钢梁高强度螺栓施拧工艺

钢结构吊装流程之高强度螺栓施工方法，焊接方法及焊接材料要求高强度螺栓施工方法●该钢结构工程钢梁、柱连接采用大六角高强螺栓，安装高强螺栓时构件的磨擦面应保护干燥清洁，不得在雨中作业。

拧紧顺序应从节点板中心向边缘施拧，两个连接件的顺序为先主要后次要的顺序，H型钢构件为上翼缘、下翼缘、复板的顺序，同一节柱上梁、柱节点紧拧顺序为先上梁柱接点再下梁柱节点，最后为中间梁柱节点。

高强螺栓紧固程度用扭矩扳手进行控制。

其外露丝扣为2-3丝，连接檩条墙梁用的普通螺栓每个螺栓垫两个垫圈。

所有安装螺孔，均不得采用气割扩孔，当板叠销孔超出允许偏差造成连接螺栓不能穿通时，可用铰刀进行修整，但修整后的最大直径应小于螺栓直径的1.2倍，铰孔时应防止铁屑落入板叠缝隙。

同时本工程所有规格的高强螺栓经监理见证取样后送试验室试验。

●该工程拟编制一个班组6人专门负责高强度螺栓施工，其中螺栓安装4人，初拧2人，终拧2人，并必须做到当天安装的螺栓应在当天终拧完毕。

焊接方法及焊接材料要求●必要时现场将搭设临时防风、防雨棚，以改善因风、雨等自然环境所造成的影响。

●选用适当的电焊机、碳弧气刨、稳压器及焊接辅助装置如干燥箱、保温筒等，确保焊接所需的装备完整，能满足质量保证的需要，焊前焊条必须烘干处理。

●提供合格的焊接工人及探伤工程师，所有焊工均必须持证上岗，所有对接焊缝均必须探伤，焊缝等级应达到设计要求。

●焊接方法和焊接材料选择根据工程结构焊接接点位置，现场焊接施工采用手工焊相结合的焊接方法，焊接材料根据钢结构钢材的材质，现场焊接采用手工电弧焊,焊接材料为:E4303或E506焊条,,定位焊用手工电弧焊进行。

打底焊用φ3.2的焊条，填充及盖面焊用φ4.0的焊条进行。

●结构焊接施工顺序焊接施工顺序对焊接变形及焊后残余应力有很大影响，在焊接时为尽量减少结构焊接后的变形和焊后残余应力，结构焊接应尽量实行对称焊接，让结构受热点在整个平面内对称、均匀分布，避免结构因受热不均匀而产生扭曲和较大焊后残余应力。

高强度螺栓的施工工艺与技术要求（1）高强度螺栓施工工艺流程高强度螺栓采购与保管→螺栓领用与配套→摩擦面检查处理→施工力矩确定→拧紧顺序确定→高强度螺栓的穿孔→初拧→（复拧）→终拧→标记（2）高强度螺栓采购与保管高强度螺栓连接副，一般由制造厂按批量配套供货，应该具备出厂合格证，高强度螺栓连接副的型号、尺寸及技术条件，均应符合国家标准GB1228~1231-84和GB3632~3633-83的规定。

钢结构用大六角高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、二个垫圈组成；扭剪型高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。

高强度螺栓连接副应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，室内应长期保持干燥，防止生锈或被玷污以免扭矩系数发生变化。

其底层应距地面高度300mm以上。

经长期存放的高强度螺栓连接副在使用前，应再次做全面检查，开箱后发生异常现象时应进行检验。

经过鉴定合格后在进行使用。

（3）螺栓领用与配套高强度螺栓连接副的领用应严格按照安装计划进行，螺栓的长度和孔径不能搞错。

大六角高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓长度选择按下式进行计算：L=L′+ns+m+3p式中：L′——连续板厚度（mm）；n——垫圈个数，扭剪型高强度螺栓为1，大六角螺栓为2；s——高强度螺栓垫圈厚度（mm）；m——高强度螺栓的螺母公称厚度；p——螺栓螺纹的螺距，参见表6-3所示。

