高強(qiáng)度螺栓連接已經(jīng)普遍的被應(yīng)用到建筑鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、大型起重機(jī)械等鋼結(jié)構(gòu)上。在某種意義上講高強(qiáng)度螺栓已經(jīng)部分取代了鉚釘。盡管國內(nèi)早已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等文件對高強(qiáng)度螺栓的施工有所規(guī)定，但標(biāo)準(zhǔn)的種類較多。相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊中的相關(guān)內(nèi)容也各有所不同。高強(qiáng)度螺栓在現(xiàn)場的施工中經(jīng)常發(fā)生這樣或那樣的問題，影響了施工的進(jìn)度和質(zhì)量。在此，本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和現(xiàn)代國家標(biāo)準(zhǔn)就高強(qiáng)度螺栓的連接現(xiàn)場施工問題作一討論，說明在實(shí)際應(yīng)用高強(qiáng)度螺栓zui容易出現(xiàn)的常見問題供設(shè)計(jì)者和施工者參考。

1.高強(qiáng)度螺栓連接副的施工扭矩

在高強(qiáng)度螺栓連接施工中，許多設(shè)計(jì)者在施工圖紙中標(biāo)明了在施工時(shí)終扭高強(qiáng)度螺栓螺母的扭矩，而zui終經(jīng)常出現(xiàn)兩種情況，一是在安裝結(jié)束后加載時(shí)出現(xiàn)結(jié)合面的滑移現(xiàn)象；二是在施工工程中出現(xiàn)了螺栓被扭斷現(xiàn)象。

在技術(shù)文件和圖紙中各個(gè)企業(yè)的給定扭矩各不相同甚至有些數(shù)據(jù)相差甚大，而實(shí)際上大家都選用符合同一國家標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度螺栓。而在采購時(shí)不同的企業(yè)不同的批號的高強(qiáng)度螺栓的扭矩系數(shù)也是不同的，所以，一般不在圖紙中給出確定的扭矩?cái)?shù)值，以免所給定的扭矩?cái)?shù)值和實(shí)際的需要數(shù)值偏差過大而影響到施工的質(zhì)量。

在施工現(xiàn)場，一些安裝部門會遇到高強(qiáng)度螺栓被拉斷或者結(jié)合面出現(xiàn)滑移現(xiàn)象而不得不更換螺栓或?qū)⒔Y(jié)合面處的連接板焊上?？梢姼邚?qiáng)度螺栓的施工扭矩?cái)?shù)值非常重要。在施工前必須十分合理的確定其參數(shù)，以保證zui終的施工質(zhì)量。

高強(qiáng)度螺栓zui早使用的時(shí)間大約在三十多年前，當(dāng)時(shí)各個(gè)企業(yè)一般自己設(shè)計(jì)制造高強(qiáng)度螺栓。國家標(biāo)準(zhǔn)對高強(qiáng)度螺栓的要求也未達(dá)到現(xiàn)在這樣規(guī)范和完整。高強(qiáng)度螺栓在制造時(shí)也不規(guī)范。制造時(shí)螺栓或螺母的毛坯常常是由機(jī)械加工完成，而不是現(xiàn)代的模鍛制造；在螺紋方面常常使用普通機(jī)床加工螺紋而不是使用滾絲機(jī)加工制造。在完成加工后進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，個(gè)別企業(yè)還進(jìn)行鍍鋅處理。熱處理工藝也不像現(xiàn)在這樣完善。同樣的金屬材料過去的產(chǎn)品在機(jī)械性能上經(jīng)常達(dá)不到要求。經(jīng)過普通機(jī)床加工和表面處理后的螺栓螺母其扭矩系數(shù)都比較大。早期的設(shè)計(jì)手冊和計(jì)算方法給出的扭矩系數(shù)是0.18-0.19。而現(xiàn)在由于加工工藝的改變和表面處理方法的改變國產(chǎn)高強(qiáng)度螺栓的扭矩系數(shù)基本在0.11-0.14左右。部分高強(qiáng)度螺栓產(chǎn)品的表面采用磷化皂化處理，而具體的扭矩系數(shù)需要由制造商提供或通過試驗(yàn)獲取。所以，現(xiàn)在的同規(guī)格的高強(qiáng)度螺栓的施工扭矩通常要小于過去高強(qiáng)度螺栓的施工扭矩。

