摘要: 在鋼結(jié)構(gòu)工程施工組織管理中,有諸多影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要表現(xiàn)在高強(qiáng)螺栓連接施工操作上,高強(qiáng)螺栓連接是否按照規(guī)范施工,直接影響到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量,本文就如何進(jìn)行高強(qiáng)螺栓連接施工,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作了詳細(xì)的闡述
關(guān)鍵詞 高強(qiáng)螺栓施工操作注意事項(xiàng)
中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)06(b)-0000-00
鋼結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)螺栓連接是一項(xiàng)新技術(shù),國(guó)外應(yīng)用已十分普遍,國(guó)內(nèi)今年開(kāi)始推廣使用,發(fā)展很快。這項(xiàng)新技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便、檢查直觀、受力可靠、施工速度快、質(zhì)量好、成本較低等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)施工工藝和操作要求十分嚴(yán)格,如果施工注意不夠,不但起不到良好的連接作用,還會(huì)造成嚴(yán)重質(zhì)量事故。現(xiàn)將高強(qiáng)螺栓連接施工工藝和操作忌諱的十個(gè)方面作一簡(jiǎn)述,以期引起施工操作人員重視,確保鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。
1忌把高強(qiáng)螺栓當(dāng)作安裝臨時(shí)螺栓使用
按施工規(guī)程規(guī)定,連接拼裝時(shí),先要用安裝螺栓固定,即應(yīng)先用統(tǒng)子或釬子對(duì)準(zhǔn)孔位,再插入數(shù)量不少于街頭螺栓1/3的臨時(shí)螺栓進(jìn)行結(jié)構(gòu)中心對(duì)位,用扳手?jǐn)Q緊,修孔后,再安裝高強(qiáng)螺栓,這樣才能保證螺栓對(duì)孔準(zhǔn)確和軸力均勻。有的操作者圖省事,常省去安裝粗制臨時(shí)螺栓一道工序,直接用高強(qiáng)螺栓代替安裝臨時(shí)螺栓使用,一次固定,常常造成對(duì)孔不正,或強(qiáng)行對(duì)孔,使連接板貼合,螺栓的螺紋損傷,扭矩系數(shù)發(fā)生變化,螺栓軸力不均,或連接板產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,而導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不足,降低連接強(qiáng)度。
2 忌高強(qiáng)螺栓安裝不上,強(qiáng)行打入孔內(nèi)
高強(qiáng)螺栓受力狀態(tài)與一般螺栓不同,前者是靠連接板間產(chǎn)生的摩擦來(lái)傳遞外力,后者是靠螺栓受剪和孔壁受擠壓傳力,因此,連接板加工時(shí),高強(qiáng)螺栓孔眼要求鉆成正圓柱體,孔壁表面與構(gòu)件表面垂直,并應(yīng)按規(guī)定對(duì)孔插入,螺栓應(yīng)能自由穿入孔內(nèi),螺栓孔應(yīng)比螺栓直徑大1—2毫米。如孔眼稍小或出現(xiàn)雙眼皮時(shí),要用鉸刀或電鉆修孔,再穿入高強(qiáng)螺栓,切忌用錘將高強(qiáng)螺栓強(qiáng)行打入孔內(nèi),那樣,不但會(huì)使螺紋損傷,影響預(yù)緊效果,而且使孔壁受擠,螺栓受剪,改變高強(qiáng)螺栓作用受力狀態(tài),而起不到高強(qiáng)螺栓作用,這是不允許的。
3 忌磨擦面處理馬虎或不處理
高強(qiáng)螺栓連接接頭的質(zhì)量指標(biāo)是以摩擦系數(shù)來(lái)表示,如3號(hào)鋼要求摩擦系數(shù)為0.45;20錳鋼要求為0.55。因此,連接板安裝前,應(yīng)精心處理摩擦面,這是保證傳遞應(yīng)力的必要條件,貼合面上的銹污、電焊氣割濺點(diǎn)、焊渣、塵土、油污、螺栓孔壁及板邊上的毛刺、飛邊、均應(yīng)徹底清除干凈,對(duì)孔壁板邊及板面上的毛刺、焊瘤,應(yīng)先用砂輪打磨掉,然后噴砂,不得反程序進(jìn)行,損壞摩擦面。噴砂或打磨的處理范圍應(yīng)不小于高強(qiáng)螺栓直徑的4倍,打磨方向與受力方向垂直,打磨后的摩擦面應(yīng)沒(méi)有明顯的不平,不允許打磨后長(zhǎng)期受雨水嚴(yán)重侵蝕。有的操作人員對(duì)摩擦面處理重要性缺乏認(rèn)識(shí),馬虎處理,甚至不處理就安裝,使摩擦面間存在夾層,或先噴砂再磨毛刺、焊瘤,或不妥善保護(hù)摩擦面,任其腐蝕,造成摩擦面上凹陷不平,這樣都將使摩擦面系數(shù)大大下降,而降低連接強(qiáng)度。遇到這種情況,必須重新處理摩擦面,以保證質(zhì)量。
