高强螺栓连接施工工艺标准

3.6高强度螺栓连接施工工艺标准3.6.1总则3.6.1.1适用范围本工艺标准适用与工业与民用建筑钢结构工程中的高强度螺栓连接的施工与验收。3.6.1.2编制参考标准及规范本工艺标准的编制参考了以下标准和规范：《钢结构工程施工施工质量验收规范》GB50205-2001《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82—91）《钢结构用大六角螺栓》GB1228《钢结构用高强度垫圈型式与尺寸》GB1229《钢结构用大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB1231《钢结构用扭剪型高强螺栓连接付形式尺寸》GB3632《钢结构用扭剪型高强螺栓连接付技术条件》GB36333.6.2符号Tc—施工扭矩（N·m）；K—高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由复验测得的合格的平均扭矩系数代入。Pc—高强度螺栓施工预拉力（KN）；d－高强度螺栓螺杆直径（mm）。3.6.3基本规定3.6.3.1高强度螺栓应在钢结构吊装完毕、按照设计和施工规范的要求矫正到位、检查合格之后才可以开始施工。3.6.3.2高强度螺栓的制孔按表3.6.3.2-1的要求选配，高强度螺栓连接构件制孔允许偏差见表5.2：表3.6.3.2-1高强螺栓孔径选配表螺栓公称直径（mm）12162022242730螺栓孔直径（mm）13.517.521.523.525.53033注：承压型连接（如柱或抗剪桁架的压杆连接）中的高强螺栓孔径可按表中值减少0.5~1.0mm。表3.6.3.2-2高强度螺栓连接构件制孔允许偏差名称直径及允许偏差（mm）螺栓直径12162022242730允许偏差±0.43±0.52±0.84螺栓孔直径13.517.521.5（23.5）25.5（30）33允许偏差+0.430＋0.520＋0.840圆度（最大和最小直径差）1.001.50中心线倾斜度应不大于板厚的3%且单层板不得大于2.0mm多层板迭组合不得大于3.0mm3、高强度螺栓的孔距和边距值，见下表3.6.3.2-3表3.6.3.2-3名称位置和方向最大值（取两者的较小值）最小值中心间距外排8d0或12t中间排构件受压力12d0或18t3d0构件受拉力16d0或24T中心至构件边缘的距离顺内力方向4d0或8t2d0垂直内力方向切割边1.5d0轧制边1.5d0设计有规定时按设计要求采用。4、高强螺栓的连接构件的孔距允许偏差,见下表3.6.3.2-4表3.6.3.2-4项次项目螺栓孔距（mm）＜500500~12001200~3000＞30001同一组内任意两孔间允许±1.0±1.2－－2相邻两组的端孔间偏差±1.2±1.5＋2.0±3.03.6.4施工准备3.6.4.1技术准备1．高强螺栓长度的选用高强螺栓紧固后，以丝扣露出2~3扣为宜，一个工程的高强螺栓，首先按直径分类，统计出钢板束厚度，根据钢板束厚度，按下列公式选择所需长度：螺栓长度=板束厚度+附加长度螺栓长度取整为5㎜的倍数，余数2舍3进，对于长度特别长的可以取为10㎜的整倍数进行归类。国产高强螺栓的附加长度可参考表3.6.4.15-1螺栓直径（mm）12162022242730大六角高强度螺栓（mm）25303540455055扭剪型高强度螺栓（mm）253035402．施工轴力与终拧力矩的换算表3.6.4.1-2和表3.6.4.1-2列出了一般国产和进口（日本产）高强度螺栓允许的施工轴力。设计给出了轴力时按设计要求施工，如果设计没有给出高强度螺栓的轴力要求，我们可按该表选用，施工轴力比设计轴力一般要增加5%。表3.6.4.1-2国产大六角头高强螺栓施工轴力（单位：KN）8.8级10.9级设计轴力施工轴力设计轴力施工轴力M1245455560M167075100110M20110120155170M22135150190210螺栓的性能等级螺栓轴力螺栓直径（mm）M24155170225250M27205225290320M30250275355390表3.6.4.1-3进口高强度螺栓的轴力（单位：KN）F8TF10TF11T设计轴力施工轴力设计轴力施工轴力设计轴力施工轴力M1685.293.710.611.711.212.3M2013.314.616.518.217.419.1M2216.518.220.522.621.623.8M2419.221.123.826.225.127.6对于大六角高强度螺栓，施工时必须把施工轴力换算为施工扭矩作为施工控制参数。