高强度螺栓施拧细则.docx
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高强度螺栓施拧细则
第一章总则………………………………………………………………………64
第二章高强度螺栓的验收与保管…………………………………………………64
一、高强度螺栓的验收……………………………………………………………64
二、高强度螺栓的保管……………………………………………………………65
第三章工艺试验……………………………………………………………………65
第四章高强度螺栓的施拧…………………………………………………………66
一、施拧工具………………………………………………………………………66
二、高栓施拧扭矩值计算…………………………………………………………68
三、高栓施拧次序…………………………………………………………………68
四、施拧工具的校验与保管………………………………………………………69
五、施拧要求………………………………………………………………………69
六、注意事项…………………………………………………………………71
第五章施拧质量检查………………………………………………………………71
第六章安全注意事项………………………………………………………………72
第一章总则
1.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M22、M24、M30共3种规格的螺栓，主桁节点为M30高强度螺栓，上平联、下平联、横联、横梁、桥面板横肋、轻轨托架为M24高强度螺栓，桥面板纵肋、轻轨纵梁为M22高强度螺栓。
2.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，M22、M24高强度螺栓材质选用20MnTiB。
M22、M24、M30高强度螺栓设计预拉力分别为：
200KN、240KN、360KN。
3.钢梁杆件栓接面采用厂电弧喷铝，架设时其板面之间的抗滑移系数不得小于0.45。
4.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.M22、M24、M30高强度螺栓初拧及终拧采用200～1000（N·m）、200～1500（N·m）、400～2500（N·m）电动扳手。
3.M22、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
1
梅花开口扳手
M22
把
20
2
梅花开口扳手
M24
把
30
3
梅花开口扳手
M30
把
40
4
梅花穿心扳手
M22
把
20
5
梅花穿心扳手
M24
把
30
6
梅花穿心扳手
M30
把
40
7
梅花套筒扳手
M22
把
20
8
梅花套筒扳手
M24
把
30
9
梅花套筒扳手
M30
把
40
10
小锤
0.3kg
把
10
高栓检查
11
大锤
6磅
把
60
12
大锤
8磅
把
60
13
带响扳手
0～800N·ｍ
把
60
14
电动扳手
200～1000N·ｍ
把
4
手枪式
15
电动扳手
200～1500N·m
把
25
16
电动扳手
400～2500N·m
把
50
17
指针扳手
200～1500N·m
把
4
高栓检查
18
指针扳手
400～2500N·m
把
8
高栓检查
19
控制仪
个
85
与电扳匹配
20
稳压器
3kVA
台
40
21
硬度计
台
1
22
压力环
个
200
高栓试验
23
应变仪
台
2
高栓试验
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（mm）
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。
高栓施拧次序图
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，防止重拧或漏拧。
（5）在主桁螺栓施拧过程中，要严防不按工艺操作，不经初拧直接一次终拧到位，这样先拧的螺栓松弛大，预拉力难以保证。
（6）每天上班前下班后要坚持对当天使用的扳手进行标定，上班前控制误差不能超过3％，下班后误差应在5％以，否则用该扳手当天拧的螺栓需全部重拧。
（7）高栓施拧的脚手架一定要有专人负责搭设牢固，底层板要铺满且四周要有围板，否则冲钉、螺栓易掉入江中，而且双层作业时影响安全。
六、注意事项
1.高强度螺栓施拧人员上岗前必须进行技术交底和适当的技能培训。
2.电扳所有电源电压要求稳定。
施拧时应设专用线路，使之与其它动力机械的电源分开，减少电压的波动。
3.雨天或螺栓表面雾气未干不得施拧。
4.夏季高栓施拧工作应避开中午高温时间。