表6-3 高强度螺栓螺纹的螺距（mm）安装时，应按当天工作量进行领用，尽量当天用完。

剩余螺栓要交会库房妥善保管，不得乱放、损伤螺纹或被沾污。

高强度螺栓的配套是指将螺栓按照各节点的需要量，将螺栓随构件吊装到工作点。

具体做法是：在所吊装的构件节点部位挂上帆布口袋，将该节点的高强度螺栓连接副按件数、规格放入口袋中随构件吊装。

这样做避免了高强度螺栓连接副高空搬运的环节，做到统一发放，集中管理。

需要注意的是：要经常检查帆布口袋的强度，及时更换不合格的口袋，防止螺栓高空坠落。

高强度螺栓施工工艺适用范围：用于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。

一、材料要求(一)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20%~5%的损耗，进行采购。

(下)高强度螺栓连接副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；扭剪型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。

二、主要机具(一)高强度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 扭剪型高强度螺栓用扳子。

目前我们在市场上常见的日本产扭剪型高强度螺栓扳子的性能参数见下表。

日本产扭剪型高强度螺栓用板子的性能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下表。

电动扭矩扳子性能可调扭矩值范围：98-980N·m主视表精度：4.9 N·m副视表精度：0.49 N ·m负荷方向：柄长度：1.4m4.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，根据风动扳手的标准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、钢丝刷等。

三、作业条件(一)高强度螺栓长度的选用。

高强度螺栓紧固后，以丝扣露出2-3扣为宜，一个工程的高强度螺栓，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5mm的倍数，余数2舍3进，对于长度特别长的可以取为10mm的整倍数进行归类。

高强度螺栓施工工艺14.1.1工艺概述本工艺适用于铁路钢梁摩擦型高强度大六角头螺栓连接的施工，螺栓材质采用20MnTiB、ML20MnTiB 或35VB 钢制造，螺母垫圈材料采用35 或45 号钢制成。

高强度螺栓连接副进场复验时其扭矩系数平均值应在 0.110～0.150 之间，标准差不大于 0.0100，出厂时栓接板面抗滑移系数的最小值不得小于 0.55,构件拼装前必须进行板面抗滑移系数试验。

每批试件的抗滑移系数最小值不得小于 0.45。

符合设计要求后，方可进行预拼及架设工作。

14.1.2作业内容铁路钢梁摩擦型高强度大六角头螺栓连接的施工，采用电动扳手对高强度螺栓进行施拧，通过扭矩扳手或数显检查扳手对其进行检查，保证满足钢梁结构设计受力要求。

14.1.3质量标准及检验方法《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214-92)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415—2003)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）14.1.4工艺流程图14.1.5工艺步骤及质量控制一、连接面清理、检查、标记连接板面的清理：拼装前应清除所有降低连接板摩擦面抗滑移系数的油迹、污垢，以及孔边、板边的飞边、毛刺和其他附着物。

摩擦面必须无任何油漆。

可用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接板面和栓孔内脏物。

对沾有油污处，应用汽油或丙酮擦净。

栓接板面必须干燥，不应在雨中作业。

对翘曲板面应予整平。

如摩擦面在大气中暴露时间超过 6 个月，须检查摩擦面有无影响或抗滑移系数降低的状况，有疑点时必须进行试验。

对已经变质的摩擦面，必须根据设计要求重新处理。

在拼装部位用醒目的颜色标示出不同规格的高强度螺栓使用区域线，并分别注明螺栓的规格和数量，但标示线不得侵入高强度螺栓垫圈的范围。

二、连接件就位，用冲钉临时固定在拼装现场,首先用冲钉将板束准确对孔，再用部分粗制螺栓将板层充分压紧，之后方可安装高强度螺栓。

钢结构工程高强螺栓施工工艺1、施工工艺流程2、高强螺栓进场检验与保管（1）高强螺栓保管要求1）本工程所使用的螺栓均应按设计及规范要求选用其材料和规格，保证其性能符合要求。