大六角头高强度螺栓施工扭矩可由下式确定：Tc=K·Pc·d式中Tc—施工扭矩（N·m）；K—高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值由复验测得的合格的平均扭矩系数代入。Pc—高强度螺栓施工预拉力（KN）；d－高强度螺栓螺杆直径（mm）。3.高强度螺栓安装前的试验高强度螺栓使用前，应按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的有关规定对高强度螺栓及连接件至少进行以下几项检验：1）高强度螺栓连接付扭矩系数试验；大六角头高强度螺栓，施工前按每3000套螺栓为一批，不足3000套的按一批计，复验扭矩系数，每批复验8套。2）紧固轴力试验；扭剪型高强度螺栓施工前，按每3000套螺栓为一批，不足3000套的按一批计，每批复验8套高强螺栓的紧固轴力，其平均值和变异系数应符合表3.6.4.1-4的规定。表3.6.4.1-4扭剪型高强度螺栓紧固轴力及变异系数螺栓直径（mm）1620（22）24每批紧固轴力平均值公称109170211245最大120186231270最小99154191222紧固轴力变异系数≤10%3）连接件的磨擦系数（又称抗滑移系数）试验及复验：采用与钢构件同材质，同样磨擦面处理方法，同批生产，同等条件堆放的试件，每批三组，由钢构件制作厂及安装现场分别作磨擦系数试验。试件数量，以单项工程每2000t为一批，不足2000t者视作一批。试件的具体要求和检验方法按照GB50205—2001的有关要求。4.作业指导书的编制和技术交底施工前应当根据本工艺标准的质量技术要求结合工程实际编制专项作业指导书，用书面的形式、根据工作范围、作业要求交底到每一个施工人员。针对不同的施工和施工管理人员，技术交底书应明确其施工安全、技术责任，使之清楚地知道他的上道工序应达到什麽质量要求，使用什麽特别的施工方法，施工中发现问题按照什麽途径寻求技术指导和援助，达到什螺栓等级螺栓直径麽施工质量标准，如何交接给下一施工工序等，使整个施工进程良性有序。3.6.4.2施工机具高强螺栓施工最主要的施工机具就是力矩扳子，根据施工对象分别有：1）扭剪型高强螺栓用扳子目前我们在市场上常见的日本产扭剪型高强螺栓扳子的性能参数见表3.6.4.2-1表3.6.4.2-1日本产扭剪型高强螺栓用扳子的性能型号适用螺栓M扭矩范围（N·m）电源电压（V）电流（A）消耗功率（W）空载转数（r/min）重量（kg）扳子总长（mm）套管个数规格数量LSR-22HD1620229002007.51400168.4350M16M20M22111LSR-24HD222411502001018501612.4375M22M24112）扭矩型高强螺栓扳子（大六角螺栓适用）电动扭矩扳子一般由机体，扭矩控制盒，套筒，反力承管器，漏电保护器组成，常用的电动扭矩扳子性能参见表3.6.4.2-2。表3.6.4.2-2电动扭矩扳子性能产地型号电流电压（V）电流频率（Hz）电流（A）消耗功率（W）空载转数（r/min）扭矩范围（N·m）重量（kg）日本NR-12T120050/606.8130017400~12009.5国产PIBD-1502205048808400~150012PIBD-160220504.39508400~1600103）通用机具、手动工具为提高施工效率，我们一般还可以选用风动扳手进行初拧，根据风动扳手的标称扭矩调节空气压力即可初步设定扳手的输出扭矩，用于螺栓的初拧，可大大提高施工效率。其他必备的工具有：检测合格的力矩扳手（其中至少一把应送有关部门进行校准，在施工中一般不用于直接施工，专用于其他施工工具的校准和施工检测）、手动棘轮扳手、橄榄冲子（俗称过眼冲钉，形似橄榄）、力矩倍增计、手锤等。