高強度螺栓連接施工工藝標準.doc

.第一節(jié) 6.6 高強度螺栓連接施工工藝標準6.6.1 基本規(guī)定6.6.1.1 高強度螺栓應在鋼結構吊裝完畢、按照設計和施工規(guī)定的要求矯正到位檢查合格之后開始施工。6.6.1.2 高強度螺栓的制孔按表6.6.1.2-1的要求選配，高強度螺栓連接構件制孔允許偏差見表6.6.1.2-2 ，高強度螺栓的孔距和邊距值見表6.6.1.2-3，高強度螺栓連接構件的孔徑的允許偏差見表6.6.3.2-4。 高強度螺栓孔徑選配表 表6.6.1.2-1螺栓公稱直徑（mm ）12162022242730螺栓孔直徑（mm）13.517.52224263033注：承壓型連接（如柱或抗剪桁架的壓桿連接）中的高強度螺栓孔徑可按表中值減少0.51.0mm。 高強度螺栓連接構件制孔允許偏差 表6.6.1.2-2名稱直徑及允許偏差（mm）螺栓直徑12162022242730允許偏差0.430.520.84螺栓孔直徑13.517.522（24）26（30）33允許偏差+0.430+0.520+0.840圓度（最大和最小直徑差）1.001.50中心線傾斜度應不大于板厚的3%且單層板不得大于2.0mm多層板疊組合不得大于3.0mm 高強度螺栓的孔距和邊距值 表6.6.1.2-3名稱位置和方向最大值（取兩者的較小值）最小值中心間距外排8d?；?2t3d。中間排構件受壓力12d?；?8t構件受壓力16d?；?4t中心至構件邊緣的距離順內力方向4d?；?t2d。垂直內力方向切割邊1.5d。切割邊1.5d。注：1.d。為高強度螺栓的孔徑；t 為外層較薄板件的厚度。2.鋼板邊緣與剛性構件（如角鋼、槽鋼等）相連的高強度的最大間距，可按中間排數(shù)值采用。3.設計有規(guī)定時按設計要求采用。 高強度螺栓連接構件的孔距允許偏差 表6.6.1.2-4項次項目螺栓孔距（mm）50050012001200300030001同一組內任意兩孔間允許偏差1.21.22相鄰兩組的端空間1.21.5+2.03.0注：孔的分組規(guī)定： 1.在節(jié)點中連接板與一根桿件相連的孔劃為一組。2.接頭處的孔：通用接頭半個拼接板上的孔為一組；接梯接頭兩個接頭之間的孔為一組。 3.在兩相鄰接電或接頭件的連接孔為一組，但不包括1、2所指的孔。4.受彎鉤件翼緣上，每1m 長度內的孔為一組。6.6.2 施工準備6.6.2.1 技術準備（1）高強度螺栓長度的選用高強度螺栓緊固后，以絲扣露出23扣為宜，一個工程的高強螺栓，首先按直徑分類，統(tǒng)計出鋼板束厚度，根據鋼板束厚度，按下列公式選擇所需長度：螺栓長度=板束厚度+附加長度螺栓長度小于100mm取整為5mm的倍數(shù)，余數(shù)2舍3進，螺栓長度大于100mm 可以取為10mm的整倍進行歸類。 高強度螺栓的附加長度 表6.6.2.1-1螺栓直徑（mm）12162022242730大六角高強度螺栓（mm）25303540455055扭剪型高強度螺栓（mm）25303540（2）施工軸力與終擰力矩的換算表6.6.1-2和表6.6.2.1-3列出了一半國產和進口（日本產）高強螺栓允許的施工軸力。設計給出了軸力時按設計要求施工，若設計未給出高強度螺栓的軸力要求，可按該表選用，施工軸力比設計軸力一般要增加10%。 國產大六角頭高強度螺栓施工軸力（單位：kN） 表6.6.2.1-2 螺栓的性能等級 螺栓軸力螺栓直徑（mm）8.8S10.9S設計軸力施工軸力設計軸力施工軸力M1245505560M167075100110M20110120155170M22135150190210M24155170225250M27205225290320M30250275355390 進口（日本）高強度螺栓的軸力（ 單位：Kn ） 表6.6.2.1-3 螺栓等級螺栓直徑F8tF10tF11t設計軸力施工軸力設計軸力施工軸力設計軸力施工軸力M1685.2293.710.611.711.212.3M2013.314.616.518.217.419.1M2216.518.220.522.621.623.8M2419.221.223.826.225.127.6對于大六角高強度螺栓，施工時必須把施工軸力換算為施工扭矩作為施工控制參數(shù)。