扭剪型高强螺栓作业设计资料.docx
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扭剪型高强螺栓作业设计资料
1工程概况
1主厂房的组成及形式：
①主厂房由轻型钢结构组成，A～G列1～35线；2-A～2-B列2-1～2-14线，标准柱距为9m，A～B～C～D～E跨距均为30m，E～F跨为36m，F～G跨为15m；厂房长297米、宽171米，建筑高度为15米、最高处为EF跨为16.4米；总建筑面积约50787m2；
②主厂房钢结构包括刚架系统（柱子系统和屋盖系统）、吊车梁系统、墙皮系统，钢柱系统由刚架柱、垂直支撑组成，刚架上下柱均为焊接H型柱。
吊车梁系统包括吊车梁、辅助桁架、制动板、水平支撑等，吊车梁结构形式为实腹焊接H型。
屋面梁与檩条、支撑体系组成屋盖系统，屋面梁结构形式为单坡焊接实腹式H型；
③钢柱、吊车梁、屋面梁、屋面托梁的最大截面分别为H800*400*10*20、H1950*400*14*16、H1400*350*12*14、H1800*500*16*25；
④吊车梁与柱、屋架与柱均采用螺栓连接；制动板与吊车梁上翼缘采用焊接连接，制动板与柱的连接采用高强度螺栓连接。
连接处构件接触面的抗滑移系数对于Q235钢不得小于0.45，对于Q345钢不得小于0.50；
⑤建筑抗震设防烈度：
七度；设防分类：
丙类；
⑥结构类型：
主厂房为轻型钢结构厂房；
⑦结构设计使用年限：
50年；
⑧建筑结构安全等级：
二级。
2施工准备
2.1材料及主要机具：
2.1.1螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。
2.1.2高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。
遇有螺栓、螺母不配套，螺纹损伤时，不得使用。
螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。
螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。
必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。
2.1.3主要机具：
电动扭矩扳手及控制仪、手工扳手、钢丝刷、工具袋等。
2.2作业条件：
2.2.1摩擦面处理：
摩擦面采用喷砂、砂轮打磨等方法进行处理，摩擦系数应符合设计要求（一般要求Q235钢为0.45以上，16锰钢为0.55以上具体要求以图纸之为准）。
摩擦面不允许有残留氧化铁皮，处理后的摩擦面可生成赤锈面后安装螺栓（一般露天存10d左右），用喷砂处理的摩擦面不必生锈即可安装螺栓。
采用砂轮打磨时，打磨范围不小于螺栓直径的4倍，打磨方向与受力方向垂直，打磨后的摩擦面应无明显不平。
摩擦面防止被油或油漆等污染，如污染应彻底清理干净。
安装高强螺栓时，摩擦面应始终保持干燥状态，不得在雨中作业。
2.2.2检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边有毛刺必须清除掉。
2.2.3同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈，应配套装箱待用。
2.2.4电动扳手及手动扳手应经过标定。
3操作工艺
3.1工艺流程：
作业
准备
→
选择螺栓
并配套
→
接头
组装
→
安装
临时螺栓
→
安装
高强螺栓
→
高强螺栓
紧固
→
检查
验收
3.2螺栓长度的选择：
扭剪型高强螺栓的长度为螺栓头根部至螺栓梅花卡头切口处的长度。
选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度，并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长，一般按连接板厚加表1-1中的增加长度，并取5mm的整倍数。
（表1-1）
螺栓公称直径
增加长度（mm）
M20
30
M24
40
3.3接头组装：
3.3.1连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止损伤摩擦面，保证摩擦面紧贴。
3.3.2装配前检查摩擦面，试件的摩擦系数是否达到设计要求，浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。
3.3.3板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处理，见表1-2。
（表1-2）
间隙大小
处理方法
1mm以下
不作处理
3mm以下
将高出的一侧磨成1∶10斜面打磨方面应与受力方面垂直
3mm以上
加垫板，垫板两面摩擦面处理方法与构件相同
3.4安装临时螺栓：
连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。
组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。
不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。
3.5安装高强螺栓：
3.5.1现场安装时，因螺栓孔不正，螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔：
如果孔位偏移小于2mm，则可用铰刀修孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑；而超过2mm时，用铰刀修孔将使构件断面缺损太大，可采取换垫板等手段或在充分分析接头安全性的基础上，再采取最佳处理措施。
3.5.2高强度螺栓连接节点施工时，螺栓穿入方向宜一致，先用冲子校准孔位，再穿入高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换。
扭剪型高强螺栓安装时，垫圈不得装反（即螺帽带薄垫圈一侧应朝里，垫圈孔有倒角一侧应和螺帽接触。
如图）。
扭剪型高强螺栓安装示意图
3.6高强螺栓紧固：
高强螺栓的紧固必须分两次进行，第一次为初拧：
初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%～80%，初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。
第二次紧固为终拧：
终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。
为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。
