高強螺栓安裝

1、高強螺栓安裝采用分件安裝法、節(jié)間安裝法或綜合安裝法進行剛架梁的吊裝并進行高強螺栓連接，即可完成門式剛架斜梁的安裝，門式剛架斜梁的安裝的重點是高強螺栓連接施工。1、高強度螺栓連接副的管理(1)采購供使用的高強度螺栓的供應商必須是經國家有關部門認可的專業(yè)生產商，采購時，一定要嚴格按照鋼結構設計圖紙要求選用螺栓等級。高強度螺栓連接副應由制造廠按批配套供應，每個包裝箱內都必須配套裝有螺栓、螺母及墊圈，包裝箱應能滿足儲運的要求，并具備防水、密封的功能。包裝箱內應帶有產品合格證和質量保證書；包裝箱外表面應注明批號、規(guī)格及數量。(2)高強度螺栓連接副必須配套供應。其中扭剪型高強度螺栓連接副每套包括一個螺栓、

2、一個螺母、一個墊圈；高強度大六角頭螺拴連接副每套包括一個螺栓、一個螺母、兩個墊圈。(3)要注意高強度螺栓使用前的保管。如保管不善，會引起螺栓生銹及沾污臟物等，進而會改變螺栓的扭矩系數及性能。在保管中要注意如下幾點：螺栓應存放在防潮、防雨、防粉塵，且按類型和規(guī)格分類存放。螺栓連接副應成箱在室內倉庫保管，地面應有防潮措施，并按批號、規(guī)格分類堆放，保管.使用中不得混批。高強度螺栓連接副包裝箱碼放底層應架空，距地面高度大于300mm，碼高不超過三層。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臟物。連接副入庫應按包裝箱上注明的規(guī)格、批號分類存放。螺栓應輕拿輕放、防止

3、撞擊、損壞包裝和損壞螺栓。使用前盡可能不要開箱，以免破壞包裝的密封性。開箱取出部分螺栓后也應原封包裝好，以免沾染灰塵和銹蝕。在施擰前，應盡可能地保持其在出廠狀態(tài)，以免扭矩系數和標準偏差或緊固軸力變異系數發(fā)生變化。在運輸、保管及使用過程中應輕裝輕卸，防止損傷螺紋，發(fā)現螺紋損傷嚴重或雨淋過的螺栓不應使用。螺栓應在使用時方可打開包裝箱，高強度螺栓連接副在安裝使用時，工地應按當天計劃使用的規(guī)格和數量領取，當天安裝剩余的應必須裝回干燥、潔凈的容器內，妥善保管，不得亂放、亂扔。并按批號和規(guī)格保管，應嚴格按批號存放、使用。不同批號的螺栓、螺母、墊圈不得混雜使用。在安裝過程中，應注意保護螺栓，不得沾染泥沙等臟

4、物和碰傷螺紋。使用過程中如發(fā)現異常情況，應立即停止施工，經檢查確認無誤后再行施工。高強度螺栓連接副的保管時間不應超過6個月。保管周期超過6個月時，若再次使用須按要求進行扭矩系數試驗或緊固軸力試驗，檢驗合格后方可使用。（4）高強螺栓檢測螺栓均應按設計及規(guī)范要求選用其材料和規(guī)格，保證其性能符合要求。連接副的緊固軸力和摩擦面的抗滑移系數試驗試驗制作單位在工廠進行。同時由制造廠按規(guī)范提供試件，安裝單位在現場進行摩擦面的抗滑移系數試驗。連接副復驗用的螺栓應在施工現場待安裝的螺栓批中隨機抽取，每批應抽取8套連接副進行復驗。連接副預拉力可采用經計量檢定、校準合格的軸力計進行測試。試驗用的計量器具，應在試驗前

5、進行標定，其誤差不得超過2%。2、施工機具高強度螺栓施工最主要的施工機具就是高強度螺栓電動扳手及手動工具，見表1.29。表1.29 高強度螺栓施工機具電動工具名稱扭矩型電動高強度螺栓扳手扭剪型電動高強度螺栓扳手角磨機圖例用途（1）用于高強度螺栓初擰（2）用于因構造原因扭剪型電動扳手無法終擰節(jié)點用于高強度螺栓終擰用于清除摩擦面上浮銹、油污等手動工具名稱鋼絲刷手工扳手棘輪扳手圖例 用途用于清除摩擦面上浮銹、油污等用于普通螺栓及安裝螺栓初、終擰3、結構組裝（高強度螺栓安裝工藝及方法）結構組裝前要對摩擦面進行清理，用鋼絲刷清除浮銹，用砂輪機清除影響板層間密貼的孔邊、板邊毛刺、卷邊、切割瘤等。遇有油漆、

