摘要：高强度螺栓施拧质量是钢结构施工的关键，襄阳庞公大桥钢主塔及锚固系统钢结构采用高强度螺栓连接方式，施工效率高、连接效果好、工艺技术先进，能够满足钢结构施工的要求，对其质量管理做分析总结，以便更好的指导施工。
关键词：高强度螺栓施拧；质量管理分析；经验总结；
1.前言
在钢结构施工中，最常见高强度螺栓的连接是摩擦型连接，即在安装高强度螺栓时，通过螺杆产生的预拉力压紧构件接触面，在板件间通过产生摩擦力来传递内力的连接型式。摩擦型连接成为被广泛采用的方式，襄阳庞公大桥钢主塔分段加劲肋之间的连接，是采用10.9级大六角高强度螺栓副，公称直径为M30；锚固系统锚梁与锚杆间的连接，是采用10.9S级高强度螺栓副，公称直径为M24，均属于摩擦型连接，现对其质量管理做以下分析。
2.影响高强度螺栓的因素
高强度螺栓扭矩系数是影响终拧预拉力的主要因素，经不同表面处理的高强度螺栓，扭矩系数受温度和湿度的影响很大。在湿度方面，“磷化”螺栓的扭矩系数随湿度的增加而变大，而“磷皂化”螺栓的扭矩系数却随湿度的增加而变小，当湿度大于90%时扭矩系数会急剧下降；在温度方面，该两种螺栓的扭矩系数都随温度的升高而降低。所以，环境温度和湿度是影响高强度螺栓扭矩系数的主要因素。
3.高强度螺栓的验收
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高强度大六角螺母和两个HRC35～45高强度垫圈组成。高强度螺栓的规格尺寸、技术条件应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》的要求。验收时制造厂应以批为单位供货，并提供产品质量检验报告书及出厂合格证，应对产品进行抽查验收，并作好检验记录，不合格者不得使用。制造厂应按规定包装，在包装箱醒目的位置注明规格、批号、数量、生产日期等，以便于储存保管。
4.高强度螺栓的储存
高强度螺栓入库时应进行清点检查，按包装箱上注明的规格、批号分类存放，作好防潮、防尘工作，底层应以木板垫高通风，垫高至少30cm以上，靠墙位置离墙至少50cm，防止高强度螺栓表面状况发生改变和锈蚀。不同供货批的高强度螺栓不得混放，螺栓、螺母、垫圈保持其原有表面处理状况，保管期内不得任意开箱，防止高强度螺栓生锈和沾染污物，不允许开箱在螺栓头部写长度，搬运过程中要轻拿轻放，防止螺纹碰伤。高强度螺栓不得以短代长或以长代短，控制外露螺纹的长度至少一个螺距，不得大于四个螺距。
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5.高强度螺栓的工艺试验
高强度螺栓的工艺试验项目有：摩擦面试验，其试件与所代表的钢结构应为同一材质、同批制作、同一摩擦面处理工艺，使用同一性能等级和同一直径的高强度螺栓连接副，并在相同条件下运输、存放；扭矩系数试验，每批高强度螺栓采用不少于8套连接副进行扭矩系数试验，检验近期产品的整体质量状况，运用数理统计原理推断样本扭矩系数平均值反映整批扭矩系数平均值代表性的大小，作为施工过程中调整施拧扭矩、保证终拧预拉力满足要求的参考指标；预拉力损失试验，利用抗滑移系数试件进行高强度螺栓预拉力损失试验，根据结果确定高强度螺栓的施工预拉力；紧扣检查扭矩试验，高强度螺栓终拧后进行终拧质量检查采用紧扣法进行。
6.施拧扳手的标定
