王 勃

（中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津 300300）

1 工程概述

本工程位于遼寧省葫蘆島市北港工業(yè)園區(qū)，總建筑面積49881m2。其中容器廠房長319m，寬118.4m，結(jié)構(gòu)形式為單層三聯(lián)跨鋼結(jié)構(gòu)廠房，具體分為中型容器車間、重型容器車間、和輕型容器車間，都是雙層吊車梁，其中重型容器車間最高近40m。

平面上2-A至2-H軸為主廠房，柱距15m，鋼柱采用4根鋼管柱組成的格構(gòu)式構(gòu)件，柱內(nèi)澆注C40混凝土，最大柱頂標(biāo)高39.14m，檐高為29.150m；屋面梁為焊接H型鋼，跨度2-A到2-C為34m，2-C到2-E為40m，2-E到2-H為34m，檁條采用H型鋼形式。主廠房內(nèi)配置最大起吊能力400t的行車。

本工程高強(qiáng)螺栓均為10.9S級摩擦型高強(qiáng)度螺栓，大量應(yīng)用于梁柱連接、行車梁連接。摩擦面采用噴砂處理，摩擦系數(shù)不低于0.5，應(yīng)符合JGJ82-9規(guī)定的要求。摩擦面不作涂裝及鍍覆，摩擦連接板四周及高強(qiáng)度螺母墊板四周用不干性膩子封閉［1］。

2 施工準(zhǔn)備

根據(jù)工程實際情況確定施工工藝見圖1。

為確保高強(qiáng)螺栓施工質(zhì)量，施工期間從材料的運輸保管、進(jìn)場檢驗、二次檢驗等多方面進(jìn)行“事前控制”。

圖1 高強(qiáng)螺栓安裝工藝流程

2.1 高強(qiáng)度螺栓的儲運與保管

（1）高強(qiáng)螺栓連接副應(yīng)由制造廠按批配套供應(yīng)，每個包裝箱內(nèi)都必須配套裝有螺栓、螺母及墊圈，包裝箱應(yīng)能滿足儲運要求，并具備防水、密封的功能。包裝箱內(nèi)應(yīng)帶有產(chǎn)品的合格證和質(zhì)量保證書，包裝箱外注明批號、規(guī)格及數(shù)量。

（2）在運輸、保管及使用過程中應(yīng)輕裝輕卸，防止螺紋損傷，嚴(yán)禁使用螺紋損傷嚴(yán)重或雨淋過的螺栓。

（3）高強(qiáng)螺栓入庫應(yīng)按規(guī)定分類存放，防雨、防潮。螺紋損傷時不得使用。螺栓、螺母及墊圈有銹蝕時應(yīng)抽樣檢查緊固力，滿足后方能使用。

（4）使用前盡可能不要開箱，以免破壞包裝的密封性，開箱取出部分螺栓后應(yīng)原封包裝好，以免沾染灰塵和銹蝕。

（5）高強(qiáng)螺栓連接副在安裝使用時，工地應(yīng)按當(dāng)天計劃使用的規(guī)格數(shù)量領(lǐng)取，當(dāng)天安裝剩余的高強(qiáng)螺栓應(yīng)送回倉庫保管。

（6）螺栓不得被泥土、油污沾染，始終保持潔凈、干燥狀態(tài)。使用過程中如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止施工，經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后再進(jìn)行施工。

（7）高強(qiáng)螺栓連接副的保管時間不應(yīng)超過6個月，超過保管時間后再使用必須按要求再次進(jìn)行扭矩系數(shù)試驗或緊固軸力試驗，檢驗合格后方可使用。

2.2 高強(qiáng)度螺栓的進(jìn)場檢驗

（1）采用扭矩法施工的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)場驗收時，現(xiàn)場應(yīng)按批提交扭矩系數(shù)、材質(zhì)、質(zhì)量報告單和出廠質(zhì)量保證書。并應(yīng)符合GB/T1228～1231-91的規(guī)定［2］。

（2）扭矩法施工高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)保證扭矩系數(shù)K值達(dá)到設(shè)計（K=0.11～0.15）要求。

（3）驗收時，應(yīng)對進(jìn)場的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行逐批、抽查驗收。

（4）交貨驗收時，應(yīng)以同一性能等級、同一種工藝、同一批號生產(chǎn)的產(chǎn)品為單位。1個連接副均由1個螺桿、1個螺母、2個墊圈所組成。

2.3 高強(qiáng)度螺栓的試驗與復(fù)驗

高強(qiáng)度螺栓使用前，應(yīng)按GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定對高強(qiáng)度螺栓及連接件至少進(jìn)行以下幾項檢驗：

（1）高強(qiáng)度螺栓連接副扭矩系數(shù)試驗。

高強(qiáng)度螺栓施工前按每3000套螺栓為一批，不足3000套的按一批計，復(fù)驗扭矩系數(shù)，每批復(fù)驗8套。

（2）螺母保證載荷復(fù)驗。

采用與鋼構(gòu)件同材質(zhì)，同樣摩擦面處理方法，同批生產(chǎn)，同等條件堆放的試件，每批3組，由鋼構(gòu)件制作廠及安裝現(xiàn)場分別作摩擦系數(shù)試驗。試件數(shù)量，以單項工程每2000t為一批，不足2000t者視作一批。其試驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足規(guī)范和設(shè)計要求。

