高强度螺栓施拧施工工法.pdf

高强度螺栓施拧施工工法 1 前言 “ ” 随着桥梁连接施工技术的不断发展，高强度螺栓（以下简称 高栓 ）连接也在与时俱 进的发展。我国高栓连接技术的发展包括以下四个方面：高栓用钢的发展，摩擦面处理技 术的发展，安装施工技术的发展，技术标准的发展，展示了我国高栓发展的研究道路，高 栓的研究已愈发成熟。高栓是用优质碳素结构钢或合金结构钢材制造、并经调质处理的一 种特殊螺栓，可传递比普通螺栓更大荷载。摩擦型高栓连接属于抗剪连接，是通过紧固螺 栓连接副，使被连接件间产生摩擦阻力以传递荷载。 桥梁高强度螺栓连接施工中，紧固连接均是通过电动扳手的施拧来完成，施拧质 量是通过对电动扳手施加扭矩的控制来实现。在现场施拧之前，需要对定扭矩扳手进 行校准，通过班前、班后扳手标定的工作进行高栓施拧。而随着越来越多的桥梁向着山 区和高原地区发展建设，钢梁拼装中高强度螺栓连接施工也面临着各种复杂施工环境的考 验。环境条件对高栓的施拧质量影响很大，同时对施拧方法和施拧工具也有更严格的要求。 比如针对公路标准 《钢结构高强度螺栓连接技术规程》并没有考虑高栓施工和温湿度的影 响，且关于高栓施工的的规定过于粗糙，无法有针对性的指导高栓施工。另外，高栓连接 由于高栓受多种因素的影响，部分结构存在高栓延迟断裂脱落情况，具有一定的潜伏性和 危害性。由于延迟断裂具有延迟性，无法通过正常检查程序发现，同时也无法预见，所以 高栓延迟断裂所带来的危害要引起足够的重视和关注。 为确保不同环境条件下高栓施拧能精确达到设计预拉力，中铁大桥科学研究院有 限公司通过总结经验，改进施拧工具，改善施工工艺，结合工程实践经验总结形成本工 法。该工法关键技术成熟，总体上达到国内领先水平，为后续桥梁高栓施工提供宝贵的 经验。 2 工法特点 2.1 本工法使用一种自动实时检测扭矩的电动扳手，用于桥梁高栓实际施拧过程中， 实现了电动扳手施拧过程中的实际施拧扭矩值实时检测、记录、显示，使得对电动扳手施 加扭矩过程控制更加准确和可靠。 2.2 本工法针对高栓扭矩检查在复杂栓接节点施加扭矩困难、准确度低，采用了便携 1 式扭矩检测仪，省时省力，操作精度高。也可采用检查用量角器，对高栓施拧后进行扭矩 检查，并且在施工时可以监控扭矩法施工情况，提高和保证施工质量。 2.3 本工法引入对环境温度和湿度的管控手段，通过调整施工时间、进行电动扳手标 定和对高栓扭矩系数进行随环境的调整，保证高栓施拧扭矩值的准确。 2.4 本工法建立高强度螺栓全寿命周期质量控制体系，从全产业链进行控制，把控好 产品源头，降低高栓延迟断裂产生的几率，提高和保证高栓施工和后期运营的施工质量。 从四个不同的方向对高栓施拧质量的准确性进行了控制，使得在不同环境、不同阶段 下高栓的最终轴力处于一个非常稳定的状态，不会产生欠拧或超拧，保证高栓全寿命周期 的质量安全。 3 适用范围 本工法适用于不同环境条件下桥梁高强度螺栓连接施工，并且施工过程简便，劳动力 投入少，精细化程度高，施工过程控制成熟，质量控制体系完善，可以对高栓施拧全过程 进行更加精细化的管控。尤其在复杂山区、河流海洋等地势复杂，环境条件恶劣的地方， 本工法更能显示出其优越性。 4 工艺原理 4.1 本工法综合了高强度螺栓施工的特点，采用高栓进场检验、高栓施拧、终拧检查 相结合的方式，在原有高栓施拧控制的基础上，利用更加智能精细的设备，充分发挥施工 过程信息化、智能化、控制化、精细化，从而大幅减小原有施拧的偏差。 4.2 对高栓施拧过程进行精细化管控，引入一种自动实时检测扭矩的电动扳手，通过 传感器实时采集施拧扭矩，对施拧扭矩进行储存、记录和显示，使得对电动扳手施加扭矩 过程控制更加准确和可靠，既保证了质量，又提高了效率。 4.3 针对现有施拧检查技术存在的不足，通过量角器设备和便携式扭矩检测仪用于高 栓施拧控制和检查，适用于不同施拧条件形式下的扭矩检查，施工后检查速度快、效率高、 精度准确。 4.4 根据环境温度和湿度对扭矩系数离散型的影响，一方面考虑扭矩系数随温度或湿 度的变化规律，调整高栓施工时间；另一方面引入对环境温度和湿度的管控手段，通过进 行电动扳手标定和对高栓扭矩系数进行随环境的调整，保证高栓施拧扭矩值的准确。