2）高强度螺栓连接副应进行扭矩系数复验及摩擦面抗滑移系数试验。

以钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。

制造批按分部（子分部）工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的视为一批。

每种表面处理工艺单独检验。

每批次三组试件。

抗滑移系数试验采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件，试件由我公司车间进行加工制作，试件与所代表的钢结构构件选同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并采用同一性能等级的高强度螺栓连接副，在同一环境条件下存放。

试件尺寸、试验方法按规范要求确定。

试验用螺栓连接副应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取。

每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。

连接副扭矩系数的复验应将螺栓穿入轴力计，在测出螺栓预拉力P的同时，应测定施加于螺母上的施拧扭矩值T，并应按下式计算扭矩系数K：K=T/(P*d)式中 T——施拧扭矩（N*m）d——高强螺栓的公称直径（mm）P——螺栓预拉力（KN）在进行连接副扭矩系数试验时，螺栓的预拉力应控制在一定的范围内，螺栓预拉力的试验控制范围如下表所示：工厂进行；连接副紧固轴力的平均值和变异系数由厂方、施工方参加，在工厂确定。

3、高强螺栓安装（1）技术要求1）本工程高强螺栓主要位于梁柱连接处，采用符合现行标准<<钢结构用扭剪型高强螺栓连接副型式尺寸>>及<<钢结构扭剪型高强螺栓副技术条件>>的10.9级的扭剪型摩擦型高强螺栓。

其具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高、施工简便的优点。

2）本工程所采用的摩擦型高强螺栓，连接面摩擦系数必须符合设计要求。

吊装前对于摩擦面的油污、尘土、浮锈要进行清除，要求摩擦面保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等。

高强螺栓施工方案
一、高强螺栓施工工艺
一个节间构件安装完成后即开始永久高栓施工，替换安装时的冲钉和螺栓。

作业内容包括：高强螺栓的安装、高强螺栓施拧以及高强螺栓施拧质量检查。

高强螺栓施工工艺流程见图1。

图1高强螺栓施工工艺流程
二、施工准备
表2 高强螺栓施工准备
三、施工方法
高强螺栓以批为单位供货，需提供产品质量检验试验报告书及出厂合格证。

运抵现场后，由试验室对产品进行抽查验收，作好检验记录，经工地复检合格的，由试验室书面通知仓库，进库储存并建立标识。

工地复检不合格者不得使用。

高强螺栓施拧步骤见表2，验收步骤见表3。

表2 高强螺栓施拧步骤
表3高强螺栓检验步骤
四、施工要点
高强螺栓验收要点见表4，安全环保施工要点见表5。

表4 高强螺栓验收要点
表5 安全、环保施工要点。

桥梁钢结构工程通用工艺高强度螺栓作业指导书编制：审核：批准：版本：01一、技术标准《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214-92)《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GB/T1228-1231-2006)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)《钢结构工程施工质量验收标准》(GB50205-2020)二、高强螺栓施拧2.1高强度螺栓连接副技术参数高强螺栓连接副应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件»(GB/T1228～1231-2006)中所规定的技术条件。

