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[摘要]：本文结合工程实践，阐述了高强度螺栓连接原理、特点以及高强度螺栓连接工艺的优点，并对高强度螺栓连接过程中的质量控制要点进行分析，以期提高高强度螺栓连接施工质量。
[关键词]：高强度螺栓 连接工艺 连接施工质量
中图分类号：TG135+.1 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）29- 0082 -01
近二十年来，因钢结构工程具有强度高、重量轻、跨度大、抗震性能好、施工速度快等诸多优点，在我国取得了突飞猛进的发展，广泛的应用于各类建筑中。钢结构质量的好坏除材料合格，加工制造精度高外，连接安装工艺是否合理也是一项重要的工艺。
目前，在我国钢结构安装中，主要采用焊接、栓接或焊接—栓接相结合的工艺。高强度螺栓连接具有受力好、耐疲劳、连接强度高、施工简单、成本低及受环境温度影响较小，已经越来越多地应用于钢结构施工中。钢结构厂房工程、石化和电力工程以及桥梁钢结构都普遍使用高强度螺栓连接。
但在实际使用过程中，由于有部分用户对高强度螺栓的特点，安装工艺，规范要求了解不过，因此在产品检验和安装上缺乏一些必要的规范和技术知识，炒成了高强度螺栓安装不合格，出现各种质量问题，为工程质量留下隐患。故本文将从螺栓产品检验、工地储存、施工、质量检查等方面结合相关规范要求做些探讨。
1、高强度螺栓的扭矩系数测试
本文中的高强度螺栓是指摩擦型钢结构用大六角头高强度螺栓（GB/T1231-2006）。
摩擦型高强度螺栓连接的原理是利用高强度螺栓紧固后产生的强大预拉力，将被连接的各层钢板夹紧，依靠板层间的摩擦力传递垂直于螺栓轴力方向的载荷。控制高强度螺栓预拉力是高强度螺栓连接中的一个重要的质量控制点，也是螺栓连接工艺的基础和质量好坏的判定准则。
高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺栓来实现的。高强度螺栓有一个极为重要的特性参数—扭矩系数，它表示施拧时加在螺母上的扭矩与螺栓中导入的预拉力之间的关系，其数学表达式为：
高强度施工时，实际上是先通过试验，测试出螺栓连接副扭矩系数K，然后通过控制施工扭矩T，进而控制螺栓预拉力P。螺栓扭矩系数K，GB/T1231-2006中规定其值范围为0.110～0.150，且其试验标准偏差。因此高强度螺栓在使用之前必须进行扭矩系数测试，只有扭矩系数测试合格的高强螺栓才能用于施工。
扭矩系数是高强度螺栓连接副（一颗螺栓、连接垫圈和一个螺母）的一个综合性指标，受螺栓生产及处理工艺的影响，也受环境，特别是温度的影响。因此不同批号的螺栓扭矩系数不同，同一批号的螺栓在不同温度下测试的扭矩系数也不相同。
2、高强度螺栓的存储与运输
高强度螺栓连接副在运输、保管过程中应防雨、防潮，并应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。螺栓在施工现场应保存在室内架空存放，按批号、规格分类保管，堆放一般不宜超过5层，保管期内不得随意开箱，防止生锈和沾染赃物。
高强度螺栓一旦受到污染或螺纹损伤，螺栓扭矩系数就会发生变化，同时螺纹损伤和螺纹生锈，将会导致螺栓强度降低，耐疲劳能力下降。因此高强度螺栓的保管是保证螺栓施工质量的一个良好开端。
3、施工前的工艺编制及技术交底
高强度螺栓施工前，应根据工程的具体要求，编制施工作业指导书，并对施工人员进行技术交底。通过编制作业指导书和技术交底，可以明确螺栓施工过程和施工技术要求，施工人员确实了解施工工艺，严格按照施工工艺施工。
4、施工过程中的质量控制
