高強螺栓連接副施工事項
在工程使用高強度螺栓連接副時,如何做好高強度螺栓連接副的檢測及施工質(zhì)量控制方面缺陷,根據(jù)其國家制造和工程施工、驗收規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)著重抓住如下的要點:
1、高強度螺栓連接副的概念理解錯誤
對什么是高強螺栓沒有形成一個正確認(rèn)識,甚至錯誤認(rèn)為扭剪型高強度螺栓是摩擦型的,而大六角高強度螺栓是承壓型的。
高強度螺栓在生產(chǎn)上全稱叫高強度螺栓連接副,一般不簡稱為高強螺栓。每一個連接副包括一個螺栓,一個螺母,兩個墊圈,均是同一批生產(chǎn),并且是在同一熱處理工藝加工過的產(chǎn)品。根據(jù)安裝特點分為大六角頭螺栓和扭剪型螺栓。根據(jù)高強度螺栓的性能等級分為8.8級和10.9級,其中扭剪型只在10.9級中使用。在標(biāo)示方法上,小數(shù)點前數(shù)字表示熱處理后的抗拉強度,小數(shù)點后的數(shù)字表示屈強比即屈服強度實測值與極限抗拉強度實測值之比。8.8級表示螺栓桿的抗拉強度不小于800MPa,屈強比為0.8;10.9級表示螺栓桿的抗拉強度不小于1000MPa,屈強比為0.9。 結(jié)構(gòu)設(shè)計中高強螺栓直徑一般有M16/M20/M22/M24/M27/M30,不過M22/M27為第二選擇系列,正常情況下選用M16/M20 /M24/M30為主。
高強度螺栓連接副組裝時,螺母帶圓臺面的一側(cè)應(yīng)朝向墊圈有倒角的一側(cè)。對于大六角頭高強度螺栓連接副組裝時,螺栓頭下墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭。
2、高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)檢驗
鋼結(jié)構(gòu)驗收規(guī)范GB50205明確規(guī)定:制作和安裝單位應(yīng)分別進行抗滑移試驗和復(fù)驗(強條6.3.1條)。抗滑移系數(shù)必須大于等于設(shè)計值。
現(xiàn)場制作試件時,試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)同一材質(zhì),同批制作,采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài),并應(yīng)采用同一批同一性能等級的高強螺栓連接副,在同一環(huán)境下存放以供抗滑移試驗。如構(gòu)件系成品出廠,則除了廠內(nèi)要抗滑移系數(shù)試驗報告外,制造廠還應(yīng)同時提供每批三組試件以便構(gòu)件進場后現(xiàn)場檢驗抗滑移系數(shù)是否符合要求。
資料的檢查中,很多工地僅有制造廠在廠內(nèi)的抗滑移系數(shù)試驗報告,缺乏提供給工地現(xiàn)場的試件的抗滑移系數(shù)的復(fù)試報告。
抗滑移系數(shù)檢驗應(yīng)以鋼結(jié)構(gòu)制造批為單位,以單項工程每2000t為一制造批,不足2000t者視作一批。單項工程的構(gòu)件摩擦面選用兩種及兩種以上表面處理工藝時,則每種表面處理工藝均需檢驗。每批三組試件。
GB50017-2003中提到摩擦面常規(guī)的處理方法包括:噴砂(丸)、噴砂(丸)后涂無機富鋅漆、噴砂(丸)后生赤銹等。
需要特別指出的是:很多工程送檢的抗滑移系數(shù)很高,實際構(gòu)件摩擦面處理很差,*不能滿足設(shè)計要求的抗滑移系數(shù);或者設(shè)計要求的摩擦面為噴砂(丸)后涂無機富鋅漆,而送檢的為未涂漆處理的(涂漆后摩擦系數(shù)降低)。對于抗滑移系數(shù)設(shè)計取值較大的工程,現(xiàn)場監(jiān)督如發(fā)現(xiàn)此類情況,必須責(zé)令整改并對處理后的摩擦面重新進行檢測,否則可能留下嚴(yán)重質(zhì)量隱患。
3、高強度螺栓連接安裝質(zhì)量不符合要求
1)基本要求不清
驗收規(guī)范GB50205要求:大六角高強度螺栓連接副使用前需復(fù)試扭矩系數(shù),而扭剪型高強度螺栓連接副需復(fù)試預(yù)拉力,合格后方可使用。復(fù)試批量為每3000套抽檢8副(筆者注:對于同一強度等級、同一直徑但螺栓長度不同的高強螺栓連接副,如不能證明為同一秕次,視為不同規(guī)格,應(yīng)分別取樣檢測。GB/T3632-2008扭剪型高強螺栓及GB131-2006大六角高強螺栓規(guī)范規(guī)定:在同一批的前提下,但螺栓長度≤100mm時,長度相差≤15mm;或者螺栓長度≥100mm時,長度相差≤20mm,可視為同一長度。)。高強度螺栓的擰緊應(yīng)分為初擰、終擰。對于大型節(jié)點應(yīng)分為初擰、復(fù)擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%左右,復(fù)擰扭矩等于初擰扭矩。為防止遺漏,對初擰或復(fù)擰后的高強度螺栓,應(yīng)使用顏色在螺母上涂上標(biāo)記。對終擰后的高強度螺栓,再用另一種顏色在螺母上涂上標(biāo)記。高強螺栓現(xiàn)場安裝中嚴(yán)禁氣割擴孔。高強螺栓外露一般要求不少于2-3扣,允許有10%的外露1扣或4扣。
高強度螺栓在初擰、復(fù)擰和終擰時,連接處的螺栓應(yīng)按一定順序施擰,一般應(yīng)由螺栓群中央順序向外擰緊。高強度螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰應(yīng)在同一天完成,不可在第二天以后才完成終擰。
2)施工扭矩計算不正確
查GB50205-2001規(guī)范可知,初擰扭矩的計算公式:
扭剪型T0=0.065Pc*d
大六角型 T0=0.05Tc
終擰時,扭剪型高強度螺栓以梅花頭擰掉為擰緊標(biāo)志。對于除因構(gòu)造原因無法使用工具擰掉梅花頭的,其在終擰中不掉的梅花頭不能超過該節(jié)點螺栓總數(shù)的5%,且要按照規(guī)范要求用扭矩法等進行標(biāo)記,并進行終擰扭矩檢查。
大六角頭高強度螺栓的施工扭矩按下式計算確定:
Tc=k·Pc·d
Tc—施工扭矩(N·m);
k—高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)的平均值(注:應(yīng)以檢測機構(gòu)實際檢測值為準(zhǔn));
Pc—高強度螺栓施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) (注:GB50205驗收規(guī)范中明確此處是高強度螺栓連接副施工預(yù)拉力標(biāo)準(zhǔn)值,約比GB50017設(shè)計規(guī)范中螺栓設(shè)計預(yù)拉力值提高10%,主要是考慮預(yù)拉力損失。)
d—高強度螺栓螺桿直徑(mm);
根據(jù)上述公式列舉常用高強螺栓施工扭矩值參考表,提供每種規(guī)格螺栓大致施工扭矩供參考,其中“實際扭矩系數(shù)”一欄在具體工程中需根據(jù)該工程實際選用高強螺栓扭矩系數(shù)復(fù)試結(jié)果調(diào)整確定。