大六角頭高強度螺栓施工扭矩可由下式確定：Tc=KPcd式中 Tc施工扭矩，Nm； K高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值，該值由復驗測得的合格的平均扭矩系數(shù)代入； Pc高強度螺栓施工預拉力，KN； d高強度螺栓螺桿直徑，mm。（3）高強度螺栓安裝前的試驗高強度螺栓使用前，應按鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范GB50205的有關規(guī)定對高強度螺栓及連接件至少進行以下幾項檢驗：1）高強度螺栓連接副扭矩系數(shù)試驗大六角頭高強度螺栓，施工前按每3000套螺栓為一批（不足3000套的按一批計），復驗扭矩系數(shù)，每批復驗8套。其平均值應為0.1100.150，標準偏差小于或等于0.010。扭矩系數(shù)的試驗方法如下：將螺栓穿入軸力計，在測出螺栓預拉力P的同時，應測定出加于螺母上的施擰扭矩值T，并應按下式計算扭矩系數(shù)KK=式中 T施工扭矩，Nm； d高強度螺栓的公稱直徑，mm； P螺栓預拉力，KN。進行連接副扭矩系數(shù)試驗時螺栓預拉力值應符合表6.6.2.1-4的規(guī)定。 螺栓預拉力值范圍 表6.6.2.1-4螺栓規(guī)格（mm）M16M20M22M24M27M30預拉力值P10.9s931131421771752152062502653243253908.8s6278100120125150140170185225230275扭剪型高強度螺栓副當采用扭矩法施工時，其扭矩系數(shù)亦按上述規(guī)定確定。2）緊固軸力試驗：扭剪型高強度螺栓施工前，按每3000套螺栓為一批（不足3000套的按一批計），每批復驗8套高強度螺栓的緊固軸力，其平均值和變異系數(shù)應符合表6.6.2.1-5的規(guī)定。 扭剪型高強度螺栓緊固軸力及變異系數(shù) 表6.6.2.1-5螺栓直徑（mm）1620（22）24每批緊固軸力平均值公稱（KN）109170211245最大（KN）120186231270最小（KN）99154191222緊固軸力變異系數(shù)10%3）連接件的摩擦系數(shù)（又稱抗滑移系數(shù)）試驗及復驗：采用與鋼結構同材質，同樣摩擦面處理方法，同批生產，同等條件堆放的試件，每批三組，由鋼結構制作廠及安裝現(xiàn)場分別作摩擦系數(shù)試驗。試件數(shù)量，以單項工程每2000t為一批，不足2000t者視為一批。試件的具體要求和檢驗方法按照GB50205-2001的有關要求。（4）作業(yè)指導書的編制和技術交底施工前應當根據本工藝標準的質量技術要求結合工程實際編制專項作業(yè)指導書，用書面的形式、根據工作 范圍、作業(yè)要求交底到每一個施工人員。針對不同的施工和管理人員，技術交底書應明確其施工安全、技術責任，使之清楚地知道他的上道工序應達到的質量要求，使用哪些特殊的施工方法，施工中發(fā)現(xiàn)問題按照什么途徑尋求技術指導和援助，需要達到的施工質量標準，如何給下一施工工序等，使整個施工進程良性有序。