钢结构紧固件的安全施工方法及质量标准

适用范围

★


 

主要适用于钢结构安装中的普通螺栓、扭剪型高强度螺栓、大六角头高强度螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓、地脚锚栓等紧固标准件安装施工方法及质量标准；

★


 

其它领域、用途的钢结构框架紧固件安装施工也可参照执行。

施工要求

★


 


安装施工前对施工主要设备、机具准备完毕；所有零部件、构件预制组装检验完安装施工前对施工场地、排放材料场地准备好，具备施工条件；  

★


 


所有参见施工的人员已参加了施工技术交底，明确了施工程序、施工方法、安装工序、质量标准、成品保护和HSE技术要求；

★


 


施工班长、岗长应对施工图纸资料、标准图集、施工及验收标准规范等熟知；

★


 


到货的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求，有产品质量文件。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）检验报告；  

a）高强度螺栓连接副应按包装箱配套供货，包装箱上应标明批号、规格、数量及生产日期。螺栓、螺母、垫圈外观表面应涂油保护，不应出现生锈和沾染赃物，螺纹不应损伤；  

b）普通螺栓作为永久性连接螺栓时，当设计有要求或对其质量有疑义时，应进行螺栓实物最小拉力载荷复验，每种规格螺栓抽查8个；  

c）对高强度大六角头螺栓连接副应进行扭矩系数复验并出具检验报告，每批抽取8套连接副进行复验，复验后计算出每组8套连接副扭矩系数的平均值应为0.110～0.150，标准偏差小于或等于0.010；  

d）扭剪型高强度螺栓连接副应进行预拉力复验并出具检验报告，每批抽取8套连接副进行复验，预拉力平均值及标准偏差应符合下表要求：

e）对建筑结构安全等级为一级，跨度为40m及以上的螺栓球节点钢网架结构，其连接高强度螺栓应进行表面硬度试验，按照规格抽查8只。对8.8级的高强度螺栓其硬度应为HRC21-29；10.9级高强度螺栓其硬度应为HRC32-36，且不得有裂纹或损伤。  

f）高强度螺栓连接副在运输、保管过程中，必须轻装、轻卸，不得损伤螺纹；

g）高强度螺栓连接副应按包装箱上的批号、规格分类保管，使用前严禁任意开箱，防止沾染赃物；  

h） 高强度螺栓按当天需用数量领取，库房应登记领用人、领用规格、领用数量、使用部位，剩余螺栓妥善保管，不得乱扔、乱放。

施工工序

施工方法

施工前连接件检查验收

到货的被连接件应符合《钢结构工程施工及验收规范》中“钢零件及钢部件加工工程”、“钢构件组装工程”的有关要求。除此之外，对高强度螺栓连接的钢结构，对其构件有如下要求：

★


 


构件在高强度螺栓连接处的钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污，其表面处理方法应与图纸所要求的一致，摩擦面不应涂漆；  

★


 


构件的螺栓孔径、孔距等经检验符合图纸要求；  

★


 


构件的高强螺栓连接处磨擦面，经过处理后应采取保护措施，防止沾染脏物和油污；  

★


 


到货构件应具备产品质量证明文件、摩擦面抗滑移系数试验报告；  

★


 


钢结构安装前应以钢结构制造批为单位进行高强度螺栓摩擦面抗滑移系数复验，制造批可按分部（子分布）工程划分规定的工程量每2000T为一批，不足2000T的可视为一批，每批三组试件，试件由制造厂提供，试验完毕应提供复验报告，检验的最小值必须等于或大于设计规定值，如不符合上述规定，构件必须重新进行摩擦面处理，处理完毕后重新进行检验。  

★


 


被连接构件的表面处理  安装前检查构件的高强度螺栓连接面，使用钢丝刷、砂纸、砂轮机等工具去除摩擦面的飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化皮、污垢、铁锈等。  

★


 


结构构件的安装  结构构件的安装方法及质量标准要求见钢结构安装施工方法  

★


 


紧固件的安装

★


 


普通螺栓安装  永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠，穿入方向一致，外露丝扣不应少于2扣，如果普通螺栓仅起固定作用，应注意设计图纸的其他如对构件的焊接要求。  

★


 


自攻螺栓、拉铆钉、射钉安装

a）  连接薄钢板采用的自攻螺栓、拉铆钉、射钉等其规格尺寸应与被连接钢板相匹配，其间距、边距等应符合设计要求；  

b）自攻螺栓、拉铆钉、射钉应连接钢板应紧固密贴，外观排列整齐。

★


 


高强度螺栓安装

a）高强度螺栓的长度、数量应符合设计图纸要求；如设计图纸（包括二次设计图纸）均没有规定节点高强度螺栓的长度、数量汇总，可按照下式并结合设计图纸节点图、零件图、构件图计算长度：

