淺談鐵路鋼橋高強(qiáng)度螺栓連接的施工工藝和質(zhì)量

1、淺談鐵路鋼橋高強(qiáng)度螺栓連接的施工工藝和質(zhì)量1. 工程概況東平水道鋼桁架拱橋橋面按雙線軌道布置，線間距5.3m，主橋鋼梁由北向南孔跨布置為：（85.75+286+85.75）m連續(xù)鋼桁架拱，采用正交異性板整體橋面。主橋鋼梁全長(zhǎng)457.5m，共計(jì)42個(gè)節(jié)間，邊跨16個(gè)節(jié)間，中跨26個(gè)節(jié)間。全橋鋼桁架拱連接均采用高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，其中主桁采用M30高強(qiáng)度螺栓連接，設(shè)計(jì)有效預(yù)拉力360kN；橋面系縱梁、橫梁、交叉型平聯(lián)、平聯(lián)橫撐采用M24高強(qiáng)度螺栓連接，設(shè)計(jì)有效預(yù)拉力240kN；橋面板下U肋采用M22高強(qiáng)度螺栓連接，設(shè)計(jì)有效預(yù)拉力200kN。1. 高強(qiáng)度螺栓連接副的驗(yàn)收高強(qiáng)度螺栓應(yīng)由生產(chǎn)廠按批配套

2、供貨，必須有生產(chǎn)廠按批提供的產(chǎn)品質(zhì)量保證書。高強(qiáng)度螺栓到貨后，應(yīng)及時(shí)復(fù)驗(yàn)，合格的產(chǎn)品方許在橋上使用，復(fù)驗(yàn)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件（GB/T 1231-2006）的規(guī)定。復(fù)驗(yàn)合格后的高強(qiáng)度螺栓應(yīng)按包裝箱上注明的批號(hào)、規(guī)格分類保管，室內(nèi)架空存放，堆放不宜超過五層。保管期內(nèi)不得任意開箱，防止生銹和沾染贓物。1. 高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝1）構(gòu)件拼裝前必須進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，確認(rèn)抗滑移系數(shù)符合要求后方許拼裝。拼裝前，應(yīng)除去毛刺、飛邊、焊接飛濺物，并用細(xì)銅絲刷、干凈棉絲除去栓接板面和栓接孔內(nèi)的贓物。對(duì)沾有油污處，應(yīng)用汽油或丙酮擦去。栓接板面必須干燥，不應(yīng)在雨中作業(yè)

3、。對(duì)翹曲板面應(yīng)予平整。2）構(gòu)件拼裝時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均應(yīng)按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定，穿入足夠數(shù)量的沖釘和安裝螺栓。3）高強(qiáng)度螺栓的安裝應(yīng)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件位置調(diào)整準(zhǔn)確后進(jìn)行，高強(qiáng)度螺栓、螺母、墊圈必須按生產(chǎn)廠提供的批號(hào)配套使用，并不得改變其出廠狀態(tài)。安裝時(shí)，螺栓穿入方向應(yīng)以施擰及維修方便為準(zhǔn)，但方向宜一致。組裝時(shí)，螺栓頭一側(cè)及螺母一側(cè)應(yīng)各置一個(gè)墊圈，墊圈有內(nèi)倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭、螺母支承面。4）安裝時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓。有問題的孔可用鉸刀和鉆頭進(jìn)行修整，修整時(shí)應(yīng)將該孔周圍螺栓全部擰緊。嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔。5）拼裝時(shí)，摩擦面間隙應(yīng)小于1.0mm，否則應(yīng)進(jìn)行處理。6）施擰前應(yīng)按每班實(shí)際需要量領(lǐng)取高強(qiáng)度螺栓，安裝剩余的高強(qiáng)

4、度螺栓必須裝箱妥善保管，不得亂扔、亂放。在安裝過程中，不得碰傷螺栓和沾染贓物。1. 高強(qiáng)度螺栓連接副的擰緊工藝1）高強(qiáng)度螺栓采用扭矩法施擰，即在一系列工藝試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將高強(qiáng)度螺栓的施擰分成初擰和終擰兩個(gè)階段完成。2）初擰前，應(yīng)將安裝用普通螺栓擰緊，使拼接縫必須密貼，板層間縫隙采用0.3mm塞尺插入板層間，其深度不得大于20mm。3）初擰：高強(qiáng)度螺栓裝入栓孔經(jīng)過檢查無誤后，先用普通帶棘輪的手動(dòng)扳手進(jìn)行一般擰緊。對(duì)于M30高強(qiáng)度螺栓，采用經(jīng)過校驗(yàn)的電動(dòng)扳手將螺栓擰至50%的終擰扭矩值；對(duì)于M22、M24高強(qiáng)度度螺栓，可采用手動(dòng)帶響扳手將螺栓擰至50%的終擰扭矩值，使拼接板束密貼，以防止因栓群影響