6.6.2.2 施工機具高強度螺栓施工最主要的施工機具就是力矩扳手，根據施工對象分別有：（1）扭剪型高強螺栓用扳手目前我們在市場上常見的日本產扭剪型高強度螺栓扳手的性能參數(shù)見表6.6.2.2-1日本產扭剪型高強螺栓用扳手的性能 表6.6.2.2-1型號適用螺栓M扭矩范圍（N.m）電源電壓（V）電壓（A）消耗功率（W）空載轉數(shù)（r/min）重量（kg）扳子總長（mm）套管個數(shù)規(guī)格數(shù)量LSR-22HD1620229002007.51400168.4350M 16M20M22111LSR-24HD222411502001018501612.4375M22M2411（2）扭矩型高強度螺栓扳手（大六角螺栓適用）電動扭矩扳手一般由機體、扭矩控制盒、套筒、反力承管器、漏電保護器組成，常用的電動扭矩扳手性能參見表6.6.2.2-2電動扭矩扳手性能 表6.6.2.2-2產地型號電流電壓（V）電流頻率（Hz）電流（A）消耗功率（W）空載轉數(shù)（r/min）扭矩范圍（N.m）重量（kg）日本NR-12T120050/606.813001740012009.5國產PIBD-1502205048808400150012PIBD-160220504.39508400160010（3）通用機具、手動工具為提高施工效率，一般還可以選用風動扳手進行初擰，根據風動扳手的標稱扭矩調節(jié)空氣壓力即可初步設定扳手的輸出扭矩，用于螺栓的初擰，可大大提高施工效率。 其他必備的工具有：檢測合格的力矩扳手（其中至少一把應送有關部門進行校準，在施工中一般不用于直接施工，專用于其他施工工具的校準和施工檢測）、手動棘輪扳手、橄欖沖子（俗稱過眼沖釘，形似橄欖）、力矩倍增計、手錘等。6.6.2.3 作業(yè)條件 （1）施工前應根據工程的特點設計施工操作吊籃，并按照施工組織設計的要求加工制作或采購； （2）高強度螺栓的有關技術參數(shù)已按有關規(guī)定進行復驗合格；抗滑移系數(shù)試驗合格； （3）鋼結構安裝的剛度單元內的框架構建已經吊裝到位，校正合格后應及時進行高強螺栓的施工。 6.6.3 材料和質量要點6.6.3.1 高強度螺栓的關鍵要求 高強度螺栓的規(guī)格、數(shù)量應根據設計的直徑要求、按長度分別進行統(tǒng)計，根據施工實際需要多少、施工點位的分布情況、構件加工質量、運輸損壞情況、現(xiàn)場儲運條件、工程難度等因素，考慮2% 5%的損耗進行采購。 施工使用的高強度螺栓必須符合鋼結構用高強度大六角頭螺栓（GB/T1228）、鋼結構用高強度墊圈（GB/1230）、鋼結構用大六角螺栓、大六角螺母、墊圈的技術條件（GB/T1231）、鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副（GB/T3632）、鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副技術條件（GB/T3633）以及其他有關標準的質量要求。高強度螺栓連接副必須經過以下試驗，符合規(guī)范要求時方可出廠：（1）材料、爐號、制作批號、化學成分與機械性能證明或實驗數(shù)據。（2）螺栓的楔負荷試驗。（3）螺母的保證荷載試驗。（4）螺母及墊圈的硬度試驗。（5）連接副的扭矩系數(shù)試驗（注明試驗溫度）。大六角頭連接副的扭矩系數(shù)平均值和標準偏差；扭剪型連接副的緊固軸力平均值和標準偏差。 采購交貨時應將上述試驗資料及相關資料（產品規(guī)格、數(shù)量、出廠日期、裝箱單等）隨產品交購置方。6.6.3.2 高強度螺栓施工質量的關鍵要求 安裝高強度螺栓前做好接頭摩擦面清理，不允許有毛刺、鐵屑、油污、焊接飛濺物，用鋼絲刷沿受力垂直方向除去浮銹。摩擦面應干燥，沒有結露、積霜、積雪。并不得在雨天進行安裝。 使用的扭矩扳手應按規(guī)定進行校準，班前應對扭矩扳手進行校核，合格后方能使用。高強度螺栓應自由穿入螺栓孔內。擴孔時，鐵屑不得掉入板層間。擴孔數(shù)量不得超過一個接頭螺栓孔的1/3，擴孔直徑不得大于原孔徑再加2mm。嚴禁用氣割進行高強度螺栓的擴孔工作。 嚴格按照從中間向四周擴展的順序，執(zhí)行初擰、（復擰）、終擰的施工工藝程序，嚴禁一步到位的方法直接終擰。6.6.3.3 高強度螺栓施工技術的關鍵要求 施工前應對大六角頭螺栓的扭矩系數(shù)、扭剪性螺栓的緊固軸力和摩擦面抗滑移系數(shù)進行復驗，合格后方允許施工。 一個接頭上的高強度螺栓，應從螺栓群中部開始安裝，逐個擰緊，每擰一遍均應用不同顏色的油漆作上標記，防止漏擰。