钢结构工程中高强螺栓施工管理论文_代家山,金景辉,唐永淳

钢结构工程中高强螺栓施工管理论文_代家山,金景辉,唐永淳

中国建筑第二工程局有限公司上海分公司 上海 200000

摘要:钢结构是现代建筑中不可或缺的部分,建筑的多样化要求在钢结构的连接上有牢固可靠的技术,其中普通螺栓施工和高强螺栓施工作为钢结构连接的重要方式,因其效率高、性能好、安全可靠的优点,在建筑中得到了广泛的应用,效果良好。随着社会对建筑技术要求的不断提高和技术的日新月异,钢结构中的螺栓连接施工技术也愈发完善。

关键词:钢结构;高强度螺栓;施工

随着近年来工业建筑的不断更新,大量的工业建筑在钢结构安装上采用高强螺栓连接,因此高强螺栓的安装质量,对保证整个钢结构建筑的实用性和安全性,都起着十分重要的作用。在实际使用高强螺栓的过程中,由于用户对这种新型紧固件的特点、安装工艺、规范不够了解,因此在产品的检验和安装上缺乏一些必要的规范和技术知识,造成了高强螺栓安装不合格,甚至是大面积的退货和返工,既浪费金钱又影响工期,甚至给结构的安全性留下了隐患。

1.高强螺栓的工艺

1.1接头组装

连接处的钢板或型钢应平整,板边、孔边无毛刺;接头处有翘曲、变形必须进行校正,并防止损伤摩擦面,保证摩擦面紧贴。装配前检查摩擦面,试件的摩擦系数是否达到设计要求,浮锈用钢丝刷除掉,油污、油漆清除干净。板叠接触面应该平整,当接触有间隙时,应处理,间隙为1mm 不用处理,间隙为3mm 以内,将高出的一侧磨成1:10 斜面打磨方面应与受力方面垂直,间隙大于3mm 时加垫板,垫板摩擦面和构件采用相同的方法处理。

1.2安装临时螺栓

高强螺栓连接的接头,当对结构进行组装和校对时,应采用临时螺栓和冲钉作临时连接,临时螺栓的数量为接头螺栓总数的1/3 以上,并且每个接头不少于2 个。组装时先用冲钉对准孔位,在适当位置插入临时螺栓,用扳手拧紧。冲钉的数量不宜多于临时螺栓的30% 以上。

1.3安装高强螺栓

安装时高强螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打。扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧,垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触,不得装反。螺栓不能自由穿入时,不得用气割扩孔,要用绞刀绞孔,修孔时需使板层紧贴,以防铁屑进入板缝,绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺,并清除铁屑,修整后的螺栓孔最大直径不得大于1.2D。螺栓穿入方向宜一致,穿入高强螺栓用扳手紧固后,再卸下临时螺栓,以高强螺栓替换。不得在雨天安装高强螺栓,且摩擦面应处于干燥状态。

2.施工中容易出现的问题

2.1省掉临时螺栓工序

在高强螺栓安装过程中,有时发现高强螺栓兼作临时螺栓,这样会存在几个质量问题:

螺栓受剪切力作用。在进行钢结构安装位置调整时,由于高强螺栓尚未紧固,板层螺栓孔可能发生错位,这将导致高强螺栓受剪力作用,产生附加应力,改变高强螺栓的受力状态。

螺栓螺纹受损伤。高强螺栓的螺栓孔的精度要求是非常高的,孔边必须无毛刺、卷边。现场钢结构位置调整时,可能损伤高强螺栓的螺纹,使螺栓表面状态变差。

螺栓预拉力降低。用高强螺栓兼作临时螺栓,通常无法在当天完成螺栓的初拧,有时要拖延多天,造成螺栓连接副表面状态干燥甚至生锈,使螺栓的扭矩系数变大,从而降低了高强螺栓的预拉力。

2.2减少螺栓初拧工艺程序

高强螺栓的初拧和终拧的扭矩值不同,所使用的紧固工具也是不同的,是两道不同的紧固。有些施工人员为了贪图施工方便,不经过初拧这道工序,一次性完成终拧。从表面上看一次完成终拧也可以达到相同的扭矩值,但是由于缺少了初拧这道工序,钢板间的紧密结合层度降低,摩擦系数相应减小,大大影响了节点的承载能力。

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3.高强度螺栓的施工质量

3.1高强螺栓的储运和保管

(1)为了防止高强度螺栓的螺母、螺栓、垫圈组成的联接副的扭矩系数发生改变,要注意其运输与保管过程的质量控制,其包装、输送和保管过程中要保持它的工厂状态,一直到施工安装之前才能开箱检验使用。

