高栓施拧作业指导书.docx
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第一章总则
1.本作业指导书仅适用于将军渡黄河特大桥。
2.主桥上部结构为栓焊钢桁梁，工地连接除桥面板接头有焊接外，其余均为高强度螺栓连接。
本桥采用了 M24M30共2种规格的螺栓，主桁
节点为M30高强度螺栓，上平纵联、桥门架及横联、桥面板横肋和纵肋为M24高强度螺栓。
3.高强度螺栓应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228〜1231-2006）规定中的10.9S级，M30螺栓材质选用35VB钢，M24高强度螺栓材质选用20MnTiB。
螺帽及垫圈均采用45号优质碳素钢，M24M30高强度螺栓设计预拉力分别为：
240KN、360KN。
4.钢梁杆件栓接面采用厂内电弧喷铝，架设时其板面之间的抗滑移系数不得小于0.45。
5.拼装用螺栓可直接用高栓，一次到位，无需进行更换。
高栓施拧采用扭矩法施工。
第二章高强度螺栓的验收与保管
一、高强度螺栓的验收
高强度螺栓质量复验：
生产厂应以批为单位，提供产品质量检验报告（含扭矩系数）及出厂合格证，施工现场应对高强度螺栓连接副，进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、螺纹参数、机械性能、螺纹脱碳、扭矩系数、标记与包装等检查和复验，并做好记录，不合格产品不得使用。
1.外观检查：
对螺杆、螺母、垫圈表面有无裂纹，锈蚀脱碳检查。
2.型式尺寸，形位公差检查：
检查项目有螺杆螺纹的精度，螺杆垂直度；螺母的精度及支承面的垂直度；垫圈的平整度及表面光洁度；螺杆、螺母、垫圈的各部位尺寸以及螺杆、螺母能否自由配套等。
3.机械性能试验：
（1）螺栓的楔负荷试验:
主要是检验螺杆轴线与螺母支承面不垂直（夹角10°）情况下螺栓的承载能力。
（2）螺母保证荷载试验：
主要是检验在荷载作用下螺母是否脱扣或断裂，以及卸载后，用手能否将螺母旋出（变形情况）
（3）螺栓的屈服轴力和破坏轴力试验：
主要是检验螺栓的强度是否满足规范要求。
（4）螺杆、螺母、垫圈的硬度试验。
4.高强度螺栓连接副应按出厂批号复验扭矩系数，每批号抽验不少于
8套，其平均值和标准偏差应符合设计要求。
不同批号高强度螺栓、螺母、垫圈分类造册，同批号螺栓连接副进行扭矩系数复检，施工时保持同一扭矩。
二、高强度螺栓的保管
1.螺栓、螺母及垫圈入库时应核查数量，分批号、分规格、分厂家存放，并作好防潮、防尘工作，下面以木板垫高，通风，防止锈蚀和表面状态改变，影响螺栓的扭矩系数。
入库后要建立明细库存表，发放登记表，加强管理。
2.螺栓、螺母、垫圈应尽可能保持原有表面处理状况，螺栓、螺母及垫圈要逐个外观检查，有严重疵病影响使用者及用肉眼或低倍放大镜检查发现有裂纹者须予挑出。
3.螺栓、螺母、垫圈清理后应成套配好，每套为一个螺杆，一个螺母，两个垫圈。
垫圈放置时要注意将 45°斜坡面贴向螺杆头和螺母支承面。
螺
母要旋入几扣，并在每个螺杆端部标明长度。
4.库房管库员必须按值班技术人员签字的领料单发料，螺栓要轻拿轻放，防止螺纹损坏。
5.领用高强度螺栓必须严格按节点图上实际需用规格、数量领取，一般不得以短代长或以长代短（外螺纹的露出长度至少留一个螺距）。
6.施工现场必须用规定的工具袋将螺栓运到现场，在搬运过程中要轻拿轻放，防止碰损丝扣及沾污泥砂。
第三章施宁工艺试验
1.施拧工艺试验包括扭矩系数试验、施拧工具标定方法试验、施拧质量的检查及摩擦面抗滑移系数试验。
该四项试验必须由高栓试验室负责进行。
2.扭矩系数试验：
扭矩系数是保证高栓施拧控制高栓预紧力的关键数
据，其离散率越小越好。