6、油污粘染的摩擦面要嚴格清除后方可吊裝。組裝時應用鋼釬、沖子等校正孔位，為了接合部鋼板間摩擦面貼緊，結合良好，先用臨時普通安裝螺栓和手動扳手緊固、達到貼緊為止。待結構調整就值以后穿入高強度螺栓，并用帶把扳手適當擰緊，再用高強度螺栓逐個取代安裝螺栓。高強度螺栓安裝工藝如圖1.125所示。高強度螺栓長度的確定見表1.30。表1.30 高強度螺栓長度高強度螺栓長度的確定公式L= + H + nh + c參數連接構件的總厚度mm；H螺母高度mm，取0.8D（螺栓直徑）；n墊片個數；h墊圈厚度mm；c螺桿外露部分長度mm（2-3扣為宜，一般取5mm）；計算后取5的整倍數。高強螺栓軸力試驗合格連接面摩擦系數

7、試驗合格、檢查構件連接面清除浮銹飛刺及油污吊裝構件、臨時螺栓固定確定可作業(yè)條件（天氣、安全因素）拆除臨時螺栓、安裝高強螺栓高強螺栓初擰24小時內終擰高強螺栓檢驗OkNot ok合格工序交接拆除不合格螺栓，換新高強螺栓安裝扳手校驗合格試驗確定扭矩系數控制值施工準備圖1.125 安裝工藝流程1)摩擦面及連接板間隙的處理為防止連接后構件位置偏移，以及為了鋼板間的有效夾緊，盡量消除間隙。為了保證安裝摩擦面達到規(guī)定的摩擦系數，連接面應平整，不得有毛刺、飛邊、焊疤、飛濺物、鐵屑以及浮銹等污物；摩擦面上不允許存在鋼材卷曲變形及凹陷等現象。每個節(jié)點所需用的臨時螺栓和沖釘數量，應按安裝時可能產生的荷載計算確定。

8、在安裝時，要控制以下幾點：（1）臨時螺栓與沖釘之和不應少于該節(jié)點螺栓總數的13，臨時螺栓的安裝見表1.31。目的是為了防止構件偏移。表1.31 臨時螺栓安裝方法序號臨時螺栓安裝方法示意圖1當構件吊裝就位后，先用橄欖沖對準孔位（橄欖沖穿入數量不宜多于臨時螺栓的30%），在適當位置插入臨時螺栓，然后用扳手擰緊，使連接面結合緊密。臨時螺栓安裝2臨時螺栓安裝時，注意不要使雜物進入連接面。3螺栓緊固時，遵循從中間開始，對稱向周圍的進行的順序。4臨時螺栓的數量不得少于本節(jié)點螺栓安裝總數的30%且不得少于2個臨時螺栓。5不允許使用高強度螺栓兼作臨時螺栓，以防損傷螺紋引起扭矩系數的變化。6一個安裝段完成后，經

9、檢查確認符合要求方可安裝高強度螺栓。（2）臨時螺栓不應少于2顆。（3）所用沖釘數不宜多于臨時螺栓的30。目的是為了加大對板疊的壓緊力。（4）連接用的高強度螺栓不得兼作臨時螺栓，以防止螺紋損傷和連接副表面狀態(tài)改變，引起扭矩系數的變化。（5）認真處理連接板的緊密貼合，對因板厚偏差或制作誤差造成的接觸面間隙，作如圖1.126所示處理。（a）t1mm時，不處理（b）1t3mm時，將厚板一側按1:10磨成緩坡（c）t3mm時，加墊板圖1.126 板厚偏差或制作誤差處理2)安裝替換高強度螺栓注意事項：螺栓穿入方向應便于操作，并力求一致，目的是使整體美觀。高強度螺栓連接中連接鋼板的孔徑略大于螺栓直徑，并必須