3.6.4.3作业条件1．施工前应根据工程特点标准化设计施工操作吊蓝并按施工组织设计的要求加工制作或采购；2．高强度螺栓的有关技术参数已按有关规定进行复验合格；3．钢结构安装的刚度单元内的框架构件已经吊装到位，校正合格后应及时进行高强度螺栓的施工。3.6.5材料和质量要点3.6.5.1高强度螺栓的关键要求高强度螺栓的规格数量应根据设计的直径要求，按长度分别进行统计，根据施工实际需要的数量多少、施工点位的分布情况、构件加工质量和运输损坏情况、现场的储运条件、工程难度等因素，考虑2—5%的损耗，进行采购。施工使用的高强度螺栓必须符合《钢结构用大六角螺栓》（GB1228）、《钢结构用高强度垫圈型式与尺寸》（GB1229）、《钢结构用大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术》（GB1231）、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接付形式尺寸》（GB3632）、《钢结构用扭剪型高强螺栓连接付技术条件》（GB3633）以及其他有关标准的质量要求。高强螺栓连接付必须经过以下试验符合规范要求时方可出厂：1）材料的炉号、制作批号、化学性能与机械性能证明或试验。2）螺栓的楔负荷试验。3）螺母的保证荷载试验。4）螺母及垫圈的硬度试验。5）连接件的扭矩系数试验（注明试验温度）。大六角头连接件的扭矩系数平均值和标准偏差；扭剪形连接件的紧固轴力平均值和变异系数。6）紧固轴力系数试验。7）产品规格，数量，出厂日期，装箱单。3.6.5.2高强度螺栓施工质量的关键要求：安装高强螺栓前作好接头磨擦面上清理，不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物，用钢丝刷沿受力垂直方向除去浮锈。磨擦面应干燥，没有结露、积霜、积雪。并不得在雨天进行安装；使用的扭矩扳子应按规定进行校准，班前应对定扭矩扳子进行校核，合格后方能使用。高强螺栓应自由穿入螺栓孔内。扩孔时，铁屑不得掉入板层间。扩孔数量不得超过一个接头螺栓孔的1/3，扩孔直径不得大于原孔径再加2mm。严禁用气割进行高强螺栓的扩孔工作；严格按照从中间向四周扩展的顺序，执行初拧、（复拧）、终拧的施工工艺程序，严禁一步到位的方法直接终拧。3.6.5.3高强度螺栓施工技术的关键要求施工前应对大六角头螺栓的扭矩系数、扭剪型螺栓的紧固轴力和摩擦面抗滑移系数进行复验，合格后方允许施工；一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧每拧一遍均应用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧高强螺栓的紧固顺序从刚度大的部位向不受约束的自由端进行，从中间向四周，以便板间密贴。3.6.5.4职业健康和施工安全关键要求高强度螺栓施工的高空移动频繁，应有可靠的措施既保证操作的安全、方便，又方便施工人员转移工位；施工中拧下来的扭剪型高强度螺栓的梅花头要随拧随收集，严防坠落，严禁高空抛洒。3.6.5.5环境保护关键要求施工中如使用风动工具时应避免噪音污染；施工中拧下来的扭剪型高强度螺栓的梅花头要随拧随收集到地面集中存放和处理。3.6.6施工工艺3.6.6.1工艺流程高强螺栓施工应严格遵循以下工艺流程：高强螺栓轴力扭矩系数试验合格↓连接件磨擦系数试验合格↓检查连接面，清除浮锈、飞刺与油污↓安装构件安位，临时螺栓固定↓施工扭矩试验校正钢柱达预留偏差值确定控制值↓↓紧固临时螺栓，冲孔，检查缝隙→超标加填板高强螺栓扳手校↓验，检查，合格确定可作业条件（天气、安全）→↓安装高强螺栓拧紧→换掉临时螺栓↓初拧按紧固顺序，采用转角法作出标记↓终拧→记录表↓检查→合格↓↓不合格验收↓↓欠拧超拧↓↓补拧到位节点全部拆除高强螺栓重安装3.6.6.2操作工艺要求1．高强度螺栓的储存1）高强螺栓连接付由制造厂按批号，一定数量同一规格配套后装为一箱（桶），从出厂至安装前严禁随意开包。在运输过程中应轻装轻卸，停止损坏，防雨防潮。当包装破损，螺栓有污染等异常现象时，应及时用煤油清洗，并按高强度螺栓验收规程进行复验，经复验扭矩系数合