1. 技术准备
1.高强度螺栓长度的选择
高强度螺栓拧紧后,以露出2~3个螺纹为宜。某工程的高强度螺栓先按直径分类,计算钢板束厚度。根据钢板束厚度,按下列公式选取所需长度:
螺栓长度=板束厚度+附加长度
若螺栓长度小于100mm,则应四舍五入为5mm的倍数,余数进位为3。若螺栓长度大于100mm,则应按10mm的倍数计算。
高强度螺栓的附加长度见表1
2.施工轴力与最终紧固扭矩的换算
表2列出了一般国产高强度螺栓的允许施工轴力,当设计给出轴力时,应按设计要求进行施工。若设计未给出高强度螺栓的轴力要求,可按此表选取。施工轴力一般比设计轴力高10%。
对于大六角高强螺栓,施工时必须将施工轴力折算成施工扭矩作为施工控制参数。大六角头高强螺栓施工扭矩可按下式确定:
TC=K·PC·d
式中,TC——施工扭矩,N·m;
K——高强度螺栓连接副扭矩系数的平均值,用重新试验获得的合格平均扭矩系数代替。
PC——高强度螺栓预拉力,kN;
d——高强度螺栓螺柱直径,mm。
3.高强度螺栓安装前的检验
高强度螺栓使用前应按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的有关规定对高强度螺栓及连接件至少进行下列试验:
1)高强度螺栓连接扭矩系数试验
对于大六角头高强度螺栓,施工前应以每3000套为一批(不足3000套为一批)进行扭矩系数复验钢结构工程施工及验收规范gb50205,每批复验8套,其平均值应为0.110~0.150,标准差应小于或等于0.010。
扭矩系数的测试方法是:将螺栓插入轴向力计中,在测量施加于螺母上的紧固扭矩值T的同时,测量螺栓预紧力P,并按下式计算扭矩系数K:
K = T / (P·d)
式中T为紧固扭矩,N·m;
d——高强度螺栓公称直径,mm;
P——螺栓预紧力,kN。
连接副进行扭矩系数试验时,螺栓预拉力值应符合表3的规定。
当扭剪型高强度螺栓连接采用扭矩法施工时,其扭矩系数也按上述规定确定。
2)紧固轴向力试验;
扭剪型高强螺栓施工前以3000套为一批(不足3000套计为1批),每批应对8套高强螺栓进行紧固轴力复验,其平均值及变异系数应符合表4的规定。
3)连接件的摩擦系数(又称抗滑移系数)试验及复试:
试件采用与钢构件相同的材料、相同的摩擦表面处理方式、同一批生产、在相同条件下堆放。由钢构件制造厂和安装现场每批取3组进行摩擦系数试验。单项工程试件数量为2000t,不足2000t按一批计算。试件具体要求及检验方法按GB50205-2001的有关规定执行。
4. 编制作业指导书及技术交底
施工前应根据本工序标准的质量技术要求和工程实际,编制专门的作业指导书,并按照工作范围和操作要求,以书面形式下发到每个施工人员。对于不同的施工和管理人员钢结构工程施工及验收规范gb50205,技术指导书应明确他们的施工安全技术职责,使他们清楚地知道自己前一道工序应满足的质量要求,采用哪些特殊的施工方法,施工中发现问题时如何寻求技术指导和帮助,需要达到的施工质量标准,如何交接给下一道施工工序等,以使整个施工过程顺利有序地进行。
2、施工机具准备
高强度螺栓施工最主要的施工工具是力矩扳手,力矩扳手可分为:
1.扭剪型高强螺栓扳手
市场上常见的扭剪型高强度螺栓扳手的性能参数如表1所示。
2、力矩型高强度螺栓扳手(适用于大六角螺栓)
电动扭矩扳手一般由机体、扭矩控制箱、套筒、反作用力管座、漏电保护器等组成,常用电动扭矩扳手的性能如表2所示。
3.通用机械及手动工具
为了提高施工效率,一般可采用气动扳手进行初紧,通过根据气动扳手的公称扭矩调节气压,可以初步设定扳手的输出扭矩,用于螺栓的初紧,可大大提高施工效率。
其他必备工具有:合格的扭力扳手(至少有一把要经过相关部门校准,施工时一般不直接用于施工,专用于其他施工工具的校准和施工检验)、手动棘轮扳手、橄榄形冲床(俗称通眼冲床,形状像橄榄)、扭力倍增器、手锤等。
3. 工作条件
1、施工前应根据工程特点对施工操作吊篮进行设计,并按照施工组织设计的要求加工或采购;
2、高强度螺栓相关技术参数按有关规定重新进行试验,合格;抗滑移系数试验通过;
3、钢结构安装刚度单元中的框架构件已吊装到位,校准合格后应及时进行高强螺栓施工。
4.高强度螺栓工艺流程