高强度螺栓的施拧应保证每个螺栓的终拧预拉力都达到设计要求，应选择性能良好的施拧扳手，确定合适的标定方法，采用适宜的标定设备，保证施拧扳手输出扭矩的准确性，最终保证高强度螺栓终拧预拉力的稳定。施拧电动扳手标定应选择合适的误差范围，误差范围大小决定电动扳手标定的难易及所施拧高强度螺栓终拧预拉力的离散程度，误差范围越小，所施拧高强度螺栓终拧预拉力就越集中，结构越安全。电动扳手每天班前和班后都必须进行标定，标定误差应符合规定。操作人员应相对固定的从事标定工作，且应熟悉电动扳手和标定仪器设备的操作。若发现扭矩超出规定值的要求范围，应作好校验记录。电动扳手和控制器应固定配套﹑编号使用，不得混杂。对标定好的电动扳手应及时用胶带封住控制器的调节旋扭，并指定专人使用，使用过程中严禁随意调节控制器的调节旋扭。使用扭轴仪及当天使用的螺栓来标定施拧扳手，可测出当天使用高强度螺栓的扭矩系数，对每天测出的扭矩系数进行统计，即使温度、湿度发生较大变化也可正确选用施拧扭矩，消除因扭矩系数发生变化对高强度螺栓终拧预拉力的影响。
7.高强度螺栓的施拧
高强度螺栓的施拧分为初拧、复拧和终拧。初拧前检查拼接部位的冲钉和高强度螺栓是否符合规定，初拧完毕高强度螺栓应逐个用敲击法检查，初拧检查合格后用油漆在螺栓、螺母、垫圈及构件上作划线标记，以便于终拧后检查有无漏拧，及垫圈或螺栓是否随螺母转动，方法是螺栓、螺母、垫圈的划线均未错动为漏拧；螺栓、螺母的划线未错动为螺栓随螺母转动；螺母、垫圈的划线未错动为垫圈随螺母转动。施拧要注意施力均匀，不得冲击。复拧后高强度螺栓连接副用油漆划线标记螺栓与螺母、垫圈与钢板的相对位置后方可终拧。施拧从节点刚度大的部位向不受约束的边缘方向施拧，其余均应以从螺栓群中间向四周辐射拧紧的顺序进行。穿放螺栓前需将栓孔的尘土、浮锈清除干净，严禁强行穿入。对于螺栓不能自由穿入的栓孔，应使用与栓孔直径相同的绞刀或钻头进行修整或扩孔，严禁气割扩孔。为防止钢屑落入板层缝中，绞孔或扩钻前应将该孔四周的螺栓全部拧紧。当天穿入节点板中的高强度螺栓必须当天初拧或终拧完毕，终拧扭矩检查应在4h以后,24h以内进行，雨天、大雾天气和夏季烈日下不得进行高强度螺栓施拧，经终拧检查合格后其螺栓头、螺母、垫圈的外露部分应立即涂装。
8.高强度螺栓的施拧检查
高强度螺栓的终拧检查可采用松扣法或紧扣法，松扣法即先在被检查螺栓的螺母、垫圈上划一细直线，再沿螺母松开的方向松开螺母约30°，然后将螺母拧回原划线处读取此时的扭矩值，该值即为松扣扭矩值，该值应在0.9～1.1倍检查扭矩值范围内；紧扣法即先在被检查螺栓的螺母、垫圈上划一细直线，再沿螺母的扭紧方向拧紧螺母，读取螺母刚刚转动时的扭矩值，该值即为紧扣扭矩值。紧扣法检查轴力平均值接近终拧轴力平均值，轴力离散率及误差小于松扣法检查的轴力离散率及误差。终拧检查时，先检查划线的错开情况，确定初拧时有无漏拧，以及垫圈或螺栓是否随螺母转动，再用检查扳手进行检查，合格在螺栓末端点以油漆标记。对欠拧者要补拧，对超拧者要更换。
9.结语
通过对襄阳庞公大桥高强度螺栓的施工进行分析，解决了现实中存在的一些质量问题，为细化完善高强度螺栓施工工艺，积累一定的经验总结。为高强度螺栓更好地应用于工程领域，提供了宝贵的经验借鉴。
参考文献：
[1]GB50755-2012《钢结构工程施工规范》
[2]TBJ214-92《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》
[3]GB/T1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》
论文作者:刘春梅,胡成东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签：螺栓论文; 扭矩论文; 高强度螺栓论文; 螺母论文; 垫圈论文; 系数论文; 扳手论文; 《防护工程》2018年第33期论文;