高强度螺栓施工技术与工艺验收文件

路桥集团第一公路工程局科技开发项目编号：2006-03钢－砼组合梁斜拉桥施工成套技术研究课题之八《高强度螺栓施工技术与工艺》验收文件路桥集团第一公路工程局二○○六年八月完成单位：路桥集团第一公路工程局第三工程公司协作单位：连盐高速公路灌河特大桥项目经理部项目负责人：田克平课题组主要人员：序号姓名性别出生年月项目职务技术职称专业工作单位对成果的贡献1黄天贵男1972.3组长高级工程师路桥灌河特大桥项目经理部方案编制、实施组织2阳华国男1977.6副组长工程师路桥灌河特大桥项目经理部资料整理3李凡男1977.7组员工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工研究报告撰写4王瑞祥男1971.5组员工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工组织5代春风男1979.9组员助理工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工6徐玲女1979.7组员助理工程师材料灌河特大桥项目经理部资料整理7付欣男1978.2组员助理工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工8任威男1976.6组员工程师工程物探灌河特大桥项目经理部现场施工负责人9姚伟男1978.10组员助理工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工10陈海龙男1979.8组员助理工程师路桥灌河特大桥项目经理部现场施工11田克平男1958.9技术顾问教授级高工桥梁公路一局方案筹划及决策报告执笔：李凡报告审核：田克平总目录1验收大纲2工作报告3技术研究报告4社会经济效益分析报告5应用单位使用情况报告6经费使用情况报告7项目合同书8其它文件1）灌河特大桥高强度螺栓施拧工艺规程2）灌河特大桥高强度螺栓施工实施细则验收大纲科技开发项目验收大纲一、项目来源：路桥集团第一公路工程局科技开发项目，项目合同编号：2006－03。二、组织验收单位：路桥集团第一公路工程局技术委员会主持验收单位：路桥集团第一公路工程局技术发展处三、验收形式：会议验收。由组织验收单位召集局相关处室负责人组成验收委员会，并委托局技术发展处主持验收工作。验收委员会设主任委员1名，副主任委员1名，委员9名。四、验收目的为有效、合理地组织管理科技开发项目，评价科技开发项目合同执行的质量和效果，以有利于推动企业的科技进步。五、验收依据1、路桥集团第一公路工程局《技术创新与科技开发管理办法》；2、项目合同书；3、相关的技术标准、规范和规程等。六、验收内容1、依据合同书，对项目的合同任务完成情况和经费使用情况进行考核评价；2、审查该项目的技术资料是否齐全，数据是否正确、详实、符合有关规定；3、审查成果在实际应用中的效果及效益等情况。七、提供的技术文件1、验收大纲2、工作报告3、技术研究报告4、社会经济效益分析报告5、应用单位使用情况报告6、经费使用情况报告7、项目合同书8、其它文件1）灌河特大桥高强度螺栓施拧工艺规程2）灌河特大桥高强度螺栓施工实施细则工作报告工作报告钢梁及钢－砼组合梁在我国大跨径公路桥梁中，应用的范围越来越广泛，高强度螺栓作为一种高效的连接方式，其关键技术在于施工中对施拧工艺和验收阶段扭矩的质量控制。灌河特大桥是江苏省沿海高速公路上的一座特大型桥梁，主桥采用双塔双索面钢—砼组合梁斜拉桥。跨径组合为（32.9+115.4+340+115.4+32.9）m，主梁采用“工”字型钢纵梁、横梁、小纵梁组成钢框架，钢梁构件之间全部采用摩擦型高强度螺栓进行连接。为掌握高强度螺栓施工的关键技术和关键工艺，为保证工程质量同时也为积累经验，以指导今后类似工程的施工，三公司针对灌河特大桥的具体特点，提出了《高强度螺栓施工技术与工艺》研究课题，并于2005年6月初向局技术委员会申报立项。局技术委员会于2005年7月中旬正式批准了本课题的研究立项，并签订了项目合同书。按照项目合同书的要求，三公司以灌河特大桥项目经理部的人员为主，成立了课题研究小组。为提高本课题的技术含量和研究水平，课题组聘请了中铁山桥集团的有关研究人员，在螺栓扭矩控制等方面提供技术支持。课题组的研究工作大致分以下几个阶段：1、2005年6月～2005年7月上旬，主要进行了课题调研、收集资料、申请立项、提出课题研究大纲等准备工作。2、2005年7月中旬，局技术委员会正式批准本课题的研究立项，并签订科技开发项目合同书。3、2005年7月下旬～2005年11月，高强度螺栓施拧施工方案通过了业主的评审，根据评审会专家的意见和建议，对方案进行了细化和完善，形成了施拧工艺规程和实施细则。4、2005年12月～2006年7月，钢-砼组合梁安装进入全面施工阶段，在施工过程中，采集大量高强度螺栓施工数据进行分析。5、2006年7月～2006年8月，在全面分析整理原始资料的基础上，完成了本课题的技术研究报告。在本课题的研究过程中，课题组全体人员通力协作、求实创新，共同圆满地完成了项目合同书规定的全部研究内容。本课题现已申请验收。路桥集团第一公路工程局科技开发项目编号：2006-03高强度螺栓施工技术与工艺技术研究报告路桥集团第一公路工程局第三工程公司二○○六年八月高强度螺栓施工技术与工艺课题技术研究报告目录1概述1.1研究背景及必要性………………………………………………………………………………11.2国内外研究现状…………………………………………………………………………………11.3研究内容及研究目的……………………………………………………………………………12高强度螺栓应用情况2.1钢锚梁施工………………………………………………………………………………………22.2主梁施工…………………………………………………………………………………………33连接副和摩擦面的抗滑移系数检验3.1连接副扭矩系数试验…………………………………………………………………………133.2摩擦面的抗滑移系数检验……………………………………………