3.6.1一般接头：
应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。
3.6.2从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。
3.6.3从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。
初拧扳手应是可以控制扭矩的，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。
为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。
终拧应采用专用的电动扳手，如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。
用电动扳手时，螺栓尾部卡头拧断后即表明终拧完毕，检查外露丝扣不得少于2扣，断下来的卡头应放入工具袋内收集在一起，防止从高空坠落造成安全事故。
3．6．4扭剪型高强度螺栓连接副初拧扭矩计算公式：
TO=0.065Pc·d
TO-------初拧扭矩值（N·m）
d-------螺栓公称直径（mm）
Pc-------施工预拉力标准值（KN）
具体高强螺栓规格、扭矩值为：
M20扭剪型高强度螺栓初拧扭矩值；110.5N·m
M24扭剪型高强度螺栓初拧扭矩值；390N·m
因构造原因不能使用专用扳手终拧，未拧掉梅花头的扭剪型高强度螺栓应采用扭矩法终拧后，作好标记。
终拧扭矩计算公式：
TC=K·Pc·d
TC-------终拧扭矩值（N·m）
d-------螺栓公称直径（mm）
K-------扭矩系数，0.110～0.150
Pc-------施工预拉力标准值（KN）
具体高强螺栓规格、扭矩值为：
M20扭剪型高强度螺栓终拧扭矩值；374～510N·m
M24扭剪型高强度螺栓终拧扭矩值；660～900N·m
3.7检查验收：
3.7.1扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，不准遗漏。
3.7.2个别不能用专用扳手操作时，扭剪型高强螺栓应按大六角头高强螺栓用扭矩法施工。
终拧结束后，检查漏拧、欠拧宜用0.3～0.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧、漏拧应补拧；超拧应更换。
检查时应将螺母回退30°～50°，再拧至原位，测定终拧扭矩值，其偏差不得大于±10%，已终拧合格的做出标记。
3.7.3做好高强螺栓检查记录，经整理后归入技术档案。
4质量标准
4.1保证项目：
4．1．1高强螺栓进入现场后先检查下列资料：
质保书、轴力复验报告（每批做8套）、构件进入现场后检查加工厂摩擦面抗滑移系数报告是否齐全，现场应根据加工厂提供试验板作抗滑移复验。
4．1．2施工前，扭剪型高强度螺栓连接副应按出厂批号复验预拉力，其平均值和变异系数应符合国家现行标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）的规定。
4．1．3现场安装用的高强螺栓由项目经理部材料计划员编制施工使用计划经项目经理批准后，由物资部门采购。
高强螺栓运到施工现场后，须放在室内，不得随意开启。
高强螺栓入库应按包装箱上注明的规格分类存放，工地领取时，要按使用部位领取相应规格和数量的螺栓，要当天用多少套，领多少套，严禁现场随意堆放，以防扭矩系数发生变化。
4．1．4安装时，螺栓、螺母和垫圈只允许本包内互相配套，不允许不同包内相互混用。
对当天安装剩余的螺栓、螺母和垫圈，应把同一批号、规格的螺栓、螺母和垫圈配成套后，仍放入包装箱内，妥善保管，不得乱放。
4．1．5初拧扭矩扳手应定期标定。
高强螺栓初拧、终拧必须符合施工规范及设计要求，检查标定记录及施工记录。
4.2基本项目：
4.2.1外观检查：
螺栓穿入方向应一致，丝扣外露长度不少于2扣。
4.2.2扭剪型高强螺栓尾部卡头终拧后应全部拧掉。
4.2.3摩擦面间隙符合施工规范的要求。
5成品保护
5.1结构防腐区段（如酸洗车间）应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂抹防腐腻子（如过氯乙烯腻子）封闭，面层防腐处理与该区钢结构相同。
5.2结构防锈区段，应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂快干红丹漆封闭，面层防锈处理与该区钢结构相同。
6应注意的质量问题
6.1装配面不符合要求：
表面有浮锈、油污，螺栓孔有毛刺、焊瘤等，均应清理干净。
6.2连接板拼装不严：
连接板变形，间隙大，应校正处理后再使用。
6.3螺栓丝扣损伤：
螺栓应自由穿入螺孔，不准许强行打入。
6.4扭矩不准：
应定期标定扳手的扭矩值，其偏差不大于5%，严格按紧固顺序操作。
7质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
7.1高强螺栓、螺母、垫圈组成的连续副的出厂质量证明、出厂检验报告。
7.2高强螺栓预拉力复验报告。
7.3摩擦面抗滑移系数（摩擦系数）试验及复验报告。
7.4扭矩扳手标定记录。
7.5设计变更、洽商记录。
7.5施工检查记录。
8、注意事项
8.1施工前应结合施工图和技术规程对作业人员进行详细地技术交底，并指定专人进行操作，作业期间不得随意更换他人。
8.2作业人员在操作过程中必须严格遵守专用设备安全操作技术规程，高空作业要系好安全带，正确使用劳保防护用品。
8.3施工用电必须符合现场安全用电管理规定,电动扳手的电源线不得乱扯乱拉，应临时固定，并防止触电。
8.4正确使用电动板手，操作时电动板手应垂直螺栓方向，依靠自身重量自然贴紧螺栓，不得强力顶压。
操作过程中不得戴手套。
8.5对于不能拧掉梅花头的高强螺栓不得反复强行拧断,更不得采取改变电动板手转角落的方法强行撬断梅花头，应改用手动板手采用大六角高强螺栓的终拧方法处理。
8.6使用电动工具作业不得少于2人，配合默契、操作熟练。
8.7电动板手应轻拿轻放,防止高处坠落,用完后及时放回工具箱内,不得随意放置。
8.8高强螺栓终拧完毕经检查合格后，应及时在连接处的板缝、螺栓头、螺母和垫圈周围涂防腐腻子封闭，防止雨水进入。
8.9雨雪天气和6级以上大风天气禁止施工。
8、使用工具一览表
序号
名称
规格
数量
备注
1
电动板手
4
2
手动板手
4
5
冲钉
Ф20
100
6
冲钉
Ф24
100
7
撬棍
Ф30
10
8
小铁锤
20kg
5
9
小铁锤
10kg
5
10
铰刀
5
11
钢挫
10
12
钢刷
5
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