(2)高强度螺栓联接副按包装箱注明的规格、批号、编号,供货时期进行清理,分类保管,存放在室内仓库中、堆积不要高于3 层以上,室内防潮,长期保持干燥、防止生锈和被脏物沾污、防止扭矩系数发生变化。其底层应距地面高度≥ 300mm 以上。工地安装时,应按照当天需要高强度螺栓的数量发放。剩余的要妥善保管。不得乱扔、乱放,损伤螺纹,被脏物沾污。

3.2高强度螺栓的施工质量控制措施

(1)高强度螺栓首先要对其结构架设进行调整,调整完毕之后,需要对结合件采取矫正措施,以避免结合件发生变形、偏差位移或孔位错移等现象。高强螺栓的安装必须要在板束结合摩擦面完全紧贴之后方可进行。

(2)将高强螺栓拧紧加固的过程,分为初次拧固、最终拧固两个阶段。遇到大型节点的情况时,则分为初次拧固、重复拧固、最终拧固三个阶段。拧紧高强螺栓的工具采用扭矩扳手,先用扭矩扳手初拧,再用扭矩扳手终拧。拧紧高强螺栓的顺序是从接缝中往两边逐个拧紧。为防止漏拧,拧紧的高强螺栓要用颜色漆做好明显的标记。高强节点处构件的摩擦面,采用喷砂方法处理。摩擦面喷砂后,让其自然生浮锈,在现场安装时清除。

3.3高强度螺栓的保养措施

高强度螺栓如果是用于防锈、防腐蚀的车间,需要采用在联接板、螺头、螺母、垫圈周围涂上防腐腻子和速干红丹漆来实现密封,面层防腐处理以及防锈处理的方法与该车间钢结构的处理方法类同。油漆严禁渗透进联接板摩擦面的,按照相关施工规范的要求,已经过处理的联接板和联接摩擦面不可被油漆、油污污染;当给钢结构涂漆时,应当避免摩擦面由于失误沾染上油漆、油污;高强度螺栓以及联接部位在油漆之前,需要对其螺栓、螺母、垫圈周围刷上腻子、速干漆或浓稠度较高的铅油来对其进行密封,不可使用很稀的油漆,否则油漆会渗入螺栓的四口、垫圈以及联接摩擦面,减小摩擦系数,甚至使摩擦失效,使螺栓预紧力变得松弛,最终是联接强度大打折扣。施工中需要对高强螺栓联接副进行妥善管理,将其置于同一个包装箱中以便配套使用,切忌混乱地使用和放置。在整个过程中,不得将联接副重新乱丢、乱放,以免对螺纹造成损伤或使螺纹被污泥、油污等污染,更要避免淋雨受潮,放置生锈。高强螺栓在安装的过程中,应当始终保持其构件摩擦面的干燥,严谨在雨中进行安装。

3.4施工质量的检查

高强度螺栓的施工质量检查应组织专门的试验检测小组进行。初拧检查用重约0.3kg 的小锤逐个敲击每一个螺母,同时用手指按住螺母的对边一侧,如手指感觉螺母振动过大或松动,说明该螺栓欠拧或漏拧,需重新补拧。终拧检查用经过标定的扭矩检查扳手进行,其精度误差须小于扳手使用扭矩值的3%。采用扭矩检查扳手检查前,先目测检查初拧完成时的划线错位情况,确定终拧时有无漏拧以及垫圈或螺栓是否转动。终拧扭矩检查采用紧扣法进行,即对已终拧的高强螺栓用指针式表盘检查扳手沿拧紧方向拧紧螺母,检查人员均匀加力于扳手手柄,使扭矩示值匀速增加,指针平稳转动。当指针停顿时,说明该扭矩值已经使螺母发生微小转动,则该值即为该螺栓的终拧检查扭矩值。现场检查扭矩值应在(0.9-1.1)Tch 内,其中紧扣检查扭矩Tch 为高强度螺栓的检查扭矩,由试验确定。如超出范围则该螺栓的终拧检查扭矩值为不合格。

结语:

随着高强螺栓在钢结构安装中越来越广泛的运用,对高强螺栓在产品检验、保管、领用、安装的各个环节,根据国家有关规定进行严格的质量控制,有利于保证高强螺栓连接结构的施工质量。

参考文献:

[1] 川郭永宏,杜娟,杨鹏宇. 浅谈钢结构高强螺栓连接施工[J]. 广西建筑.2012.

[2] 李启才. 摩擦型高强螺栓连接性能的试验研究[J].西安科技学院学报.2013.

论文作者:代家山,金景辉,唐永淳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/29

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