………………………134高强度螺栓施工及验收4.1施工准备………………………………………………………………………………………134.2施工工艺流程…………………………………………………………………………………134.3力矩扳手的标定………………………………………………………………………………134.4连接副的安装…………………………………………………………………………………164.5高强度螺栓的施拧……………………………………………………………………………164.6连接副的施工质量检查和验收………………………………………………………………174.7油漆……………………………………………………………………………………………194.8施工作业平台…………………………………………………………………………………164.9安全及环境保护措施…………………………………………………………………………195高强度螺栓施工检测结果分析5.1施工记录………………………………………………………………………………………445.2结果分析………………………………………………………………………………………496结束语6.1主要结论………………………………………………………………………………………516.2有待改进的问题和建议………………………………………………………………………52参考文献1概述1.1研究背景及必要性灌河特大桥是江苏省沿海高速公路上的一座特大型桥梁，主桥采用双塔双索面钢－砼组合梁斜拉桥。跨径组合为（32.9+115.4+340+115.4+32.9）m，主梁采用“工”字型钢纵梁、横梁、小纵梁组成钢框架，钢梁所有构件之间均采用高强度螺栓进行连接。高强螺栓共计12.5万套，型号为M24、M30两种，长度为80～240mm不等。斜拉索在索塔端的锚固采用钢锚梁方式，钢锚梁设置在上塔柱中，每根钢锚梁分为两个节段，节段间采用高强螺栓连接，高强螺栓共计0.85万套，型号为M22，长度80～120mm。一局在以往工程的施工中，虽有过钢结构连接的施工经历，但施工所用的高强度螺栓较少，像灌河斜拉桥这样较大数量、多种型号的高强度螺栓施工尚属首次。因此，以灌河斜拉桥为依托工程，对高强度螺栓的施工技术和施工工艺立项进行专题研究，就本工程而言，不仅在确保工程质量和降低工程成本上具有十分重要的作用，对提升企业的技术水平、增强核心竞争力和社会信誉度亦有非常重要和积极的意义；同时，高强度螺栓连接已越来越多地应用于大型钢结构桥梁工程中，如能总结出一套较为成熟的技术与工艺，对今后的类似工程必将起到良好的指导作用。1.2国内外研究现状钢梁及钢－砼组合梁在我国大跨径高速公路桥梁施工中，应用的范围越来越广泛，高强度螺栓作为栓焊结构中的一种高效的连接方式，越来越受到青睐，国内外高强度螺栓施工的经验虽已较成熟，但仍在不断发展和创新。1.3研究内容及研究目的1.3.1研究内容1）确定施工机具型号及数量根据图纸给定的高强螺栓型号及数量确定施工机具设备型号及数量。2）高强度螺栓施拧工艺及规程根据图纸要求并结合自身的施工水平确定高强度螺栓的施工工艺和方法。3）高强螺栓施工用辅助设施的设计根据自身的施工习惯设计出合适的施工作业辅助设施。1.3.2研究目的通过研究，掌握高强度螺栓施工的关键技术和关键工艺，以及高强度螺栓的施拧方法和验收手段等，以指导具体的施工实践。2高强度螺栓应用情况2.1钢锚梁施工钢锚梁作为斜拉索在索塔端的锚固结构，除第1对斜拉索直接锚固在混凝土底座上外，第2～13对斜拉索锚固在钢锚梁上，每个塔肢上12对。钢锚梁为箱形结构，由锚垫板、承压板、主板、横隔板、连接板、加劲肋等构件组成。每根钢锚梁长5.60m，宽1.02m，锚梁除锚头外梁高0.62m。为便于安装，每根钢锚梁分为两个节段，节段之间采用高强度螺栓连接。每根钢锚梁使用M22高强度螺栓352套，全桥48根钢锚梁共使用M22高强度螺栓16896套（见表2-1）。在螺栓连接施工中均采用定扭矩电动扳手施拧、手动力矩扳手复检。钢锚梁结构及螺栓连接布置见图2-1。灌河特大桥钢锚梁高强螺栓数量汇总表表2-1序号型号长度(mm)数量(套)单位重量（kg）重量（kg）1M228019200.577771109.322M229026880.609071637.183M2211030720.671572063.064M2212092160.702876477.65全桥总计1689611.29t图2-1钢锚梁结构及高强度螺栓布置2.2主梁施工主梁钢结构采用“工”字型钢纵梁、横梁、小纵梁通过节点板及高强螺栓连接形成钢构架。“工”字型钢纵梁与“工”字型钢纵梁、横梁与“工”字型钢纵梁、横梁与小纵梁间均采用摩擦型高强螺栓连接。采用10.9级大六角头高强度螺栓连接副，由一个10.9S高强度大六角头螺栓、一个10H高强度大六角头螺母、两个HRC35～45高强度垫圈组成，其性能符合GB1228～1231－91的要求。栓合面采用HES－2新型防滑防锈涂料。全桥使用M30高强螺栓69112套，均用于“工”字型钢纵梁连接；使用M24高强螺栓55820套，用于横梁、中间小纵梁、压重区小纵梁及检修便道连接。高强螺栓数量见表2-2。灌河特大桥主梁高强螺栓数量汇总表表2-2序号型号长度(mm)数量(套)单位重量（kg）重量（kg）1M2480164160.7427912193.642M2490356280.7788927750.293M249515360.797391224.794M241006400.81589522.175M2411016000.890091424.146M3011051841.411757318.517M30120267441.4704539325.718M301408961.587651422.539M3016073921.7049512602.9910M3019052801.880859930.8911M30200128641.9395524950.3712M3023099842.0567520534.5913M302407682.174051669.67总计M245582043115.04M3069112117755.2