10、采取鉆孔成型方法，鉆孔后的鋼板表面應平整、孔邊無飛邊和毛刺，連接板表面應無焊接濺物、油污等。螺栓應自由穿入螺栓孔，不能自由穿入的螺栓孔允許在孔徑四周層間無間隙后用鉸刀、或磨頭、或挫刀進行修整，修整后孔的最大直徑應小于1.2倍螺栓直徑。修孔時，為了防止鐵屑落入板迭縫中，鉸孔前應將四周螺栓全部擰緊，使板迭縫密貼后再進行，絞孔后應重新清理孔周圍毛刺，不得將螺栓強行敲入，嚴禁氣割擴孔。螺接連接副安裝時，螺母凹臺一側應與墊圈有倒角的一面接觸，大六角頭螺栓的第二個墊圈有倒角的一面應朝向螺栓頭。安裝高強度螺栓時，構件的摩擦面應保持干燥，不得在雨中作業(yè)。(3)初擰與終擰：高強度螺栓連接副的擰緊應分為初擰、終擰

11、。對于大型節(jié)點應分為初擰、復擰、終擰。復擰扭矩等于初擰扭矩。初擰、復擰、終擰應在24h內完成。施擰一般應按由螺栓群節(jié)點中心位置順序向外擰緊的方法進行初后應做好標志。初擰(復擰)與終擰扭矩的取值：扭剪型高強度螺栓初擰扭矩按下列公式進行計算：式中-初擰扭矩(Nm)；-施工預拉力(kN)；-高強螺栓設計預拉力(kN)；-高強螺栓預拉力損失值(kN)，宜取設計預拉力的10%；-高強螺栓螺紋直徑(mm)。扭剪型高強度螺栓終擰應采用扔剪電動板手將尾部梅花頭擰掉。但是，個別部位螺栓無法使用扭剪電動扳子，則按同直徑高強度大六角頭螺栓所采用的扭矩法施擰。高強度大六角頭螺栓初擰扭矩一般為終擰的5060：高強度大六

12、角頭螺栓終擰扭矩按下列公式進行計算：式中-終擰扭矩(Nm)；式中-扭矩系數；高強度大六角頭螺栓施工(標準)預拉力見表1.32。高強度螺栓設計預拉力見表1.33。表1.32 高強度大六角頭螺栓施工(標準)預拉力(KN)螺栓的性能等級螺栓公稱直徑(mm)M12M16M20M22M24M27M308.8級507512015017022527510.9級60110170210250320390表1.33 高強度螺栓設計預拉力值(KN)螺栓的性能等級螺栓公稱直徑(mm)M12M16M20M22M24M27M308.8級457011013515520525010.9級5511015519022029035

13、5施工前，按出廠批號進行高強度大六角頭螺栓連接副的扭矩系數平均值及標準偏差(8套)的計算，扭剪型高強度螺栓連接副的緊固軸力平均值及變異系數(5套)應符合標準。同時，大六角頭高強度螺栓連接副的扭矩系數平均值作為施擰時扭矩計算的主要參數。3、施工工具標定由于高強度螺栓連接的實際接合部作業(yè)時，無法直接測定高強度螺栓的預拉力；為此，要從使用螺栓的扭矩系數關系式()中，以扭短值推定其預拉力。所以，在螺栓緊固后的檢查控制必須要確認扭矩值，以取代預拉力的測定。因此，緊固所使用的扳手一定要進行標定，以明確扭矩指示值。常用扳手的標定方法如下：1)帶響扭矩扳手的標定步驟：(1)確定扭矩標定值T，并將扳手扭矩調到T

14、刻度。(2)求出扭矩扳手的自力矩：，其中為扳手自重，為扳手重心到套筒軸線的距離。(3)求出加荷砝碼所產生的力矩：將螺栓穿入固定不動的連接板，擰上六角螺母，用扭矩扳手施加一個略大干T的扭矩。將扭矩扳手的套筒套在六角螺母上，使扳手懸空處于水平位置。在扳手的受力中心位置掛個硅碼盤，然后在琺碼盤上緩慢地加法碼，直至扳手發(fā)出響聲。算出砝碼與砝碼盤的總重，測出扳手受力中心到套筒軸線的距離，則加荷載砝碼所產生的力矩見。(4)求出扳手的實際扭矩值：，根據修正扳手扭矩指示值。如，說明該扳手扭矩指標值和實際扭矩值相符，扳手是合格的。如，說明該扳手扭矩指示值為時，實際扭矩值，這時表盤上指示的值修正為，修正后的扳手仍

