高强度螺栓连接的施工工艺和检查方法

高强度螺栓连接是机械结构中常用的连接方式之一。相比于普通螺栓连接，高强度螺栓连接具有更高的承载能力和更好的抗震性能。因此，在建筑、桥梁、铁路、公路、隧道等领域的工程中广泛应用。本文将对高强度螺栓连接的施工工艺和质量检查方法进行浅谈。

高强度螺栓链接的施工工艺

1. 1. 材料准备

高强度螺栓连接需要选用符合国家标准的材料，包括螺栓、螺母、垫片等。在材料采购过程中，要注意选择正规的供应商和合格的产品，并保证材料的质量符合规定标准。

1. 1. 预处理

高强度螺栓连接的预处理主要包括清洗、除锈、涂层等工艺。在预处理过程中，需要保证材料表面光洁度，以确保连接的牢固性和密封性。

1. 1. 紧固

高强度螺栓连接的紧固要求非常严格，需要使用专用工具和设备，如扭矩扳手、液压扳手等。在紧固过程中，需要根据规定的扭矩值或者角度值进行操作，以保证螺栓连接的紧固力符合要求。

1. 1. 检查

在螺栓连接紧固完成后，需要进行检查和测试，以确保连接质量和可靠性。检查包括外观检查、尺寸检查、扭矩检查、强度检查等多个方面。

高强度螺栓的质量检查方法：

1. 1. 外观检查

外观检查是高强度螺栓连接的第一步检查，主要是检查连接件的表面是否有裂纹、腐蚀、磨损等情况。同时，还需要检查连接件的标志是否清晰，以确保连接件的品质和可追溯性。

1. 1. 尺寸检查

尺寸检查主要是对连接件的尺寸进行测量和比对，以确认连接件的尺寸是否符合要求。测量包括直径、长度、间距、螺纹长度等多个方面。

1. 1. 扭矩检查

扭矩检查是高强度螺栓连接的关键检查步骤之一，主要是通过对紧固螺栓施加一定扭矩力，检查扭矩力是否符合要求。扭矩检查需要使用专用的扭矩扳手或者液压扳手，根据规定的扭矩值进行操作。检查时需要注意，扭矩值过大或者过小都会影响螺栓连接的可靠性和稳定性。

1. 1. 强度检查

强度检查主要是通过对连接件进行拉伸试验或者压缩试验，检查连接件的强度是否符合要求。强度检查需要使用专用的测试设备，如万能试验机等，测试时需要按照规定的测试方案进行操作。

1. 1. 密封性检查

密封性检查主要是检查连接件是否具有良好的密封性，以确保连接件能够承受压力或者真空环境。检查时需要使用专用的检漏仪器，如压力测试仪等，检查连接件的密封性能是否符合要求。

结论：

高强度螺栓连接作为机械结构中常用的连接方式之一，具有很好的承载能力和抗震性能。在施工过程中，需要严格按照工艺要求进行操作，并进行多方面的质量检查和测试，以确保连接件的质量和可靠性。同时，在日常维护和使用过程中，也需要定期检查和测试连接件，及时发现和解决问题，保证结构的安全稳定运行。

1、工程概况

铜陵长江公铁大桥主桥为：

（90+240+630+240+90）m五跨连续钢桁梁斜拉桥，钢桁梁全长1290m，上层为六车道公路，下层为四车道铁路，主梁为板（箱）桁结合钢桁梁，本桥采用了M24、M30共两种螺栓的连接副，主桁采用M30高强度螺栓摩擦型连接，桥面系和连接系构件采用M24高强度螺栓摩擦型连接。M24、M30高强度螺栓螺杆材质均35VB，设计有效预拉力为：240KN（M24）、360KN（M30），所有高强度螺栓连接副表面均经过磷化处理。高强度螺栓拼接板面处理采用表面喷砂后电弧喷铝。架设时栓接板面抗滑移系数不得小于0.45。

2、高强度螺栓连接副的验收

1)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。本工艺中所称“高强螺栓”系指“高强度螺栓连接副”。

2)高强度螺栓产品质量复验：生产厂应以批为单位配套供应（每批不得大于3000套），并必须按批提供产品质量检验报告及产品质量保证书。

3)施工现场应根据GB/T1228～1231-2006的规定对高强度螺栓连接副进行外形尺寸、形位公差、表面缺陷、机械性能、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。

4)包装箱应牢固、防潮。箱内应按连接副的组合包装，不同批号的连接副不得混装。每箱质量不得超过40kg，在包装箱醒目的位置注明规格、批号、数量、生产日期。不得出现生锈和沾染赃物现象，螺纹不应损伤。检查数量按包装箱数抽查5%，且不应小于3箱。

3、高强度螺栓连接副的安装

1）高强度螺栓采用扭矩法施拧，施工前必须做施拧工艺试验和摩擦面抗滑移系数试验，确认抗滑移系数符合要求后方许拼装。拼装前，应除去油迹、污垢、毛刺、飞边、焊接飞溅物及其他附着物，摩擦面应无任何油漆。并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接板面和栓接孔内的赃物。对沾有油污处，应用油漆稀释剂或丙酮擦去。栓接板面必须干燥，不应在雨中作业。对翘曲板面应予以冷作平整。

2）构件拼装时，每个节点均应按现行标准规范的规定，穿入足够数量的冲钉和安装螺栓。

3）高强度螺栓的安装应在结构构件位置调整准确后进行，高强度螺栓、螺母、垫圈必须按生产厂提供的批号配套使用，并不得改变其出厂状态。安装时，螺栓穿入方向应以施拧及维修方便为准，但方向宜一致。组装时，螺栓头一侧及螺母一侧应各置一个垫圈，垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头、螺母支承面。