4 忌連接板間存在空隙
安裝高強(qiáng)螺栓時(shí),由于施工操作馬虎、粗糙,或操作上的缺陷,例如采用鉸刀修孔時(shí),未將周圍螺栓適當(dāng)擰緊密貼,使鐵屑進(jìn)入摩擦面,或?qū)撞徽B接板安裝后直接用塞焊堵孔重鉆,焊渣擠入板縫,或連接處的鋼板、型鋼翹曲,變形,未預(yù)矯正就安裝螺栓,或板邊、孔邊有毛刺,板間有雜物未徹底清除就安裝螺栓,或施工順序不當(dāng),采取從螺栓群外側(cè)向中間的次序緊固等,往往使摩擦面不密貼接觸,導(dǎo)致摩擦面間全部或局部存在空隙,以致使該處摩擦系數(shù)接近于零,螺栓達(dá)不到規(guī)定的預(yù)緊軸力,而大大降低連接強(qiáng)度,受力后將使連接件滑動(dòng)。遇到這種情況,經(jīng)檢測(cè)如間隙在1毫米以內(nèi)可不處理。間隙超過(guò)2毫米的要重新安裝,糾正不了的,要填塞經(jīng)過(guò)摩面處理的楔形薄板,再安螺栓,緊貼接觸,以確保連接質(zhì)量。
5 忌螺絲桿、螺母和墊圈隨意互換使用
高強(qiáng)螺栓連接接頭板材間摩擦力的大小是由螺栓的預(yù)緊力和接合面間摩擦系數(shù)決定的,為保證達(dá)到要求的預(yù)緊力,高強(qiáng)螺栓的螺母和墊圈,生產(chǎn)廠已經(jīng)試驗(yàn)互相配套,使扭矩系數(shù)為定值,不允許不同包內(nèi)的相互混用,同時(shí)不得重甩重放,損傷螺紋,或被泥土、油污粘染,受雨淋潮濕。當(dāng)天安裝剩余的螺栓、螺母、墊圈,要把同一標(biāo)號(hào)的配套存放,不得亂放,或隨意和其它配件混用,不然,將會(huì)使扭矩系數(shù)發(fā)生變化,而達(dá)不到要求的預(yù)緊力,使用時(shí)松扣,使預(yù)緊力大大降低,而影響連接質(zhì)量。
6 忌緊固扭矩或軸力不夠
為保證高強(qiáng)螺栓摩擦傳力,一般采取對(duì)螺栓施加一定的扭矩,使達(dá)到規(guī)定的預(yù)緊力,才能獲得要求的連接強(qiáng)度,安裝中往往因電動(dòng)或手動(dòng)扳手有毛病或誤差較大,未進(jìn)行校正就使用,使扭矩不夠,或連接板不平整,未校正就施加預(yù)緊力,使部分扭矩值消耗在克服變形上,或操作不善,扳手讀數(shù)上扭矩雖達(dá)到,而實(shí)際預(yù)緊力未達(dá)到,或有的螺栓漏掉初擰或終擰,使螺栓群受力不均,或終擰未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的預(yù)緊力軸力數(shù)值,這樣都影響預(yù)緊力,而降低連接強(qiáng)度,操作中應(yīng)注意防止。
7 忌螺栓一次終擰而成或不按要求次序緊固
按施工規(guī)程,為保證螺栓組間各螺栓受力均勻,減少軸力的損失,螺栓緊固應(yīng)分兩次進(jìn)行;第一次先進(jìn)行初擰,緊固到螺栓標(biāo)準(zhǔn)拉力的60-80%;第二次再進(jìn)行終擰,緊固到標(biāo)準(zhǔn)預(yù)拉力,偏差不大于10%。有的操作人員圖快,采取一次終擰了事,或忘掉初擰,這樣,使螺栓的部分軸力消耗在克服鋼板的變形上,當(dāng)它周圍的螺栓緊固后,軸力被分?jǐn)偠档?。此外,為使螺栓群中所有螺栓都均勻受力,初擰和終擰都應(yīng)按一定順序進(jìn)行,一般應(yīng)從螺栓群中間順向外側(cè)緊固,有的操作中圖方便,采取相反次序,從兩端向中間進(jìn)行,常造成中間起鼓,使部分軸力消耗在克服變形上,使預(yù)緊力不足,摩擦系數(shù)降低,而影響連接強(qiáng)度。
8 忌螺絲桿不滿扣
按規(guī)定螺栓緊固后,螺紋要高于螺帽三扣,但有時(shí)由于訂貨錯(cuò)誤,螺桿長(zhǎng)度不夠,或因國(guó)產(chǎn)鋼材多為正公差,或鋼板翹曲不平,未經(jīng)矯正,或材料代用,以厚帶薄,常導(dǎo)致螺桿頭低于螺帽,缺乏螺栓更換,就湊合使用,這樣就會(huì)使螺母在長(zhǎng)期或振動(dòng)荷載作用下,易于脫扣松動(dòng),降低預(yù)緊力,而使連接強(qiáng)度不夠,必須進(jìn)行更換。