因此施工前选择主桁上用量较大的5种规格，各
25套作试验，通过分析归纳得出可靠的扭矩系数K值进行施工，同时由于温度、湿度，对扭矩系数的影响也要通过试验进行适当的调整。
3.施拧工具标定方法试验：
定扭矩电动扳手，在使用前需进行测试标定，在保证螺栓预紧力满足设计要求的情况下定出扭矩值，使用过程中不得随意调整，测定时一般用轴力计与扭矩仪进行测试，带响定扭矩扳手与指针扳手一般在使用前用力矩法或挂重法进行标定。
建立详细登记表，由高栓组统一保管和发放。
4.施拧质量的检查试验：
高强度螺栓施拧质量采用紧扣法检查，通过在轴力计上取25套单栓作紧扣检查试验，测出轴力变化及扭矩值的大小，归纳分析其离散率，从而确定这种检查方法的可靠性。
5.摩擦面抗滑系数试验：
钢梁出厂时，制造厂应提供抗滑移系数试验资料，f值应不小于0.55，工地复验不小于0.45。
第四章高强度螺栓的施拧
一、施拧工具
1.一般拧紧采用梅花套筒扳手、梅花穿心扳手或梅花开口扳手施工。
2.M24、M30高强度螺栓初拧及终拧采用 200〜1500（N-m）、400〜
2500（N-m）电动扳手。
3.M24高强度螺栓不能使用电动扳手施拧的少量可用 0〜800（N・m）
的带响扳手施拧。
4.高栓检查采用200〜1500（N-m）、400〜2500（N-m）指针扳手。
5.施拧工具详见下表：
高强度螺栓施拧主要工具及设备表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
2
梅花开口扳手
M24
把
8
3
梅花开口扳手
M30
把
8
5
梅花穿心扳手
M24
把
10
6
梅花穿心扳手
M30
把
10
8
梅花套筒扳手
M24
把
8
9
梅花套筒扳手
M30
把
10
10
小锤
0.3kg
把
4
高栓检查
11
大锤
6磅
把
10
12
大锤
8磅
把
10
15
电动扳手
200〜1500N-m
把
8
16
电动扳手
400〜2500N•
把
10
17
指针扳手
m
200〜1500N-m
把
2
高栓检查
18
指针扳手
400〜2500N•
把
4
高栓检查
19
控制仪
m
个
18
与电扳匹配
20
稳压器
3kVA
台
10
21
硬度计
台
1
22
压力环
个
50
咼栓试验
23
应变仪
台
2
咼栓试验
24
平衡箱
台
2
与应变仪匹配
25
轴力扭矩仪
0〜600kN
0〜2500N-m
套
1
二、高栓施拧扭矩值计算
1.高强度螺栓初拧值取终拧值的 50%,初拧后对每个螺栓用敲击法进
行检查。
2.终拧采用扭矩法，用电动扳手（不能用电动扳手的部位可用带响扳手）将初拧后的螺栓拧紧到终拧值，考虑到螺栓预拉力的损失及误差，实际使用扭矩，按设计预拉力提高10%确定。
扭矩值按下式计算：
M=K・N•d
式中：
M—扭矩值（N・m
K —扭矩系数（按试验的数理统计值）
N —螺栓的施工预拉力（KN（设计预拉力的1.1倍）
d —螺栓的公称直径（mrj）
上式扭矩系数值，随各种自然及人为因素的变化，跟踪取得试验资料
作相应修改，做好各类螺栓在不同温度、湿度情况下的扭矩系数，施工过程中按工艺要求做好施工记录。
三、高栓施拧次序
1.无论使用电动扳手或带响扳手，均从螺栓群中心向外扩展逐一拧紧，否则影响螺栓群的合格率。
初终拧完毕即用不同颜色记号笔在螺栓端头逐个作出标志，防止重拧和漏拧。
2.螺栓施拧过程中应用扳手卡死螺栓头部，防止螺杆随扳手一齐转动。
3.对不同扭矩系数使用不同扭矩值的扳手进行施拧。
对高强度螺栓应加强管理，同一批号的高强度螺栓、螺母、垫圈使用于一个部位，不要混用。
四、施拧工具的校验与保管
1.电动扳手、带响扳手均需编号，建立履历表，详细登记。
电扳控制仪要与电扳固定配套编号，不得混杂，使用时不得随意调换控制仪，调节控制仪旋扭。