3 高強(qiáng)螺栓安裝工藝流程

高強(qiáng)螺栓的連接施工包括節(jié)點處理、螺栓安裝、螺栓緊固、擰緊順序和緊固方法等5個主要控制環(huán)節(jié)與步驟，具體如下：

（1）節(jié)點處理。

高強(qiáng)螺栓連接應(yīng)在其結(jié)構(gòu)架設(shè)調(diào)整完畢后，再對接合件進(jìn)行矯正，消除接合件的變形、錯位和錯孔，板束接合摩擦面貼緊后，進(jìn)行安裝高強(qiáng)度螺栓。在每個節(jié)點上穿入臨時螺栓的數(shù)量應(yīng)由計算決定，一般不得少于高強(qiáng)度螺栓總數(shù)的1/3。最少不得少于2個臨時螺栓。沖釘穿入螺栓的數(shù)量不宜多于臨時螺栓總數(shù)的30%。不允許用高強(qiáng)度螺栓兼作臨時螺栓，以防止損傷螺紋，引起扭矩系數(shù)的變化。

高強(qiáng)螺栓連接面板間應(yīng)緊密貼實，對因板厚公差、制造偏差或安裝偏差等產(chǎn)生的接觸面間隙t按表1方法處理。

表1 間隙處理示意表

預(yù)先準(zhǔn)備好3mm、4mm、5mm、6mm厚摩擦面處理過的材質(zhì)與材件相同的墊板。

（2）螺栓安裝。

①對孔及穿孔。

鋼構(gòu)件吊裝就位后每個節(jié)點用2只過鏜沖對齊節(jié)點板上的上下螺栓孔，使螺栓能從孔內(nèi)自由穿入，對余下的螺栓孔直接安裝高強(qiáng)螺栓，用手動板手?jǐn)Q緊后，拔出過鏜沖，再進(jìn)行該處的高強(qiáng)螺栓的安裝。

②擴(kuò)孔。

當(dāng)打入過鏜沖對齊節(jié)點板上下螺栓孔，個別螺栓孔不能自由穿入時，可用鉸刀或銼刀進(jìn)行擴(kuò)孔處理，其四周可由穿入的螺栓必須擰緊，擴(kuò)孔產(chǎn)生的毛刺等應(yīng)清除干凈，嚴(yán)禁氣焊擴(kuò)孔或強(qiáng)行插入高強(qiáng)螺栓。

安裝高強(qiáng)螺栓時偏差較大的處理方法：當(dāng)打入過鏜沖對齊節(jié)點板上下螺栓孔，其余螺栓孔大部分不能自由穿入時，可先將安裝螺栓穿入可自由通過的螺栓孔擰緊后擴(kuò)孔，然后再放入高強(qiáng)螺栓。

高強(qiáng)螺栓安裝在節(jié)點全部處理好后進(jìn)行，高強(qiáng)螺栓穿入方向要一致。一般應(yīng)以施工便利為宜，對于箱形截面部件的接合部，全部從內(nèi)向外插入螺栓，在外側(cè)進(jìn)行緊固。如操作不便，可將螺栓從反方向插入。如不能穿入時，螺栓應(yīng)用絞刀進(jìn)行修整，用絞刀修整前應(yīng)對其四周的螺栓全部擰緊，使板疊密貼后再進(jìn)行。修整時應(yīng)防止鐵屑落入板疊縫中。絞孔完成后用砂輪除去螺栓孔周圍的毛刺，同時掃清鐵屑。

（3）螺栓緊固。

高強(qiáng)螺栓緊固時，應(yīng)分初擰、終擰。對于大型節(jié)點應(yīng)分初擰、復(fù)擰和終擰。

①初擰：第一次緊固稱之為初擰。初擰扭矩為終擰扭矩的50%。

②復(fù)擰：即對于大型節(jié)點高強(qiáng)度螺栓初擰完成后，在初擰的基礎(chǔ)上，再重復(fù)緊固一次，復(fù)擰扭矩值等于初擰扭矩值。

③終擰：對安裝的高強(qiáng)度螺栓作最后的緊固，稱之為終擰。終擰的軸力值以標(biāo)準(zhǔn)軸力為目標(biāo)，并應(yīng)符合設(shè)計要求。

④擰緊順序。

每組螺栓擰緊順序應(yīng)從節(jié)點中心向邊緣依次施擰。

⑤緊固方法。

高強(qiáng)度螺栓的擰緊，根據(jù)螺栓的構(gòu)造型式有2種不同的方法。對于大六角高強(qiáng)度螺栓的擰緊采用扭矩法施工。

4 結(jié)束語

本工程螺栓規(guī)格大、數(shù)量大，為確保鋼結(jié)構(gòu)順利安裝，控制高強(qiáng)螺栓安裝是本工程的關(guān)鍵技術(shù)和難點之一。通過一系列行之有效的措施，解決了大型鋼結(jié)構(gòu)廠房高強(qiáng)螺栓高精度施工的難題，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，確保了工程質(zhì)量，為今后類似工程施工提供了經(jīng)驗。