5、而使螺栓欠擰。4）對(duì)于初擰完成的高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)立即用白板筆在螺母、墊圈和板面上畫一條直線，以防止重復(fù)施擰、遺漏和便于檢查。5）終擰：各批次高強(qiáng)度螺栓的終擰扭矩值由下式確定： Tc=KPcd式中：Tc高強(qiáng)度螺栓的終擰扭矩值（Nm）； Pc高強(qiáng)度螺栓的施工預(yù)拉力值（KN）；K各批次高強(qiáng)度螺栓的扭矩系數(shù)平均值；d高強(qiáng)度螺栓的公稱直徑（mm）。高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力按鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，考慮到預(yù)拉力損失約為10%，所以高強(qiáng)度螺栓的施工預(yù)拉力為設(shè)計(jì)預(yù)拉力的1.1倍。6）終擰由經(jīng)過校驗(yàn)的電動(dòng)定扭扳手完成，對(duì)于個(gè)別部位上無法使用電動(dòng)工具的螺栓，使用經(jīng)過校驗(yàn)的表盤式檢查扳手或帶響手動(dòng)扳手完成終擰。7）高強(qiáng)

6、度螺栓在施擰過程中，栓頭、墊圈不得隨螺母一同轉(zhuǎn)動(dòng)，故施擰時(shí)要注意卡油。如發(fā)現(xiàn)螺栓、墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)，要更換高強(qiáng)度螺栓，重復(fù)初擰、終擰的操作過程。所更換下的高強(qiáng)度螺栓退回庫(kù)房，集中返廠處理，經(jīng)過驗(yàn)收合格后方能使用，嚴(yán)禁直接再次使用。8）高強(qiáng)度螺栓在施擰過程中手動(dòng)帶響扳手的使用必須用力均勻，不得使用沖擊力；電動(dòng)扭矩扳手起動(dòng)時(shí)必須連續(xù)、平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)直至電動(dòng)扳手自動(dòng)停止，完成一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的施擰，電動(dòng)扳手自動(dòng)停止后，嚴(yán)禁再次啟動(dòng)電動(dòng)扳手?jǐn)Q緊螺栓，防止超擰。在同一節(jié)點(diǎn)板上首批50%或75%的高強(qiáng)度螺栓終擰完成后，才可將另50%或25%的栓孔沖釘分批退出，并立即安裝高強(qiáng)度螺栓，重復(fù)初擰、終擰的操作程序。9）無論是在

7、初擰、終擰階段，還是在使用不同的扳手時(shí)均應(yīng)遵循由栓群中心向四周的施擰順序。10）施工中電動(dòng)扳手應(yīng)使用獨(dú)立電源或穩(wěn)壓電源，以減少電壓波動(dòng)而影響電動(dòng)扳手扭矩的輸出穩(wěn)定。11）各種扳手在使用過程中如出現(xiàn)異?；蚬收?，現(xiàn)場(chǎng)施工人員不得擅自處理，應(yīng)立即停止施工，將扳手交高強(qiáng)度螺栓試驗(yàn)小組檢查、維修，并匯報(bào)故障情況，以便制定相應(yīng)措施對(duì)現(xiàn)場(chǎng)螺栓進(jìn)行處理。1. 質(zhì)量檢查1）高強(qiáng)度螺栓的施工質(zhì)量檢查應(yīng)組織專門的試驗(yàn)檢測(cè)小組進(jìn)行。2）初擰檢查用重約0.3kg的小錘逐個(gè)敲擊每一個(gè)螺母，同時(shí)用手指按住螺母的對(duì)邊一側(cè)，如手指感覺螺母振動(dòng)過大或松動(dòng)，說明該螺栓欠擰或漏擰，需重新補(bǔ)擰。3）終擰檢查用經(jīng)過標(biāo)定的扭矩檢查扳手進(jìn)行

8、，其精度誤差須小于扳手使用扭矩值的3%。4）采用扭矩檢查扳手檢查前，先目測(cè)檢查初擰完成時(shí)的劃線錯(cuò)位情況，確定終擰時(shí)有無漏擰以及墊圈或螺栓是否轉(zhuǎn)動(dòng)，如果畫線未發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，則說明該螺栓漏擰，如果錯(cuò)位過大，則可能該螺栓超擰或墊圈打滑，應(yīng)該重點(diǎn)檢查。5）終擰扭矩檢查采用緊扣法進(jìn)行，即對(duì)已終擰的高強(qiáng)螺栓用指針式表盤檢查扳手沿?cái)Q緊方向擰緊螺母，檢查人員均勻加力于扳手手柄，使扭矩示值均速增加，指針平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)指針停頓時(shí)，說明該扭矩值已經(jīng)使螺母發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則該值即為該螺栓的終擰檢查扭矩值。6）緊扣檢查前，先在螺母、墊圈上劃一細(xì)線，以監(jiān)測(cè)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。為防止檢查是栓頭隨螺母一同轉(zhuǎn)動(dòng)，引起誤判，檢查人員應(yīng)該注意觀察，并帶卡游工具。7)現(xiàn)場(chǎng)檢查扭矩值應(yīng)在0.91.1Tch內(nèi)，其中緊扣檢查扭矩Tch為高強(qiáng)度螺栓的檢查扭矩，由試驗(yàn)確定。8)對(duì)于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的高強(qiáng)度螺栓檢查數(shù)量為該節(jié)點(diǎn)栓群總數(shù)的5%，但不得少于2套。9)對(duì)于不合格的節(jié)點(diǎn)，其不合格數(shù)量不得超過栓群總數(shù)的20%，否則應(yīng)繼續(xù)抽查，直至有累計(jì)栓群的80%為止。然后對(duì)欠擰的螺栓進(jìn)行補(bǔ)擰，超擰的螺栓更換后重新施擰。10)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)天穿入節(jié)點(diǎn)板中的高強(qiáng)螺栓必須當(dāng)天完成初擰和終擰。終