摩擦面的表面抗滑移系数，出厂时不小于0.55,安装时不小于0.45。

高强度螺栓施拧采用扭矩法施工，分初拧、终拧两个步骤进行。

对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。

高强度螺栓初拧、终拧采用定扭矩扳手施拧，初拧、复拧扭矩等于终拧扭矩值的50%左右。

初拧或复拧后应对每个螺栓用颜色在螺母上标记，终拧后应对每个螺栓用另一种颜色在螺母上标记。

初拧、复拧、终拧宜在一天内完成。

2.2进场验收与保管高强度螺栓连接副应按批配套进场，须查验出厂质量保证书，并进行外观尺寸检查。

高强螺栓连接副应在同批内配套使用。

进场验收合格后,应按包装箱上注明的规格、批号分类存放和保管；室内存放，堆放时应有防止生锈、潮湿及沾染脏物等措施，并做好标识,在使用安装前严禁随意开箱。

高强度螺栓连接副在运输、保管过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。

高强螺栓连接副的保管时间不应超过6个月,当保管时间超过6个月后使用时，必须按要求重新进行扭矩实验或紧固轴力实验，检验合格后,方可使用。

高强度螺栓、螺母和垫圈现场发放时，根据当天使用量进行登记发放,不得以长带短或者以短代长。

当天未使用的高强螺栓连接副应妥善保管,不得乱扔、乱放。

2.3现场工艺试验进场验收合格的高强度螺栓，应按生产厂提供的批号，并按每批不少于8套分批测定高强度螺栓扭距连接副的扭矩系数,该批扭矩系数平均值应在0.110-0.150范围内，其标准偏差应小于或等于0.010。

目录第一章总则 (64)第二章高强度螺栓的验收与保管 (64)一、高强度螺栓的验收 (64)二、高强度螺栓的保管 (65)第三章工艺试验 (65)第四章高强度螺栓的施拧 (66)一、施拧工具 (66)二、高栓施拧扭矩值计算 (68)三、高栓施拧次序 (68)四、施拧工具的校验与保管 (69)五、施拧要求 (69)六、注意事项 (71)第五章施拧质量检查 (71)第六章安全注意事项 (72)第一章总则1.主桥上部结构为栓焊钢桁梁，工地连接除桥面板接头有焊接外，其余均为高强度螺栓连接。

本桥采用了M22、M24、M30共3种规格的螺栓，主桁节点为M30高强度螺栓，上平联、下平联、横联、横梁、桥面板横肋、轻轨托架为M24高强度螺栓，桥面板纵肋、轻轨纵梁为M22高强度螺栓。

2.高强度螺栓应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》（GB/T 1228～1231-2006）规定中的10.9S级，M30螺栓材质选用35VB钢，M22、M24高强度螺栓材质选用20MnTiB。

M22、M24、M30高强度螺栓设计预拉力分别为：200KN、240KN、360KN。

3.钢梁杆件栓接面采用厂电弧喷铝，架设时其板面之间的抗滑移系数不得小于0.45。

4.拼装用螺栓可直接用高栓，一次到位，无需进行更换。

高栓施拧采用扭矩法施工。

第二章高强度螺栓的验收与保管一、高强度螺栓的验收高强度螺栓质量复验：生产厂应以批为单位，提供产品质量检验报告（含扭矩系数）及出厂合格证，施工现场应对高强度螺栓连接副，进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、螺纹参数、机械性能、螺纹脱碳、扭矩系数、标记与包装等检查和复验，并做好记录，不合格产品不得使用。

1.外观检查：对螺杆、螺母、垫圈表面有无裂纹，锈蚀脱碳检查。

2.型式尺寸，形位公差检查：检查项目有螺杆螺纹的精度，螺杆垂直度；螺母的精度及支承面的垂直度；垫圈的平整度及表度；螺杆、螺母、垫圈的各部位尺寸以及螺杆、螺母能否自由配套等。

高强度螺栓试验研究及施拧质量控制⏹一、概述⏹二、高强度螺栓研究进程⏹三、高强度螺栓终拧预拉力的影响因素⏹四、高强度螺栓的技术要求⏹五、高强度螺栓管理流程⏹六、高强度螺栓的验收和检验高强度螺栓试验研究及施拧质量控制⏹七、高强度螺栓施拧工艺试验⏹八、高强度螺栓储存管理⏹九、施拧扳手标定及管理⏹十、高强度螺栓施拧⏹十一、施拧质量检查一、概述高强度螺栓（HIGH STRENGTH BOLT）连接是继铆接、焊接之后发展起来的一种现代钢结构的典型连接方式，由于其具有施工简便、受力合理、耐疲劳、方便拆卸且安全可靠的优点，现已广泛地被用于大跨度结构、厂房结构、桥梁、高层建筑框架等相关钢结构的连接，逐步取代了铆接和部分焊接，成为钢结构工程现场安装的主要连接手段。