在與國外制造商合作制造的設(shè)備中或進(jìn)口設(shè)備中常選用進(jìn)口高強(qiáng)度螺栓，在施工中部分圖紙中已經(jīng)標(biāo)佶矚憧惋時(shí)夼檳鈷馱誰峪閘銩扭匣數(shù)值。螽時(shí)師欷湮鷂徐數(shù)值憧惋，櫻嫗妄篾檳國產(chǎn)馱誰峪閘銩時(shí)饌椹進(jìn)息唄討論騰飼國產(chǎn)產(chǎn)鈷憧惋扭匣數(shù)值。欷伢躞現(xiàn)憧惋鈷泖誤。值責(zé)誰調(diào)鈷扉錈憷，歐窠鈷馱誰峪閘銩鈷憧惋扭匣熳圣惋惋藝攸處租郯鬩欷朽瞌柱鈷荇砸扉邗源蒿國產(chǎn)鈷馱誰峪閘銩扭匣艇數(shù)愚，岫欷憧惋扭匣濂愚。進(jìn)息歐窠鈷馱誰峪閘銩鈷扭匣艇數(shù)髯呷瞍0.13-0.16。其國椏鈷標(biāo)褡濂耖國國詩標(biāo)褡痦瞍扉鏌鈷蟋別。麇別竇腧夼檳進(jìn)息閘銩荇姻簡單鈷夼檳耖國標(biāo)褡計(jì)擤憧惋扭匣，夼檳國產(chǎn)馱誰峪閘銩荇姻蛄鍶鬟檳國椏鈷憧惋扭匣憧惋。 使用中國國家標(biāo)褡鈷馱誰峪閘銩連鍶薺時(shí)憧惋鈷扭匣孫議為： 大六角頭馱誰峪閘銩鈷憧惋扭匣湮鬩計(jì)擤確鏌： Tc=1.05k稰c穌 Tc-施工扭匣(N穖)；

k-高強(qiáng)度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值； Pc-高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力(kN)，見表1； d-高強(qiáng)度螺栓螺桿直徑(mm)；

大六角頭高強(qiáng)度螺栓施工預(yù)拉力Pc (kN) 螺栓性能等級螺栓公稱直徑

1.05為衰減系數(shù)，是考慮在預(yù)緊張力時(shí)適當(dāng)?shù)拇嬖谝欢ǖ倪^張力。 扭矩系數(shù)是由高強(qiáng)度螺栓制造商提供或經(jīng)過試驗(yàn)的方法獲得。

另外，部分國外設(shè)備制造商在高強(qiáng)度螺栓施工中有時(shí)要求在螺紋處使用二硫化鉬粉末做潤滑劑然后施加扭矩，此時(shí)的扭矩系數(shù)會非常小，所以施工扭矩也會非常小，需特別注意。不然在施工中會拉斷高強(qiáng)度螺栓。 2、施工的力矩扳手

現(xiàn)場施工時(shí)力矩扳手的使用需要特別注意其扭矩?cái)?shù)值的偏差。因?yàn)樵诓少?、運(yùn)輸、保管、使用的過程中有時(shí)會產(chǎn)生數(shù)值偏離情況。所以，高強(qiáng)度螺栓施工中所用的扭矩扳手，在使用前必須校正，其扭矩誤差不得大于?5%

，合格后方準(zhǔn)使用。校正用的扭矩扳手，其扭矩誤差不得大于?3%

。不允許使用普通扳手或電動(dòng)普通扳手施工。有時(shí)力矩扳手會損壞，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)更換。扭矩?cái)?shù)值偏差過大的力矩扳手不可繼續(xù)使用。

3、對螺栓的要求

要選用正規(guī)廠家，經(jīng)過檢驗(yàn)合格的螺栓、螺母和墊圈。其連接副扭矩系數(shù)保證期為自出廠之日起六個(gè)月。螺栓、螺母、墊圈有下列情況為不合格品，禁止使用。 a. 來源(制造廠)不明者； b. 機(jī)械性能不明者； c. 扭矩系數(shù)k不明者；

d. 有裂紋、傷痕 、毛刺、彎曲、鐵銹、螺紋磨損、被水或雨水淋濕過或有缺陷者； e. 未附帶性能試驗(yàn)報(bào)告者； f. 與其它批號螺栓混合者；

g. 長度不夠的螺栓，即擰緊后螺栓頭露不出螺母端面者。一般取伸出螺母端面的長度以2～3扣螺紋為宜，

h. 連接副扭矩系數(shù)超過保證期的；（一般高強(qiáng)度螺栓出廠扭矩系數(shù)保證期為6個(gè)月） j. 不可用普通8.8級螺栓或8級螺母代替大六角頭高強(qiáng)度螺栓和螺母用于連接副； k.已經(jīng)使用過拆下的高強(qiáng)度螺栓和螺母不可再使用。

如GB5728或GB6170的螺栓螺母代替大六角頭高強(qiáng)度螺栓螺母。 不同廠家和不同批號的高強(qiáng)度螺栓在扭矩系數(shù)不詳情況下不可混合使用。

現(xiàn)場比較容易發(fā)生不將高強(qiáng)度螺栓與螺母仔細(xì)保管情況。若高強(qiáng)度螺栓表面發(fā)生銹蝕、表面污染等，應(yīng)不再使用，需要更換新的高強(qiáng)度螺栓與螺母。 4、對連接結(jié)合面的要求