4.1 拼装、固定构件
安装前应确认摩擦面抗滑移系数测试结果符合施工要求。构件拼装前，应除去毛刺、飞边、焊接飞溅物，并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接面和栓孔内的赃物。对沾有油污处，应用汽油或丙酮擦净。栓接面必须干燥，不应在雨中作业。对翘曲板面应予平整。
构件拼装时，每个节点应按照规定穿入足够数量的冲钉和安装螺栓。冲钉的作用是定位，安装螺栓的作用是是拼接板面密贴。冲钉和安装螺栓的数量由安装时可能承担的载荷计算确定，一般情况下应符合下列规定：冲钉和安装螺栓不得少于节点螺栓总数的1/3；安装螺栓不得少于2個；冲钉穿入数量不宜多于安装螺栓数量的30%。安装螺栓拧紧后，如果拼接板间缝隙过大，不符合规范要求时，应添加填板。
4.2 施工扳手的标定
于螺栓连接副施拧结束后，螺栓预拉力存在一个衰减过程，所以预拉力分为设计预拉力P0和施工预拉力Pc。根据工程实际，若设计给出了设计预拉力和施工预拉力，按照设计要求执行；如果设计没有明确，一般按照施工预拉力比设计预拉力增加10%进行。
终拧扳手的施工扭矩为Tc，初拧扭矩一般为40%～60%Tc。施工扭矩扳手一般在使用前都要进行标定，其误差应控制在±5%以内。
4.3 高强度螺栓的紧固
构件调整完毕以后，才可以进行高强螺栓安装，安装时应注意螺母和垫圈的方面。为了操作方便，螺栓穿入方向应一致。高强度螺栓应可以自由穿入。螺栓施拧分为初拧、复拧和终拧或初拧和终拧。安装时应先在未安装安装螺栓的螺栓孔中安装好高强螺栓，并用扳手紧固，当全部未安装安装螺栓的螺栓孔安装好高强螺栓并紧固后，用初拧扳手从节点刚度比较大的地方开始向刚度较小的地方进行初拧（一般情况是从节点中心向节点边缘呈反射装施拧），对于大节点，在初拧结束后，用初拧扳手再重复施拧一次即为复拧。每一棵初拧结束的螺栓，应在螺栓、螺母、垫圈和拼接板上画一条相对直线作为初拧标记。初拧结束以后，用终拧扳手按照上述施工顺序进行终拧，每棵终拧结束的螺栓也要做好终拧标记。然后，将安装螺栓和冲钉去除，穿入高强度螺栓，对换好的螺栓重复上述过程。初拧和终拧在螺栓上进行标记，是为了有效的防止漏拧情况的发生。
在施工过程中，标定的扳手一定要和其施拧的螺栓批号相对应，即标定好的扳手要和相应扭矩系数的螺栓进行对应，扳手在使用过程中不能随意使用。对于电动扳手，使用时应加稳压电源来确保扳手输出功率（扭矩）保持稳定。
5、施工质量检查
施工结束1h后，高强度螺栓的预拉力衰减基本结束，就可以对高强螺栓的施工质量进行检查了。首先需要检查拼接板应当密贴，螺栓露出的螺纹为2～3扣，1扣或4扣得不超过10%；其次检查螺栓扭矩是否在合格范围0.9～1.1Tch内。
检查数量一般每个节点抽取5%～10%，但不少于2棵。在检查过程中，如果合格率不能达到80%以上，就要加大抽检比例，直到抽检合格率达到80%。检查结束后应对欠拧的螺栓进行补拧，对超拧的螺栓重新更换新螺栓后进行初拧和终拧。
检查工作一般要在24h内完成，避免因长时间不检查，螺栓扭矩发生变化，导致检查结果不符合要求。检查结束后要及时涂漆防锈，避免出现腐蚀。
6、结束语
百年大计，质量为本。随着社会的不断进步，钢结构的应用越来越广泛。高强度螺栓由于其特点在钢结构施工中具有重要意义，控制好高强度螺栓的施工质量对提高工程质量有着重要的意义和作用。所以，我们应不断发展和完善其工艺，对施工质量进行严格、有效的控制。
参考文献：
1.GB/T1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》
2.TBJ?214-1992?《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》