15、可使用。但前提是扳手扭矩指示值的重復性是好的(即同樣加荷標定，結果是一樣的)。2)電動扳手的標定方法：大多數電動扳手都是雙定的其既可定扭矩使用又可定轉角使用。在標定扭矩時，先將“控制選擇”旋鈕撥到“扭矩”位置，再將“扭矩選擇”旋鈕撥到將要標定的扭矩值所對應的格數指示值，標定方法有兩種：(1)磅秤標定法步驟：將螺栓穿入固定的連接板，擰上六角螺母，用板頭擰緊。將電動扳手外套筒的短柄接長，內套筒套在六角螺母上，并將外套筒長柄的受力中心置于磅秤上。開啟電動扳手，緊固螺母至扳手停。測出扳手停的瞬時，磅秤指示的重量G。測出接長柄受力中心到套筒軸線的距離L，則可由公式得到電動扳手實際扭矩值。根據修正扳手扭矩

16、指示值，修正方法同扭矩扳手修正方法。(2)壓力頭標定法步驟：將螺栓穿入固定的連接板，擰上六角螺母，用扳手擰緊。在六角螺母的附近適當位置上裝一只電阻絲式荷重傳感器，使電動扳手內套筒套在六角螺母上，外套筒的力臂與傳感器觸頭垂直接觸，并測出接觸點到套筒軸線的距離L。開動電動扳手緊固螺母至扳手停，測出扳手停的瞬間傳感器的應變數。應變數與力值對應關系，求出該應變數所對應的力值G。求出電動扳手的實際撾矩值，。根據T修正電動扳手扭矩指示值。4、大六角頭高強度螺栓連接施工1)扭矩法施工對大六角頭高強度螺栓連接副來說，當扭矩系數K確定之后，由于螺栓的軸力(預拉力)P是由設計規(guī)定的，則螺栓應施加的扭矩M就可以根據

17、式(1.2)很容易地計算確定。根據計算確定的施工扭矩值，使用扭矩扳手(手支、電動、風動)按施工扭矩值進行終擰，這就是扭矩法施工的原理。扭矩M與軸力(預拉力)P之間的關系式為：M = KDP (1.2)式中 D螺栓公稱直徑，mm；P螺栓軸力，kN；M施加于螺母上扭矩值，kNm；K扭矩系數在確定螺栓的軸力P時應考慮螺栓的施工預拉力損失10%，即螺栓施工預拉力(軸力)P按1.1倍的設計預拉力取值。螺栓在儲存和使用過程中扭矩系數易發(fā)生變化，所以在工地安裝前一般都要進行扭矩系數復驗，復驗合格后根據復驗結果確定施工扭矩，并以此安排施工。扭矩系數試驗用螺栓、螺母、墊圈試樣，應從同批螺栓副中隨機抽取，按批量大

18、小一般取510套，試驗狀態(tài)應與螺栓使用狀態(tài)相同，試樣不允許重復使用。扭矩系數復驗應在國家認可的有資質的檢測單位進行，試驗所用的軸力計和扭矩扳手應經計量認證。在采用扭矩法終擰前，應首先進行初擰，對螺栓多的大接頭，還需進行復擰。初擰的目的是使連接接觸面密貼，螺栓“吃上勁”，常用規(guī)格螺栓(M20、M22、M24)的初擰扭矩一般為200300Nm，螺栓軸力達到1050kN即可，在實際操作中，可以讓一個操作工用普通板手手工擰緊即可。初擰、復擰及終擰的次序，一般是從中間向兩邊或四周對稱進行。初擰和終擰的螺栓都應做不同的標記，避免漏擰、超擰，同時也便于檢查人員檢查緊固質量。2)轉角法施工因扭矩系數的離散性，

19、特別是螺栓制造質量或施工管理不善，扭矩系數大于標準值(平均值和變異系數)，在這種情況下采用扭矩法施工，即用扭矩值控制螺栓軸力的方法就會出現較大誤差，欠擰或超擰問題突出。為解決這一問題，引入轉角法施工，即利用螺母旋轉角度以控制螺桿彈性伸長量來控制螺栓軸向力的方法。試驗結果表明，螺栓在初擰以后，螺母的旋轉角度與螺栓軸向力成對應關系，當螺栓受拉處于彈性范圍內，兩者呈線性關系。根據這一線性關系，在確定了螺栓的施工預拉力后，就很容易得到螺母的旋轉角度，施工操作人員按照此旋轉角度緊固施工，就可以滿足設計上對螺栓預拉力的要求，這就是轉角法施工的基本原理。高強度螺栓轉角法施工分初擰和終擰兩步進行(必要時需增加