第五章施拧质量检查
1.高强度螺栓施拧质量检查按《铁路钢桥高强螺栓连接施工规定》（TBJ214-92）规定进行，并经监理工程师上桥复检签证验收。
2.高强度螺栓施拧质量检查由专职质量检查员进行，当天拧好的螺栓当天检查完毕。
3.使用前，检查扭矩扳手必须标定，其扭矩误差不得大于使用扭矩值的±3％。
4.初拧检查：
采用0.3kg小锤敲击螺母一侧，手按住相对的另一侧，如颤动较大者为不合格，应再初拧，同时用0.3mm塞尺插入板缝，插入深度小于20mm者为合格，合格后划线。
5.终拧检查：
根据试验资料，采用紧扣法检查。
首先检查初拧划线，在终拧后螺母的转动角度，即可判断是否漏拧，同时也可发现垫圈、螺杆是否转动。
然后用标定好的指针扳手拧紧螺母，测得螺母与螺栓刚发生微小相对转角时的扭矩，应在0.9～1.1紧扣检查扭矩围，紧扣检查扭矩由试验确定。
6.螺栓的检查数目及时间。
主桁节点栓群螺栓的抽查数量为其总数的5%，但不少于5套；桥面板纵横肋、轻轨托架、轻轨纵梁栓群螺栓的抽查数量为其总数的5%，但不少于2套；上平联、下平联、横联、轻轨纵梁联结系栓群螺栓的抽查数量为每个节间不少于1套。
每个栓群不合格数量不超过抽查总数的20%，如超过此值，则继续抽查至累计总数的80%合格为止，然后对欠拧者补拧，超拧者更换螺栓重新拧紧。
检查需在该节点螺栓全部终拧完4h以后、24h之完成。
7.终拧检查合格的螺栓群，做出规定的标记，并在螺栓、螺母、垫圈的外露部分立即涂上油漆，然后才允许拆除螺栓施拧脚手架。
第六章安全注意事项
1.对所有参加高栓施拧工作人员进行技术交底，明确分工，责任落实到人，并要求其穿戴好防护用品。
2.搭拆脚手系高空作业，施工人员必须系好安全带。
脚手的联结螺栓要上紧，脚手板要铺满，使用脚手板的规格要满足有关规定的要求。
3.紧螺栓时如需拔移杆件，平联及横联十字交叉杆件一次只准拆开一根。
4.桥上工作时要尽量避免双层作业，打冲钉时不要用力过猛，对面不准站人，防止冲钉飞出伤人。
每班要清除一次脚手架，冲钉及时回收交库。
5.运输螺栓冲钉及脚手架的平车不准溜放，必须有专人看管刹车，并注意避让运梁车辆。
6.施拧小工具扳手冲钉，螺栓等物要用工具袋装好，严禁上抛下掷，多余料具要及时清理干净，留用的要堆放在安全可靠的位置。
7.桥上使用的动力、照明线路必须保证绝缘良好，工作灯应采用32V安全电压，电器设备如出现故障应及时修理。
附表一：
板束厚度与M22螺栓长度对照表
序号
板束厚度（mm）
M22螺栓长度（mm）
1
18――22
60
2
23――27
65
3
28――32
70
4
33――37
75
5
38――42
80
6
43――47
85
7
48――52
90
8
53――57
95
9
58――62
100
10
63――67
105
11
68――72
110
附表二：
板束厚度与M24螺栓长度对照表
序号
板束厚度（mm）
M24螺栓长度（mm）
1
20――24
65
2
25――29
70
3
30――34
75
4
35――39
80
5
40――44
85
6
45――49
90
7
50――54
95
8
55――59
100
9
60――64
105
10
65――69
110
11
70――74
115
12
75――79
120
13
80――84
125
14
85――89
130
15
100――104
145
附表三：
板束厚度与M30螺栓长度对照表
序号
板束厚度（mm）
M30螺栓长度（mm）
1
43――47
95
2
48――52
100
3
53――57
105
4
58――62
110
5
63――67
115
6
68――72
120
7
73――77
125
8
78――82
130
9
83――87
135
10
88――92
140
11
93――97
145
12
98――102
150
13
103――107
155
14
108――112
160
15
113――117
165
16
118――122
170
17
123――127
175
18
128――132
180
19
133――137
185
20
138――142
190
21
143――147
195
22
148――152
200
23
153――157
205
24
158――162
210
25
163――167
215
26
168――172
220
27
173――177
225
28
178――182
230
29
183――187
235
第七章高强度螺栓施工
7.1高强度螺栓的验收
7.1.1高强度螺栓按下述标准验收：
1高强度螺栓连接副由一个10.9s高强度大六角头螺栓、一个10H高强度大六角螺母和两个HRC35～45高强度垫圈组成。