高強度螺栓的緊固順序從剛度大的部位向不受約束的自由端進行，從中間向四周進行，以便板間密貼。 6.6.4 施 工 工 藝6.6.4.1 工藝流程高強度螺栓施工應嚴格遵循以下施工工藝流程： 高強度螺栓軸力、扭矩系數(shù)試驗合格連接件摩擦系數(shù)試驗合格檢查連接棉、清除浮銹、飛刺與油污安裝構件就位，臨時螺栓固定校正鋼柱達到預留偏差值緊固臨時螺栓，沖孔，檢查縫隙超標加填板確定可作業(yè)條件（天氣、安全）安裝高強螺栓擰緊換掉臨時螺栓初 擰按緊固順序，采用轉角法作出標記終擰 記錄表檢查合格不合格驗收欠擰超擰補擰到位節(jié)點全部拆除，高強度螺栓重新安裝施工扭矩試驗確定控制值高強度螺栓扳手校驗、檢查合格 6.6.4.2 操作工藝要求（1）高強度螺栓的儲存1）高強度螺栓連接副由制造廠批號，一定數(shù)量統(tǒng)一規(guī)格配套后裝為一箱（桶），從出廠至安裝前嚴禁隨意開包。在運輸過程中應輕裝、輕卸，防止損壞，防雨、防潮。當出現(xiàn)包裝破損、螺栓有污染等異?，F(xiàn)象時，應及時用煤油清洗，并按高強度螺栓驗收規(guī)程進行復驗，經復驗扭矩系數(shù)或軸力合格后，方能使用。2）工地儲存高強度螺栓時，應放在干燥、通風、防雨、防潮的倉庫內，并不得損傷絲扣和沾染贓物。連接副入庫應按包裝箱上的注名規(guī)格、批號分類存放。安裝時，要按使用部位，領取相應規(guī)格、數(shù)量、批號的連接副，當天沒有用完的螺栓，必須裝回干燥、潔凈的容器內，妥善保管并盡快使用完畢，不得亂放、亂扔。3）使用前應進行外觀檢查，表面油膜正常無污物的方可使用。4）使用開包時應該核對螺栓的直徑、長度。（2）高強度螺栓的緊固方法高強度螺栓的緊固是使用專門扳手擰緊螺母，使螺桿內產生要求的拉力。1）大六角頭高強度螺栓一般用二種方法擰緊，即扭矩法和轉角法：扭矩法分初擰和終擰二次擰緊。初擰扭矩用終擰扭矩的30%50%，再用終擰扭矩把螺栓擰緊。如板層較厚，板疊較多，初擰的板層達不到充分密貼，還要在初擰和終擰之間增加復擰，復擰扭矩和初擰扭矩相同或略大。轉角法也分初擰和終擰二次進行。初擰用定扭矩扳手以終擰扭矩的30%50%進行。使接頭各層鋼板達到充分密貼，再在螺母和螺桿上面通過圓心畫一條直線，然后用扭矩扳手轉動螺母一個角度，使螺栓達到終擰要求。轉動角度的大小在施工前由試驗統(tǒng)計確定。 2）扭剪型高強度螺栓緊固于分初擰和終擰二次進行：初擰用定扭矩扳手，以終擰扭矩的30%50%進行，使接頭各層鋼板達到充分密貼，再用電動扭剪型扳手把梅花頭擰掉，使螺栓桿達到設計要求的軸力。對于板層較厚，板疊較多，安裝時發(fā)現(xiàn)連接部位有輕微翹曲的連接接頭等原因使初擰的板層達不到充分密貼時應增加復擰，復擰扭矩和初擰扭矩相同或略大。（3）高強度螺栓的安裝順序一個接頭上的高強螺栓，應從螺栓群中部開始安裝，逐個擰緊。初擰、復擰、終擰都應從螺栓群中部開始向四周擴展逐個擰緊，每擰一遍均應用不同顏色的油漆做上標記，防止漏擰。接頭如有高強度螺栓連接又有電焊連接時，是先緊固還是先焊接應按設計有求規(guī)定的順序進行，設計無規(guī)定時，按先緊固后焊接（即先栓后焊）的施工工藝順序進行，先終擰完高強度螺栓再焊接焊縫。高強度螺栓的緊固順序從剛度大的部位向不受約束的自由端進行，同一節(jié)點內從中間向四周，以使板間密貼（4）高強度螺栓施工注意事項： 高強度螺栓施工時應注意以下事項：（1）螺栓穿入方向以便利施工為準，每個節(jié)點整齊一致；（2）螺母、墊圈均有方向要求，螺栓、螺母均標有級別和生產廠家；（3）已安裝高強度螺栓嚴禁用火焰或電焊切割梅花頭；（4）因空間狹窄，高強度螺栓扳手不易操作部位，可采用加高套管或用手動扳手安裝；（5）高強度螺栓超擰應更換并廢棄換下來的螺栓，不得重復使用；（6）安裝中的錯孔、漏孔不允許用氣割開孔，錯孔應嚴格按鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB502052001）和鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