4）安装时，需将栓孔的尘土、浮锈清除干净。严禁强行穿入螺栓。对于螺栓不能自由穿入的栓空，应用于栓孔直径相同的铰刀或钻头进行修整或扩钻，严禁气割扩孔。为防止钢屑落入板层缝中，铰孔或扩钻前应将该孔四周的螺栓全部拧紧。对于经铰孔或扩钻的构件或孔眼位置，应做好施工记录备案。

5）拼装时，摩擦面间隙应小于1.0mm，否则应进行处理。

6）施拧前应按每班实际需要量领取高强度螺栓，安装剩余的高强度螺栓必须装箱妥善保管，不得乱扔、乱放。在安装过程中，不得碰伤螺栓和沾染赃物。

4、高强度螺栓连接副的拧紧工艺

1）高强度螺栓采用扭矩法施拧，即在一系列工艺试验的基础上，将高强度螺栓的施拧分成初拧和终拧两个阶段完成，初拧和终拧均采用定扭矩电动扳手，初拧、终拧扳手严格分开。

2）初拧前，应将安装用普通螺栓拧紧，使拼接缝必须密贴，板层间缝隙采用0.3mm塞尺插入板层间，其深度不得大于20mm。

3）初拧：高强度螺栓装入栓孔经过检查无误后，先用普通带棘轮的手动扳手进行一般拧紧。对于M30高强度螺栓，采用经过校验的电动扳手将螺栓拧至50%的终拧扭矩值；对于M24高强度度螺栓，可采用电动扳手将螺栓拧至50%的终拧扭矩值，使拼接板束密贴，以防止因栓群影响而使螺栓欠拧。

4）对于初拧完成的高强度螺栓，应立即用白板笔在螺母、垫圈和板面上画一条直线，以防止重复施拧、遗漏和便于检查。

5）终拧：各批次高强度螺栓的终拧扭矩值由下式确定：

M=K×N×d式中：M—高强度螺栓的终拧扭矩值（Nm）；

N—高强度螺栓的施工预拉力值（KN）；（按设计预拉力的1.1倍）

K—每批次高强度螺栓的扭矩系数平均值；（按工地复验数据取值）

d—高强度螺栓的公称直径（mm）。

高强度螺栓的设计预拉力按《铁路桥涵设计规范》的规定，考虑到预拉力损失约为10%，所以高强度螺栓的施工预拉力为设计预拉力的1.1倍。

6）终拧由经过校验的电动定扭扳手完成，对于个别部位上无法使用电动工具的螺栓，使用经过校验的数显检查扳手完成终拧。

7）高强度螺栓在施拧过程中，栓头、垫圈不得随螺母一同转动，故施拧时要注意卡游。如发现螺栓、垫圈转动，要更换高强度螺栓，重复初拧、终拧的操作过程。所更换下的高强度螺栓退回库房，集中返厂处理，经过验收合格后方能使用，严禁直接再次使用。

8）高强度螺栓在施拧过程中手动带响扳手的使用必须用力均匀，不得使用冲击力；电动扭矩扳手起动时必须连续、平稳的运转直至电动扳手自动停止，完成一个高强度螺栓的施拧，电动扳手自动停止后，严禁再次启动电动扳手拧紧螺栓，防止超拧。在同一节点板上首批50%或75%的高强度螺栓终拧完成后，才可将另50%或25%的栓孔冲钉分批退出，并立即安装高强度螺栓，重复初拧、终拧的操作程序。

9）无论是在初拧、终拧阶段，还是在使用不同的扳手时均应遵循由栓群中心向四周的施拧顺序。

10）施工中电动扳手应使用独立电源或稳压电源，以减少电压波动而影响电动扳手扭矩的输出稳定。

11）各种扳手在使用过程中如出现异常或故障，现场施工人员不得擅自处理，应立即停止施工，将扳手交高强度螺栓试验小组检查、维修，并汇报故障情况，以便制定相应措施对现场螺栓进行处理。

5、质量检查

1）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。

2）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。

3）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%。

4）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，如果画线未发生错动，则说明该螺栓漏拧，如果错位过大，则可能该螺栓超拧或垫圈打滑，应该重点检查。

5）终拧扭矩检查采用紧扣法进行，即对已终拧的高强螺栓数显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，使扭矩值均速增加，当扳手发出预警声后，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。

6）紧扣检查前，先在螺母、垫圈上划一细线，以监测螺母的转动情况。为防止检查是栓头随螺母一同转动，引起误判，检查人员应该注意观察，并带卡游工具。

1. 1. 现场检查扭矩值应在0.9～1.1紧扣检查扭矩范围内，其中紧扣检查扭矩为高强度螺栓的检查扭矩，由试验确定。

2. 2. 对于每一个节点的高强度螺栓全部检查，然后对欠拧的螺栓进行补拧，超拧的螺栓更换后重新施拧。

3. 3. 现场当天穿入节点板中的高强螺栓必须当天完成初拧和终拧。终拧后的高强度螺栓必须在4h以后、24h之内检查完毕，并做好标记。对于不合格者必须及时提出处理意见，并做好记录和签证工作。

结束语

高强度螺栓以其连接强度大 ,不易松动 ,拆装方便等特点广泛用于铁路钢桥及现代钢结构安装工程中 ,目前普遍用高强度螺栓磨擦连接来代替铆接和焊接。高强螺栓连接的施工质量在钢结构安装工程中起着关键的作用,笔者仅其经历的施工经验进行交流，或可为读者提供一些资料，不当之处还望同行指正。