扳手和控制仪由螺栓小组统一标定、保管和发放。
施拧工班应在上班前领取，下班后交回，不得自行保管。
2.电动扳手的正常使用期限规定为连续使用4小时，超过4小时后应重新标定，若其它原因影响不能连续施拧，则每台扳手施拧 400〜600套
螺栓后必须重新标定。
3.电动扳手采用扭矩测量仪标定，标定工作定为每班，上班发放前与下班交回后进行一次。
电扳的输出扭矩值要求与规定施拧扭矩的误差不大于3%。
施拧后的标定：
当误差小于 5%时，本班施拧的螺栓检查数量按规
定抽查；若大于5%则该电扳在本班次所施拧的螺栓应全部重拧，电扳使用过程中若发现异常现象，或因保管不善被碰撞应停止使用，立即检查校正，标定时做好详细记录。
电扳上班前校验时，若发现异常或误差大于规定值的3%时应停止使用，立即检查校正，并详细记录。
4.带响定扭矩扳手采用力矩法标定，每把扳手每天要有专人检查校正，详细登记，当天使用完的带响定扭矩扳手，检查后要放松弹簧。
5.施拧扳手要定专人进行维修与保养。
五、施拧要求
1.对钢梁拼装的要求：
杆件组拼前对接触面应清除油水污垢及毛刺，栓孔内的污锈应同时清理干净，螺栓丝扣损坏、弯曲、锈蚀、污染尘土者不能使用。
2.拼装时冲钉与高栓搭配，在预拼场组拼时冲钉用 25％，高栓75％，
当75％螺栓初拧后，将25％冲钉更换为螺栓进行初拧，然后由栓群中心向外侧进行终拧，为便于桥上悬臂拼装杆件易插进，预拼时弦杆节点靠中心线三排不装螺栓，留待桥上安装。
桥上悬臂拼装部分，冲钉及螺栓各装50％，螺栓及冲钉应均匀交叉排列，当50％的螺栓初拧并终拧后再将50％的冲钉分批更换为螺栓进行初拧及终拧。
3.根据螺栓标注图，在拼装的部位用醒目的颜色标示出不同规格的高栓使用区域及数量，以免穿错，一般不得以短代长或以长代短。
应参照板束厚度与螺栓长度对照进行穿放。
4.穿放螺栓的规定：
主桁立面的螺栓其螺母一律安装在节点板的外侧，全桥平面及斜面的螺栓，除平联下面螺母及轻轨纵梁顶面鱼形板螺母装在下面外，其余均装在上面。
横梁联结处的螺栓，其螺母安装方向全桥一致，使其整齐美观。
桥面板U型肋连接螺栓螺母装在节点外侧。
螺栓穿放时不得用锤敲打，以免损坏丝扣。
5.垫圈一面有倒角，穿放时将有倒角的一面分别贴向螺杆根部及螺母支承面，不得装反，螺母有标志一面应朝外。
6.高栓施拧时的操作要点：
（1）采用扭矩法施工，分初拧、终拧两个步骤，使用定扭电扳控制。
因此电扳输出扭矩稳定十分重要，在桥上应铺设专用电线路，使其与大型机具电源分开，避免起动时电压波动影响电扳输出扭矩，导致螺栓预紧力误差增大。
电扳使用时应装有稳压器，使用电压应控制在200-220V之间。
稳压器输出电源线长度一般不超过15m,防止太长的线路引起电扳电压的降低。
（2）钢梁拼装时主桁杆件对位后要先在四角打入4个定位冲钉并穿4〜6个螺栓把板缝夹紧，然后再按规定打入冲钉和穿高栓，防止打入冲钉将板缝撑开，待拧紧螺栓时板层难以靠紧影响工程质量。
（3）螺栓初拧扭矩要选择既可把板缝夹紧，又终拧时无需松扣，同时结合电扳性能不能带过大负荷起动，故初拧扭矩值采用终拧扭矩值的50％，取整数，初拧后用记号笔作出标记，沿螺杆、螺母、垫圈划一直线，便于终拧后检查螺母，垫圈转动情况。
（4）终拧扭矩值是在保证螺栓的设计预拉力前提下，通过试验而确定的，随着施拧环境变化，工作情况不同，要变更终拧扭矩值，考虑到施工误差及螺栓的预拉力损失，所以高强度螺栓的施工预拉力为设计预拉力的1.1倍，利用定扭矩电扳控制，预先将电扳标定为规定的终拧扭矩值，施拧时当电扳达到终拧扭矩值电扳自动停止，终拧完毕即用红色记号笔逐个在螺母上作出标记
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