)范（JGJ82-91）的要求進行處理；（7）當氣溫低于-10時停止作業(yè)；當摩擦面潮濕或暴露于雨雪中，停止作業(yè)；（8）高強度螺栓的包裝、運輸和使用中應盡量保持出廠狀態(tài)；（9）施工前必須對扭矩扳手進行標定；終擰時，大六角螺栓應按施工扭矩施擰，扭剪型螺栓用專用電動扳手施擰，擰掉梅花頭；（10）高空施工時嚴禁亂扔螺栓、螺母、墊圈及尾部梅花頭，應嚴格回收，以免墜落傷人；（11）施擰后應及時涂防銹漆；（12）對于露天使用或接觸腐蝕性氣體的鋼結構，在高強度螺栓擰緊檢查驗收合格后，連接板逢應及時用防水或耐腐蝕的膩子封閉； （13）要求初擰、復擰、終擰在24h內完成；（14）母材生腐朽后在組裝前必須用鋼絲刷清除掉；（15）再次使用的連接板須在次處理；（16）連接板疊的錯位或間隙必須按照鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范GB502052001要求進行處理，確保結合面貼實。6.6.5 質量檢驗6.6.5.1 主控項目（1）鋼結構用高強度螺栓連接副其品種、規(guī)格、性能等應符合現(xiàn)行國家產品標準和設計要求，出廠時應附帶產品合格證明文件、中文標志及檢驗報告。高強度大六角頭螺栓連接副和扭剪型高強度螺栓連接副出廠時分別隨箱帶有扭矩系數(shù)和緊固軸力（預應力）的檢驗報告。（2）高強度大六角螺栓連接副應按標準6.6.4.1條復驗扭矩系數(shù)并符合本條規(guī)定，提出復驗報告。（3）扭剪型高強度螺栓連接副應按頒標準6.6.4.1條復驗緊固軸力（預拉力），檢驗結果應符合本條規(guī)定，并提出檢查復驗報告。（4）鋼結構制作和安裝單位應按本標準6.6.4.1條分別進行高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗和復驗，現(xiàn)場處理的構件摩擦面抗滑移系數(shù)試驗，其結果應符合設計要求，并提出實驗報告和復驗報告。（5）高強度大六角頭螺栓緊固檢查，用0.30.5kg 的小錘逐顆敲擊螺栓，檢查其緊固程度，防止漏擰。對每個節(jié)點螺栓數(shù)的10%，但不小于1顆進行扭矩抽檢，檢查時先在螺桿和螺母上面劃一條直線，松動螺母60測得的扭矩應在（0.91.1）Tch范圍內，Tch 按下式計算： Tch =K.P.d式中 Tch檢查扭矩，N .m； K高強度螺栓連接副扭矩系數(shù)； P 高強度螺栓設計預拉力，kN； d螺栓公稱直徑，mm 。如有不符合上述規(guī)定的節(jié)點，應擴大10%進行抽檢，如仍有不符合規(guī)定者，則整個節(jié)點重新緊固并檢查。對扭矩低于下限值的螺栓應進行補擰；對超過上限值的應更換螺栓。扭矩檢查應在1h 后進行，并應在24h內檢查完畢。（6）對扭矩扳手扳前扳后必須進行校核，其誤差不得大于3%，并作記錄。（7）扭剪型高強度螺栓緊固檢查，以目視確認螺栓梅花卡頭被專用扳手擰掉，即判定終擰合格；對不能采用專用扳手緊固的螺栓，應按高強度大六角頭螺栓檢驗方法檢查，不得采用專用扳手以外的方法將螺栓的梅花頭取掉。6.6.5.2 一般項目（1）高強度螺栓連接副應按包裝箱配套供應，包裝箱上應標明批號、規(guī)格、數(shù)量及生產日期。螺栓、螺母、墊圈外表面應涂油保護，不應出現(xiàn)生銹和沾染贓物，螺紋不應損傷，按5%箱數(shù)抽查。（2）對建筑結構安全等級為一級、跨度40m及以上的螺栓球節(jié)點鋼網架結構，其連接高強度螺栓應進行表面硬度試驗，對8.8級的高強度螺栓其硬度為HRC2129；10.9級高強度螺栓其硬度應為HRC3236，且不得有裂縫，按規(guī)格抽查8只。（3）高強度螺栓連接副的施擰順序和初擰、復擰扭矩應符合設計要求及本標準6.6.6.2條規(guī)定，全數(shù)檢查并作記錄。（4）高強度螺栓連接副終擰后，螺栓絲扣外露應為23扣，其中