一、概述常见的高强度螺栓连接方法主要有两种，一种是在安装时旋紧高强度螺栓，通过螺杆产生的预拉力压紧构件接触面，在板件间产生摩擦力来传递内力的摩擦型连接；另一种是利用构件间产生的压紧力的承压型连接。

在建筑工程及钢结构桥梁工程安装中，摩擦型连接成为被广泛采用的主要连接形式。

一、概述⏹高强度螺栓主要参数如下：二、高强度螺栓研究进程我院从一九七六年开始成立专门小组对高强度螺栓进行研究，取得了大量科研成果，在施拧工艺研究方面，指导施工的大型铁路钢桥主要有：九江长江大桥、孙口黄河大桥、芜湖长江大桥、重庆长寿长江大桥、重庆万州长江大桥、菜园坝长江大桥和重庆朝天门长江大桥等，其中重庆朝天门长江大桥正在施工中。

二、高强度螺栓研究进程⏹通过对上述大桥高强度螺栓施拧的工地指导，在解决大量施工中突发问题的同时，也积累了丰富的经验，使高强度螺栓施拧工艺更加完善；在终拧预拉力控制方面也逐渐由平均预拉力的控制向单栓预拉力控制迈进。

二、高强度螺栓研究进程⏹从上述桥梁运营的情况看，芜湖长江大桥2001年通车运营及重庆长寿长江大桥2003年建成通车后，至今还未发现高强度螺栓因超拧而产生延迟断裂的现象。

高强度螺栓施工方法和处罚规定一、引用标准《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001《钢结构高强度螺栓连接的设计》 JGJ82-91二、高强度螺栓施工的机器具1、手动扭矩扳手各种高强度螺栓在施工中以手动紧固时，都要使用有示明扭矩值的扳手施拧，使达到高强度螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。

一般常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型三种(见图6-7)。

⑴指针式扭矩扳手在头部设一个指示盘配合套筒头紧固六角螺栓，当给扭矩扳手预加扭矩施拧时，指示盘即示出扭矩值。

⑵音响式扭矩扳手这是一种附加棘轮机构预调式的手动扭矩扳手，配合套筒可紧固各种直径的螺栓。

音响扭矩扳手在手柄的根部带有力矩调整的主、副两个刻度，施拧前，可按需要调整预定的扭矩值。

当施拧到预调的扭矩值时，便有明显的音响和手上的触感。

这种扳手操作简单、效率高，适用于大规模的组装作业和检测螺栓紧固的扭矩值。

⑶扭剪型手动扳手这是一种紧固扭剪型高强度螺栓使用的手动力矩扳手。

配合扳手紧固螺栓的套筒，设有内套筒弹簧、内套筒和外套筒。

这种扳手靠螺栓尾部的卡头得到紧固反力，使紧固的螺栓不会同时转动。

内套筒可根据所紧固的扭剪型高强度螺栓直径而更换相适应的规格。

紧固完毕后，扭剪型高强度螺栓卡头在颈部被剪断，所施加的扭矩可以视为合格。

图1 手动扳手a) 指针式；b) 音响式；c) 扭剪型1—扳手；2—千分表；3—主刻度；4—副刻度2、电动扳手钢结构用高强度大六角头螺栓紧固时用的电动扳手有：NR-9000A，NR-12和双重绝缘定扭矩、定转角电动扳手等，是拆卸和安装六角高强度螺栓机械化工具，可以自动控制扭矩和转角，适用于钢结构桥梁、厂房建设、化工、发电设备安装大六角头高强度螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高强度螺栓的初拧，以及对螺栓紧固件的扭矩或轴力有严格要求的场合。

扭剪型电动扳手是用于扭剪型高强度螺栓终拧紧固的电动扳手，常用的扭剪型电动扳手有6922型和6924型两种。