1 工程概况

铜陵长江公铁大桥主桥是五跨连续钢桁梁斜拉桥，其跨度为（90+240+630+240+90）m，钢桁梁全长 1290m。上层是六车道公路，下层是四车道铁路。主梁为板（箱）桁结合钢桁梁。本桥使用了两种螺栓的连接副，分别是 M24 和 M30。主桁采用 M30 高强度螺栓摩擦型连接，桥面系和连接系构件采用 M24 高强度螺栓摩擦型连接。M24 的高强度螺栓螺杆材质是 35VB，其设计有效预拉力为 240KN；M30 的高强度螺栓螺杆材质是 35VB，其设计有效预拉力为 360KN。所有高强度螺栓连接副的表面都经过了磷化处理。高强度螺栓的拼接板面处理方式是先进行表面喷砂，然后进行电弧喷铝。在架设时，栓接板面的抗滑移系数不得小于 0.45。

2 高强度螺栓连接副的验收

高强度螺栓连接副包含一个 10.9s 高强度大六角头螺栓，还有一个 10H 高强度大六角螺母，以及两个 HRC35 至 45 高强度垫圈。在本工艺中，所说的“高强螺栓”指的就是“高强度螺栓连接副”。

高强度螺栓产品质量需要进行复验。生产厂要以批为单位进行配套供应，每批的数量不得大于 3000 套。同时，生产厂必须按批提供产品质量检验报告以及产品质量保证书。

施工现场要依据 GB/T1228～1231-2006 的规定，对高强度螺栓连接副的外形尺寸进行检查；对形位公差进行检查；对表面缺陷进行检查；对机械性能进行检查；对扭矩系数进行检查；对标记与包装进行检查和复验。并且要做好相关记录。凡是不合格的产品，都不得使用。

包装箱需具备牢固性且能防潮。箱内要按照连接副的组合进行包装，不同批号的连接副不可混装。每箱的质量不能超过 40 千克，需在包装箱显眼位置标注规格、批号、数量、生产日期。不能有生锈以及沾染赃物的情况，螺纹也不应受到损伤。检查数量按照包装箱的数量抽查 5%，并且不应少于 3 箱。

3 高强度螺栓连接副的安装

高强度螺栓采用扭矩法施拧。施工前，必须进行施拧工艺试验和摩擦面抗滑移系数试验。只有确认抗滑移系数符合要求后，才准许进行拼装。拼装前，应去除油迹、污垢、毛刺、飞边、焊接飞溅物及其他附着物。摩擦面不能有任何油漆。要用细铜丝刷和干净棉丝除去栓接板面和栓接孔内的赃物。对于沾有油污的地方，应使用油漆稀释剂或丙酮擦去。栓接板面需要保持干燥。不能在雨中进行作业。对于翘曲的板面，应当进行冷作使其平整。

构件拼装时，每个节点都要按照现行标准规范的要求，穿入足够数量的冲钉以及安装螺栓。

高强度螺栓的安装需在结构构件位置调整准确之后进行。高强度螺栓、螺母、垫圈必须按照生产厂提供的批号进行配套使用，并且不能改变其出厂状态。在安装时，螺栓穿入的方向应以施拧及维修方便为标准，不过方向最好保持一致。在组装时，螺栓头一侧以及螺母一侧都应放置一个垫圈，其中垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母的支承面。

安装时，要把栓孔里的尘土和浮锈清理得干干净净。绝对不可以强行把螺栓穿进去。要是螺栓不能顺利地穿入栓孔，就应该用和栓孔直径一样的铰刀或者钻头来进行修整或者扩钻，绝对不能用气割来扩孔。为了避免钢屑掉进板层缝里，在铰孔或者扩钻之前，应该把这个孔四周的螺栓都拧紧。对于经过铰孔或者扩钻的构件或者孔眼的位置，要做好施工记录并备案。

5）拼装时，摩擦面间隙应小于1.0mm，否则应进行处理。

施拧之前应按照每班实际的需要量去领取高强度螺栓。安装后剩余的高强度螺栓必须用箱子妥善地保管起来，不能随意乱扔或者乱放。在进行安装的过程当中，不能让螺栓受到碰伤，也不能让螺栓沾染赃物。

4 高强度螺栓连接副的拧紧工艺

高强度螺栓通过扭矩法进行施拧。首先在一系列工艺试验的基础上，把高强度螺栓的施拧划分成初拧和终拧这两个阶段来完成。初拧和终拧都使用定扭矩电动扳手，并且初拧扳手与终拧扳手严格分开。

初拧之前钢结构用高强度大六角螺母，需将用于安装的普通螺栓拧紧。这样能使拼接缝紧密贴合。对于板层间的缝隙，要用 0.3mm 的塞尺插入其中，且插入深度不得超过 20mm。

初拧时，若高强度螺栓装入栓孔且检查无误，需先用普通带棘轮的手动扳手进行一般拧紧。对于 M30 高强度螺栓，要用经过校验的电动扳手把螺栓拧至 50%的终拧扭矩值；对于 M24 高强度螺栓，可借助电动扳手将螺栓拧至 50%的终拧扭矩值，这样能使拼接板束密贴，从而防止因栓群影响而导致螺栓欠拧。