高强度螺栓的数量可根据节点型式、节点数量进行汇总。  

b） 因板厚公差、制造偏差、安装偏差等产生的接触面间隙，按以下方式进行处理：  1） 当接触面间隙t小于1mm时，不用处理。如图07-1：

当接触面间隙t在1mm～3mm之间时，将厚板一侧磨成1:10的缓坡。如图03- 2：

当摩擦面间隙t大于3mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm，数量不超过3层； 垫板材质和摩擦面处理方式与构件相同。如图03-3：

c）高强度螺栓应自由穿入螺栓孔，如不能自由穿入时，应使用绞刀或棒式砂轮机扩孔，扩孔后的孔径不应超过1.2d(d为螺栓直径)；严禁使用气割工具进行扩孔；扩孔前应将四周的螺栓全部拧紧以防止铁屑落入板缝中；  

d） 如由于制作、安装等原因发生整个节点的大部分高强螺栓均不能自由穿入，应经设计同后意将构件的螺栓孔使用焊接方法堵死、打磨后扩钻或重新钻孔，焊接时应使用与母材力学性能相当的焊条，严禁使用钢块、钢筋、圆钢等填塞；  

e）为准确、快速的安装节点的高强螺栓，可使用在构件上焊接临时挡板；同时使用圆销子或临时螺栓对正连接板、连接件的螺栓孔，临时螺栓的数量应满足强度要求，然后及时安装正式螺栓，安装约1/3的正式螺栓后可拆除圆销子或临时螺栓，高强度螺栓拧紧后拆除临时挡板，并对挡板焊接处的焊疤进行打磨、补漆处理；  

f）螺栓的安装应在结构构件中心位置调整完毕后进行，其穿入应以施工方便为准，并力求统一，同一节点不允许出现螺栓安装方向不一致的现象，同一构件两端的螺栓安装方向应一致，同一轴线上构件节点的螺栓安装方向应一致，同一框架、同一装置的结构构件的螺栓安装方向宜一致，个别节点由于安装不便等原因可不按照以上要求施工；一般来说为美观起见，外侧结构的构件的螺栓安装时应是螺栓头在外侧；  

g）高强度螺栓连接副安装时，螺母带圆台的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧；对于大六角头高强度螺栓连接副，螺栓头下垫圈有倒角的一侧朝向螺栓头；  

h）高强度螺栓连接处摩擦面必须保证已确定的处理方式，不得擅自更改；并使摩擦面保持干燥，如在雨天施工必须采取防雨措施；

i）为方便安装，构件的高强度螺栓可使用工具袋等工具装好后（数量不宜太多）使用铁丝牢固捆绑在构件的两侧随构件吊装，反复使用的工具袋等工具应经常检查其是否完好；  

j）高强度螺栓安装后应及时使用专用扳手进行拧紧，为加快施工进度，可使用梅花扳手、呆扳手将螺母拧紧至和连接板紧贴后改用专用扭矩扳手拧紧；施工用的扭矩扳手应进行校正；  

k）大六角头高强度螺栓的施工扭矩可由下式计算确定：

l）大六角头高强度螺栓的拧紧应分为初拧、终拧；对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧，初拧扭矩为施工扭矩的50%左右，复拧扭矩等于初拧扭矩；初拧和复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上进行标记，终拧后的高强度螺栓应用另一种颜色在螺母上进行标记；大六角头高强度螺栓拧紧时，只准在螺母上施加扭矩；  

m）扭剪型高强度螺栓的拧紧分为初拧，终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧，复拧扭矩等于初拧扭矩。初拧扭矩由表07-4查得：

n）高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定的顺序施拧。对某个节点，一般应由螺栓群中央依次向外施拧，以便施拧过程中板的变形能向外扩展；对整个结构，应按照从下到上、从一侧到另外一侧的顺序逐个节点施拧；  

o）高强度螺栓在初拧、复拧和终拧应在同一天完成；

p） 对露天使用、接触腐蚀性气体以或设计图纸有要求的钢结构，在高强度螺栓拧紧检查验收合格后，连接板处板缝应及时用腻子封闭，腻子材料符合设计要求，腻子的配比符合厂家产品说明书的要求；高强度螺栓连接处应按照设计要求涂漆。

质量标准

★


 


大六角头高强度螺栓连接副的质量检查与验收：  

1） 用0.3kg手锤敲击高强度螺栓进行普查，检查是否有漏拧；

2） 检查拧紧扭矩：对每个节点螺栓数的10%，但不少于一个进行扭矩检查。任取一螺栓，在螺杆端面和螺母上画一直线，将螺母拧松60°，再用扭矩扳手重新拧紧，使两线重合，此时测得的扭矩应在0.9T


ch


～1.1 T


ch


范围内。检查扭矩（T


ch


）按下式计算：  T


ch


=k×P×d（N•M）  

3） 如发现有不符合规定的，再在此节点上扩大检查10%；如仍有不合格者，则整 个节点的高强度螺栓重新拧紧；  

4） 扭矩检查应在螺栓终拧1h之后，24h之前完成；

★


 


扭剪型高强度螺栓的终拧检查，以尾部梅花头拧断为合格。对于不能用专用扳手拧紧的扭剪型高强度螺栓，应按大六角头高强度螺栓的检查方法检查；

★


 


扩孔数量符合相关技术文件、规范的要求；