2高强度螺栓、螺母和垫圈的外形尺寸和技术资料应符合国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓型式与尺寸》、《钢结构用高强度大六角头螺母型式与尺寸》、《钢结构用高强度垫圈型式与尺寸》、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈的技术条件》（GB/T1228～1231的规定外，还应满足各自供货协议书关于扭矩系数平均值为0.12～0.14的要求。
3制造厂应按国标GB/T1231-91第6.3条之规定包装，在包装箱醒目的位置注明规格、批号、数量、生产日期，以便于施工单位储存保管。
4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；施工现场根据国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓型式与尺寸》的规定，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、螺纹脱炭、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；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：
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。
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（检验变形情况）。
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要求。
螺杆、螺母、垫圈的硬度试验。
4）高强螺栓施拧工艺性试验。
7.2高强螺栓施拧工艺性试验
7.2.1高强度螺栓施拧前试验工作应符合下列规定：
1扭矩法施工时，根据选用的施拧工具进行螺栓扭矩系数试验。
从试验数据求数理统计值作为施拧依据，并符合现行《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》（TBJ214）的有关规定。
2转角法施工时，确定初拧预拉力后，按板束厚度或层数，根据试验测定螺栓轴力与相应转角（包括偏差限度）之间的关系，作为施拧依据。
注：
温度、湿度对上述两种施拧方法与工艺的影响应通过试验确定。
3摩擦系数应符合第2.5.3条的规定，用工厂发送的试验板复查摩擦系数，当不符合设计要求时，应查明原因，采取措施后方可施工。
7.2.2高强度螺栓施拧方法如采用扭矩法施工，施工前应做好施拧工艺性试验。
其容如下：
1高强度螺栓的扭矩系数；
2施拧扭矩及检查扭矩；
3温度与湿度对扭矩系数的影响试验；
4板面滑动摩擦系数试验：
架梁前在工地对板面进行摩擦系数试验，板面滑动摩擦系数f应大于0.45。
5施工预拉力及其损失试验；
6紧扣、松扣、复位检查试验；
7施拧时屈服轴力、破坏轴力试验；
8施拧工具标定方法试验；
7.2.3施工前，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，扭矩系数的其平均值和标准偏差应符合设计要求。
设计无要求时平均值宜在0.12～0.14围，标准偏差应小于或等于0.01。
复验数据应作为施拧的主要参数。
7.3高强度螺栓的储存管理
7.3.1高强度螺栓入库时应清点检查，按包装箱上注明的规格、批号分类存放。
要作好防潮、防尘工作，底层应以木板垫高通风，垫高高度至少30cm，靠墙的地方，离墙的距离应大于30cm。
入库后要建立明细库存表，发放登记表，加强管理。
7.3.2螺栓、螺母、垫圈应尽可能保持其原有表面处理状况。
保管期不得任意开箱，防止生锈和沾染污物。
7.3.3如确需在螺栓头部写明长度，应在干燥空气条件下进行。
开箱后仅在螺栓头部写明长度，不必穿入垫圈拧上螺母配套（此项工作宜在桥上使用螺栓前进行）。
每处理完一盒立即封闭一盒，处理完一箱立即封闭一箱。
7.3.4高强度螺栓在搬运过程中要轻拿轻放，防止螺纹碰伤。
7.3.5高强度螺栓箱外裸露，尤其施拧前在桥上长时间裸露，必将导致扭矩系数发生变化。
应根据当天施拧实际需用规格领取足够数量的高强度螺栓；在桥上使用前开箱，用多少开多少箱。
没有用完的高强度螺栓立即放入箱中封闭，不允许高强度螺栓在桥上裸露过夜。
7.3.6领用高强度螺栓一般不得以短代长或以长代短（控制外露螺栓的露出长度至少一个螺距，但不大于4个螺距）。
7.4高强度螺栓施拧准备
7.4.1高强度螺栓施拧前应做好如下准备：
1摩擦试板的存放条件应与钢梁杆件在现
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