全生产责任制；

（2）根据工程的具体特点，作好切合实际的安全技术书面交底。

定期与不定期的进行

安全检查，经常开展安全教育活动，使全体职工提高自我保护能力；

（3）现场用电必须严格执行GB50194－93、JGJ46—88等的规定，高强度螺栓施工机具

的接电口应有防雨、防漏电的保护措施，防止施工人员触电；

（4）进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须系安全带，穿防滑鞋；

（5）高空操作人员使用的工具及安装用的零、部件，应放入随身携带的工具袋内，不

可随便向上下丢抛。

手动工具如棘轮扳手、梅花扳手等应用小绳拴在施工人员的手腕上，拧

下来的扭剪型螺栓梅花头应随手放入专用的收集袋内，避免坠落伤人；

（6）作好高空施工的安全防护工作，设计和制作标准化的高强度螺栓施工用安全吊篮，

要求吊篮安全牢靠轻便，便于工人施工转场；

（7）施工前应对高空作业人员进行身体检查，对患有不宜高空作业疾病（心脏病、高血压、

贫血等）的人员不得安排高空作业。

3.6.8.2环境保护和文明施工

（1）使用风动或其他噪声较大的工具、机具施工时要尽量避免夜间施工，以免噪声扰

民。

（2）拧下来的扭剪型高强度螺栓梅花头要集中堆放，统一处理。

3.6.9质量记录

高强度螺栓安装质量验收应提供的书面记录有：

（1）高强度螺栓连接副出厂合格证和复验记录；

（2）高强度螺栓接头摩擦面处理和抗滑移系数试验报告；

（3）高强度螺栓安装初拧、复拧、终拧质量检查记录及扭矩扳手的检查数据；

（4）施工批质量检查验收单。