3.日本钢构造协会结合小委员会??高强度螺栓结合【M】?北京?中国铁道出版社??1984
4.中国建筑工程总公司编?钢结构工程施工工艺标准【M】?北京?中国建筑工业出版社??2003
[关键词]：高强度螺栓 连接工艺 连接施工质量
中图分类号：TG135+.1 文献标识码：TG 文章编号：1009-914X（2012）29- 0082 -01
近二十年来，因钢结构工程具有强度高、重量轻、跨度大、抗震性能好、施工速度快等诸多优点，在我国取得了突飞猛进的发展，广泛的应用于各类建筑中。钢结构质量的好坏除材料合格，加工制造精度高外，连接安装工艺是否合理也是一项重要的工艺。
目前，在我国钢结构安装中，主要采用焊接、栓接或焊接—栓接相结合的工艺。高强度螺栓连接具有受力好、耐疲劳、连接强度高、施工简单、成本低及受环境温度影响较小，已经越来越多地应用于钢结构施工中。钢结构厂房工程、石化和电力工程以及桥梁钢结构都普遍使用高强度螺栓连接。
但在实际使用过程中，由于有部分用户对高强度螺栓的特点，安装工艺，规范要求了解不过，因此在产品检验和安装上缺乏一些必要的规范和技术知识，炒成了高强度螺栓安装不合格，出现各种质量问题，为工程质量留下隐患。故本文将从螺栓产品检验、工地储存、施工、质量检查等方面结合相关规范要求做些探讨。
1、高强度螺栓的扭矩系数测试
本文中的高强度螺栓是指摩擦型钢结构用大六角头高强度螺栓（GB/T1231-2006）。
摩擦型高强度螺栓连接的原理是利用高强度螺栓紧固后产生的强大预拉力，将被连接的各层钢板夹紧，依靠板层间的摩擦力传递垂直于螺栓轴力方向的载荷。控制高强度螺栓预拉力是高强度螺栓连接中的一个重要的质量控制点，也是螺栓连接工艺的基础和质量好坏的判定准则。
高强度螺栓的预拉力是通过拧紧螺栓来实现的。高强度螺栓有一个极为重要的特性参数—扭矩系数，它表示施拧时加在螺母上的扭矩与螺栓中导入的预拉力之间的关系，其数学表达式为：
高强度施工时，实际上是先通过试验，测试出螺栓连接副扭矩系数K，然后通过控制施工扭矩T，进而控制螺栓预拉力P。螺栓扭矩系数K，GB/T1231-2006中规定其值范围为0.110～0.150，且其试验标准偏差。因此高强度螺栓在使用之前必须进行扭矩系数测试，只有扭矩系数测试合格的高强螺栓才能用于施工。
扭矩系数是高强度螺栓连接副（一颗螺栓、连接垫圈和一个螺母）的一个综合性指标，受螺栓生产及处理工艺的影响，也受环境，特别是温度的影响。因此不同批号的螺栓扭矩系数不同，同一批号的螺栓在不同温度下测试的扭矩系数也不相同。
2、高强度螺栓的存储与运输
高强度螺栓连接副在运输、保管过程中应防雨、防潮，并应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。螺栓在施工现场应保存在室内架空存放，按批号、规格分类保管，堆放一般不宜超过5层，保管期内不得随意开箱，防止生锈和沾染赃物。
高强度螺栓一旦受到污染或螺纹损伤，螺栓扭矩系数就会发生变化，同时螺纹损伤和螺纹生锈，将会导致螺栓强度降低，耐疲劳能力下降。因此高强度螺栓的保管是保证螺栓施工质量的一个良好开端。
3、施工前的工艺编制及技术交底
高强度螺栓施工前，应根据工程的具体要求，编制施工作业指导书，并对施工人员进行技术交底。通过编制作业指导书和技术交底，可以明确螺栓施工过程和施工技术要求，施工人员确实了解施工工艺，严格按照施工工艺施工。
4、施工过程中的质量控制
4.1 拼装、固定构件
安装前应确认摩擦面抗滑移系数测试结果符合施工要求。构件拼装前，应除去毛刺、飞边、焊接飞溅物，并用细铜丝刷、干净棉丝除去栓接面和栓孔内的赃物。对沾有油污处，应用汽油或丙酮擦净。栓接面必须干燥，不应在雨中作业。对翘曲板面应予平整。