20、復擰)，初擰的要求比扭矩法施工要嚴，初擰扭矩與扭矩法相同，對于常用螺栓(M20、M22、M24)定在200300 Nm比較合適，原則上應該使連接板縫密貼為準。終擰是在初擰的基礎上，再將螺母擰轉一定角度，使螺栓軸向力達到施工預拉力。轉角法施工次序如下：(1)初擰：采用定扭扳手，從栓群中心順序向外擰緊螺栓。(2)初擰檢查：一般采用敲擊法，即用小錘逐個檢查，目的是防止螺栓漏擰。(3)劃線：初擰后對螺栓逐個進行劃線。(4)終擰：用專用扳手使螺母再旋轉一定角度，螺栓群緊固的順序同初擰。(5)終擰檢查：對終擰后的螺栓逐個檢查螺母旋轉角度是否符合要求，可用量角器檢查螺栓與螺母上劃線的相對轉角。(6)作標記：

21、對終擰完的螺栓用不同顏色筆作出明顯的標記，以防漏擰和超擰，并供質檢人員檢查。高強度螺栓安裝方法見表1.34。表1.34 高強度螺栓安裝方法序號高強度螺栓安裝方法示意圖1待吊裝完成一個施工段，鋼構形成穩(wěn)定框架單元后，開始安裝高強度螺栓。高強度螺栓安裝高強度螺栓終擰2扭剪型高強度螺栓安裝時應注意方向：螺栓的墊圈安在螺母一側，墊圈孔有倒角的一側應和螺母接觸。3螺栓穿入方向以便利施工為準，每個節(jié)點應整齊一致。穿入高強度螺栓用扳手緊固后，再卸下臨時螺栓，以高強度螺栓替換。4高強度螺栓的緊固，必須分兩次進行。第一次為初擰：初擰緊固到螺栓標準軸力（即設計預拉力）的60%80%。第二次緊固為終擰，終擰時扭剪型

22、高強度螺栓應將梅花卡頭擰掉。5初擰完畢的螺栓，應做好標記以供確認。為防止漏擰，當天安裝的高強度螺栓，當天應終擰完畢。6初擰、終擰都應從螺栓群中間向四周對稱擴散方式進行緊固。7因空間狹窄，高強度螺栓板手不宜操作部位，可采用加高套管或用手動扳手安裝。8扭剪型高強度螺栓應全部擰掉尾部梅花卡頭為終擰結束，不準遺漏。5、扭剪型高強度螺栓連接施工扭剪型高強度螺栓連接副緊固施工相對于大六角頭高強度螺栓連接副緊固施工要簡便得多，正常情況采用專用的電動扳手進行終擰，梅花頭擰掉即標志終擰的結束，對檢查人員來說也很直觀明了，只要檢查梅花頭掉沒掉就可以了。為了減少接頭中螺栓群間相互影響及消除連接板面間的縫隙，緊固要分

23、初擰和終擰兩個步驟進行，對于超大型的接頭還要進行復擰。扭剪型高強度螺栓連接副的初擰扭矩可適當加大，一般初擰螺栓軸力可以控制在螺栓終擰軸力值的50%80%，對常用規(guī)格的高強度螺栓(M20、M22、M24)初擰扭矩可以控制在400600Nm。若用轉角法初擰，初擰轉角控制在45°75°，一般以60°為宜。由于扭剪型高強度螺栓是利用螺尾梅花頭切口的扭斷力矩來控制緊固扭矩的，所以用專用扳手進行終擰時，螺母一定要處于轉動狀態(tài)，即在螺母轉動一定角度后扭斷切口，才能起到控制終擰扭矩的作用。否則，由于初擰扭矩達到或超過切口扭斷扭矩，或出現其他一些不正常情況，終擰時螺母不再轉動切口即

24、被擰斷，這樣就失去了控制作用，螺栓緊固狀態(tài)成為未知，便會造成工程安全隱患。扭剪型高強度螺栓終擰過程如下：(1)先將扳手內套筒套入梅花頭上，輕壓扳手，再將外套筒套在螺母上。完成本項操后最好晃動一下扳手，確認內、外套筒均已套好，且調整套筒與連接板面垂直。(2)按下扳手開關，外套筒旋轉，直至切口擰斷。(3)切口斷裂，扳手開關關閉，將外套筒從螺母上卸下，此時注意拿穩(wěn)扳手，特別是高空作業(yè)時。(4)開啟頂桿開關，將內套筒中已擰掉的梅花頭頂出，梅花頭應收集在專用容器內，禁止隨便丟棄，特別是嚴防高空墜落傷人。6、高強度螺栓施工檢查(1)指派專業(yè)質檢員按照規(guī)范要求對整個高強度螺栓安裝工作的完成情況進行認真檢查，將檢驗結果記錄在檢驗報告