初拧完成的高强度螺栓，应立即在螺母、垫圈和板面上用白板笔画直线。这样做能防止重复施拧，能避免遗漏，还便于检查。

5）终拧：各批次高强度螺栓的终拧扭矩值由下式确定：

M=K×N×d

式中：M—高强度螺栓的终拧扭矩值（Nm）；

N 为高强度螺栓的施工预拉力值，单位是 KN；此值是按设计预拉力的 1.1 倍来确定的。

K 表示每批次高强度螺栓的扭矩系数平均值，其取值依据是工地复验数据。

d—高强度螺栓的公称直径（mm）。

高强度螺栓的设计预拉力依据《铁路桥涵设计规范》的规定。预拉力存在损失，约为 10%。因此，高强度螺栓的施工预拉力是设计预拉力的 1.1 倍。

终拧由校验过的电动定扭扳手来完成。对于那些在个别部位上无法使用电动工具的螺栓，就使用校验过的数显检查扳手来完成终拧。

高强度螺栓在施拧期间，栓头和垫圈不能跟着螺母一起转动。所以在施拧时需要留意卡游的情况。倘若发现螺栓或垫圈转动了，就需要更换高强度螺栓，然后重复初拧以及终拧的操作流程。把更换下来的高强度螺栓退回库房，集中送回工厂进行处理，只有经过验收合格之后才能够使用，绝对不允许直接再次使用。

高强度螺栓在施拧时，手动带响扳手的使用需用力均匀，不能使用冲击力。电动扭矩扳手起动后必须连续且平稳地运转，直到电动扳手自动停止，以此完成一个高强度螺栓的施拧。电动扳手自动停止后，严禁再次启动它来拧紧螺栓，以防超拧。首批 50%或 75%的高强度螺栓在同一节点板上终拧完成后，就可以将另 50%或 25%的栓孔冲钉分批退出，并且要立即安装高强度螺栓，接着重复初拧、终拧的操作程序。

在初拧阶段应遵循由栓群中心向四周的施拧顺序；在终拧阶段也应遵循由栓群中心向四周的施拧顺序；使用不同的扳手时同样应遵循由栓群中心向四周的施拧顺序。

施工时，电动扳手需使用独立电源或者稳压电源。这样做的目的是减少因电压波动而对电动扳手扭矩的输出稳定产生影响。

各种扳手在使用时若出现异常或故障，现场施工人员不能自行处理。他们应立刻停止施工，把扳手交给高强度螺栓试验小组进行检查和维修，同时汇报故障情况，这样便于制定相应措施来处理现场螺栓。

5 质量检查

1）高强度螺栓的施工质量检查应组织专门的试验检测小组进行。

初拧检查时，使用重约 0.3kg 的小锤逐个去敲击每一个螺母。在敲击的同时，用手指按住螺母的对边一侧。如果手指感觉到螺母振动过大或者松动，那就表明该螺栓存在欠拧或者漏拧的情况，需要重新进行补拧。

终拧检查使用经过标定的扭矩检查扳手来进行。这种扭矩检查扳手的精度误差必须小于扳手使用扭矩值的 3%。

采用扭矩检查扳手检查之前，要先进行目测。先检查初拧完成时的划线错位情况，接着确定终拧时是否有漏拧现象，以及垫圈或螺栓是否转动。如果画线没有发生错动，那就表明该螺栓漏拧了；如果错位过大，那么就可能是该螺栓超拧或者垫圈打滑了，这种情况下应该重点进行检查。

终拧扭矩检查使用紧扣法。对已终拧的高强螺栓，用数显检查扳手沿拧紧方向拧紧螺母。检查人员均匀地加力于扳手手柄，让扭矩值匀速增加。当扳手发出预警声后，且指针停顿时，意味着该扭矩值使螺母发生了微小转动。那么，这个值就是该螺栓的终拧检查扭矩值。

在检查之前先在螺母、垫圈上划一条细线，这样可以用来监测螺母的转动情况。为了避免在检查时栓头随螺母一同转动而导致误判，检查人员需要注意观察，并且要带上卡游工具。

现场检查的扭矩值应处于 0.9 到 1.1 这个范围内，并且要紧扣检查扭矩。这里的紧扣检查扭矩是高强度螺栓的检查扭矩，是通过试验来确定的。

对每一个节点的高强度螺栓都要进行全部检查。接着，找出欠拧的螺栓并进行补拧。之后，把超拧的螺栓更换掉，再重新对其施拧。

现场当天穿入节点板的高强螺栓需当天完成初拧和终拧。终拧后的高强度螺栓，要在 4 小时之后且 24 小时之内检查完毕，同时做好标记。若有不合格者，必须及时提出处理意见，并且做好记录和签证工作。

6结束语

高强度螺栓因其连接强度大，不容易松动钢结构用高强度大六角螺母，拆装较为方便等特点，在铁路钢桥及现代钢结构安装工程中被广泛应用。目前，普遍用高强度螺栓磨擦连接来替代铆接和焊接。高强螺栓连接的施工质量在钢结构安装工程中起着关键作用，笔者仅凭借自身经历的施工经验进行交流，或许能为读者提供一些资料，若有不当之处，还望同行指正。

参考文献

GB/T228-2006 是用于钢结构的高强度大六角头螺栓的标准[S]。

GB/T1229-2006 是关于钢结构用高强度大六角螺母的标准[S]。

[3]GB/T1230-2006钢结构用高强度垫圈[S].

GB/T 1231-2006 规定了钢结构用高强度大六角头螺栓的技术条件、大六角螺母的技术条件以及垫圈的技术条件[S]。

TBJ214 - 92 是关于铁路钢桥高强度螺栓连接施工的规定。该规定为[S]。

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