連接板和連接母體一般都經(jīng)過噴砂或拋丸處理，在運(yùn)輸和施工中需要保證施工前的結(jié)合面的粗糙度和清潔度。不允許泥土、雜物污染結(jié)合面。表面粗糙度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)要在現(xiàn)場重新進(jìn)行噴砂或拋丸處理然后在進(jìn)行施工。安裝單位要特別注意保護(hù)好高強(qiáng)度螺栓連接處的連接板和母體的連接表面的清潔度、摩擦表面的特性。 5、高強(qiáng)度螺栓安裝的其它要求

高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí)，螺母帶圓臺面的一側(cè)應(yīng)朝向墊圈有倒角的一側(cè)。對于大六角頭高強(qiáng)度螺栓連接副組裝時(shí)，螺栓頭下墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭。

安裝高強(qiáng)度螺栓時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)行穿入螺栓(如用錘敲打)。如不能自由穿入時(shí)，該孔應(yīng)用鉸刀進(jìn)行修整，修整后孔的zui大直徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑。修孔時(shí)，為了防止鐵屑落入板迭縫中，鉸孔前應(yīng)將四周螺栓全部擰緊，使板迭密貼后再進(jìn)行。嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔。現(xiàn)場較容易發(fā)生采用氣割擴(kuò)孔的情況，需要特別督察。

安裝高強(qiáng)度螺栓時(shí)，構(gòu)件的摩擦面應(yīng)保持干燥清潔，不得在雨中作業(yè)。

高強(qiáng)度螺栓擰緊時(shí)，只準(zhǔn)在螺母上施加扭矩。只有在空間受限制時(shí)，才允許擰螺栓。 高強(qiáng)度螺栓的擰緊應(yīng)分為初擰、終擰。對于大型節(jié)點(diǎn)應(yīng)分為初擰、復(fù)擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%左右，復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。為防止遺漏，對初擰或復(fù)擰后的高強(qiáng)度螺栓，

應(yīng)使用顏色在螺母上涂上標(biāo)記。對終擰后的高強(qiáng)度螺栓，再用另一種顏色在螺母上涂上標(biāo)記。 高強(qiáng)度螺栓在初擰、復(fù)擰和終擰時(shí)，連接處的螺栓應(yīng)按一定順序施擰，一般應(yīng)由螺栓群*順序向外擰緊。

高強(qiáng)度螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰應(yīng)在同一天完成。不可在第二天以后才完成終擰?，F(xiàn)場存在這樣的施工單位，當(dāng)復(fù)扭結(jié)束后終扭的時(shí)間在一天甚至一周或一個(gè)月以后的情況。所以，施工單位和監(jiān)理單位需要特別注意。 6、高強(qiáng)度螺栓連接的涂漆防銹

在高強(qiáng)度螺栓擰緊檢查驗(yàn)收合格后，對連接處的主體結(jié)構(gòu)縫隙和連接板縫及時(shí)使用硅酮膠密封（采用適合于粘接金屬的硅酮膠），防止水氣進(jìn)入連接副結(jié)合面和鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕。 經(jīng)檢查合格后的高強(qiáng)度螺栓連接處之母體、連接板、高強(qiáng)度螺栓要及時(shí)涂防銹漆以免出現(xiàn)腐蝕。

7、提交施工報(bào)告的內(nèi)容

施工報(bào)告是高強(qiáng)度螺栓連接安裝的檢驗(yàn)與竣工依據(jù)，在施工過程中需要詳細(xì)做好各參數(shù)的記錄，以便zui終技術(shù)文件的歸檔和責(zé)任的落實(shí)。 嚴(yán)格的施工報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容： a、 高強(qiáng)度螺栓連接板結(jié)合面的抗滑移系數(shù)；

b、 不同批號的高強(qiáng)度螺栓的扭矩系數(shù)，包括出廠檢驗(yàn)質(zhì)量報(bào)告參數(shù)等； c、 進(jìn)行過復(fù)驗(yàn)的高強(qiáng)度螺栓扭矩系數(shù)；

d、 不同部位不同批號的高強(qiáng)度螺栓的實(shí)際施工扭矩。

e、 日期，時(shí)間，天氣，施工技術(shù)負(fù)責(zé)人姓名，項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人姓名等； 小結(jié)：

高強(qiáng)度螺栓連接副和連接板是鋼結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在施工中特別容易出現(xiàn)不按照規(guī)范施工的現(xiàn)象使產(chǎn)品的安裝質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定的要求。所以，施工單位對高強(qiáng)度螺栓的安裝要特別慎重，避免因施工的失誤而導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失。這里需要強(qiáng)調(diào)的是高強(qiáng)度螺栓的扭矩、力矩板手的數(shù)據(jù)可靠性、螺栓的質(zhì)量、螺栓組的扭矩系數(shù)、連接結(jié)合面的處理等影響施工質(zhì)量的各個(gè)環(huán)節(jié)要認(rèn)真做好，避免返工而影響設(shè)備安裝周期和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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GB50017-2003 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》