构件拼装时，每个节点应按照规定穿入足够数量的冲钉和安装螺栓。冲钉的作用是定位，安装螺栓的作用是是拼接板面密贴。冲钉和安装螺栓的数量由安装时可能承担的载荷计算确定，一般情况下应符合下列规定：冲钉和安装螺栓不得少于节点螺栓总数的1/3；安装螺栓不得少于2個；冲钉穿入数量不宜多于安装螺栓数量的30%。安装螺栓拧紧后，如果拼接板间缝隙过大，不符合规范要求时，应添加填板。
4.2 施工扳手的标定
于螺栓连接副施拧结束后，螺栓预拉力存在一个衰减过程，所以预拉力分为设计预拉力P0和施工预拉力Pc。根据工程实际，若设计给出了设计预拉力和施工预拉力，按照设计要求执行；如果设计没有明确，一般按照施工预拉力比设计预拉力增加10%进行。
终拧扳手的施工扭矩为Tc，初拧扭矩一般为40%～60%Tc。施工扭矩扳手一般在使用前都要进行标定，其误差应控制在±5%以内。
4.3 高强度螺栓的紧固
构件调整完毕以后，才可以进行高强螺栓安装，安装时应注意螺母和垫圈的方面。为了操作方便，螺栓穿入方向应一致。高强度螺栓应可以自由穿入。螺栓施拧分为初拧、复拧和终拧或初拧和终拧。安装时应先在未安装安装螺栓的螺栓孔中安装好高强螺栓，并用扳手紧固，当全部未安装安装螺栓的螺栓孔安装好高强螺栓并紧固后，用初拧扳手从节点刚度比较大的地方开始向刚度较小的地方进行初拧（一般情况是从节点中心向节点边缘呈反射装施拧），对于大节点，在初拧结束后，用初拧扳手再重复施拧一次即为复拧。每一棵初拧结束的螺栓，应在螺栓、螺母、垫圈和拼接板上画一条相对直线作为初拧标记。初拧结束以后，用终拧扳手按照上述施工顺序进行终拧，每棵终拧结束的螺栓也要做好终拧标记。然后，将安装螺栓和冲钉去除，穿入高强度螺栓，对换好的螺栓重复上述过程。初拧和终拧在螺栓上进行标记，是为了有效的防止漏拧情况的发生。
在施工过程中，标定的扳手一定要和其施拧的螺栓批号相对应，即标定好的扳手要和相应扭矩系数的螺栓进行对应，扳手在使用过程中不能随意使用。对于电动扳手，使用时应加稳压电源来确保扳手输出功率（扭矩）保持稳定。
5、施工质量检查
施工结束1h后，高强度螺栓的预拉力衰减基本结束，就可以对高强螺栓的施工质量进行检查了。首先需要检查拼接板应当密贴，螺栓露出的螺纹为2～3扣，1扣或4扣得不超过10%；其次检查螺栓扭矩是否在合格范围0.9～1.1Tch内。
检查数量一般每个节点抽取5%～10%，但不少于2棵。在检查过程中，如果合格率不能达到80%以上，就要加大抽检比例，直到抽检合格率达到80%。检查结束后应对欠拧的螺栓进行补拧，对超拧的螺栓重新更换新螺栓后进行初拧和终拧。
检查工作一般要在24h内完成，避免因长时间不检查，螺栓扭矩发生变化，导致检查结果不符合要求。检查结束后要及时涂漆防锈，避免出现腐蚀。
6、结束语
百年大计，质量为本。随着社会的不断进步，钢结构的应用越来越广泛。高强度螺栓由于其特点在钢结构施工中具有重要意义，控制好高强度螺栓的施工质量对提高工程质量有着重要的意义和作用。所以，我们应不断发展和完善其工艺，对施工质量进行严格、有效的控制。
参考文献：
1.GB/T1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》
2.TBJ?214-1992?《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》
3.日本钢构造协会结合小委员会??高强度螺栓结合【M】?北京?中国铁道出版社??1984
4.中国建筑工程总公司编?钢结构工程施工工艺标准【M】?北京?中国建筑工业出版社??2003