作者：钱国华（中国铁路总公司工程管理中心 北京 100038）
1 项目概况
沪通长江大桥是沪通铁路控制性工程，与通交城际铁路、锡通高速公路同通道建设。大桥全长11.072公里，北岸为南通市，南岸为张家港市。正桥
包括一座横跨南岸路堤的112 m 3孔简支钢桁架桥、一座横跨主航道的(140+462+1 092+462+140) m斜拉桥、一座112 m简支钢桁架桥横跨港湾浅水区21孔沙桁架桥、横跨天然港（140+336+140）m的钢桁柔性拱特殊航道桥、横跨北岸的112m简支钢桁架桥有 2 个孔的路堤。
主航道桥采用主跨1092m、钢桁架结构的斜拉桥方案。上层用于公路，下层用于铁路。桁架高度为16 m，交叉长度为14 m。横向为三主桁架结构，桁架宽度为35 m，见图1。
铁路桥面采用钢箱结构，公路桥面采用钢正交异性板结构。钢桁架梁在工厂内被完全焊接成两节之间的一节，并运输到桥位进行吊装和螺栓连接。
天生港专用航道桥跨度布置为（140+336+140）m，全长616 m。采用刚性梁、柔性拱方案。主梁采用钢桁架梁结构。主桁架和拱肋为三片式。桁架高度为15.7 m，桁架宽度为34.5 m，节间长度为14 m。见图2。主桁架采用螺栓焊接的整体节点结构。公路、铁路桥面均采用钢正交异性板结构。上拱肋为箱形断面，高60m。吊杆采用平行钢丝绳。
112 m简支钢桁梁桥为沃伦型竖杆桁架，三片式主桁架结构。主桁架中心间距2×14.5 m，节点间距11 m，桁架高度16 m。见图3。上公路桥面由纵横梁和混凝土桥面组成，下铁路桥面由横梁和混凝土槽形梁组成。仅铁路端部横梁和端部下弦采用焊接，其余构件采用高强螺栓连接[1]。
2 高强度螺栓检查
2.1 高强螺栓母材化学成分和力学性能检验
为加强高强螺栓质量控制，从源头保证高强螺栓质量，建设单位委托第三方，中钢集团郑州金属制品研究院有限公司材料实验室国家金属制品质量监督检验中心、武汉华中科技大学土木工程检测中心对基材的化学成分和拉伸强度、伸长率、冲击功等五项力学性能进行了检测。只允许使用母材合格的高强度螺栓[2]。
主航道桥梁每使用5万套高强螺栓复检一次，特种航道桥和112m简支梁桥每使用20万套高强螺栓复检一次。截至2016年底，已委托第三方专业实验室检测10次，高强螺栓母材化学成分和力学性能全部合格，如表1、表2所示。
2.2 高强螺栓现场验收
根据《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T 1231-2006），委托专业检测单位对扭矩系数等五项进行了检测。高强度螺栓，见表3，试验合格后方可使用。扭矩系数等五项指标的测试分两个级别进行。高强螺栓进入现场后，首先由施工单位进行检测或委托专业检测机构对扭矩系数等五项指标进行检测。监督单位将见证整个过程[3]。施工单位自检每批次测试8套，不合格批次高强螺栓全部清除现场；对检验合格的批次，监理单位随机抽查并送专业检测机构检测，监理单位每批次随机抽查2台。截至2016年底钢结构高强螺栓终拧检测，HTQ-1标准监督单位已抽查12批次，全部合格； HTQ-2标准监督单位随机抽查7批次，全部合格。
3 高强度螺栓拧紧技术及装备
3.1 高强度螺栓拧紧工艺
施工单位编制合理的高强度螺栓拧紧工艺。经监理单位审查后，建设单位组织专家审查会，邀请行业相关专家对高强螺栓拧紧工艺进行审查。建设单位将根据专家意见进行修改和完善。经建设单位批准后，按流程组织施工。沪通长江大桥高强螺栓采用扭矩法拧紧，检查验收采用“松屈曲法”[4]。
3.1.1 防滑系数测试
杆件装配前必须进行高强螺栓拼接摩擦面的抗滑移系数测试。试验方法符合《铁路钢桥锚固板面抗滑移系数试验方法》（TB/T 2l37-1990）。根据规范和设计规定，杆件螺栓连接面的抗滑移系数出厂时检验值不小于0.55，安装时抗滑移系数最小值不小于大于0.45。如果不符合要求钢结构高强螺栓终拧检测，必须及时查明原因，采取相应措施，并重新进行试验。满足要求后才允许正式集会。
3.1.2 施工现场扭矩系数复验
每班施工前，对本班需要拧紧的高强螺栓在现场重新分批进行扭矩系数测试，以测试平均值作为该批次的扭矩系数，计算出最终拧紧扭矩。螺栓固定在该转变上。试验在轴向力计上进行，每批8台。
3.2 拧紧设备
高强度螺栓用电动扳手拧紧。对于无法用电动扳手拧紧的螺栓，则使用扭矩扳手。电动扳手和扭力扳手在每班使用前必须经过测试合格。每次换班后必须再次校准扳手。
检查扳手采用带表扳手，使用前必须经过测试合格。按照施工单位规范管理要求，桥下设立了施工现场高强螺栓实验室和材料库。施工现场高强度螺栓实验室可进行高强度螺栓扭矩系数检测及扭矩扳手、检验扳手校准。加强扭力扳手、检验扳手的统一存放和专人使用，建立扳手校准和登记制度[5]。
4 高强度螺栓拧紧过程控制
4.1 元件检查
钢结构杆件出厂前需分别经过现场制造监理、现场监理和第三方检测单位的检验。必须通过试装，通过各个螺栓孔，通过摩擦面，才能运到桥现场进行检查。吊装架设保证了钢梁架设质量。
4.2 初始拧紧
沪通长江大桥钢梁采用支架拼装和悬臂拼装两种方式架设。采用支架组装时，冲孔钉和高强螺栓的数量不得少于总孔数的1/3，其中冲孔钉占2/3；悬臂组件
安装时使用的冲钉数量应按受力计算，不得少于总孔数的l/2。其余孔内应设置高强度螺栓。冲孔钉和高强螺栓安装应均匀。
初始拧紧应从接头较硬的部分到不受约束的边缘进行。对于大型接头，应从连接板中心向四周呈螺旋状逐一拧紧。初始拧紧扭矩应为最终拧紧扭矩值的50%。初拧后，应采用攻丝法检查各螺栓，并用白漆标记初拧标记线[6]。
4.3 最终拧紧
初拧完成并经主管批准后，将螺栓逐一拧紧至最终拧紧值。最终紧固扭矩值根据以下公式计算。
T=K·P·d (1)
式中： 为最终拧紧扭矩值，Nm； K为高强螺栓连接扭矩系数施工现场复测数据的平均值； P为高强螺栓的施工预拉力，kN,P,=1.05×设计预拉力P； d为高强度螺栓的公称直径，mm。高强度螺栓的抗拉强度值见表4。
温度和湿度对扭矩系数和高强螺栓的拧紧质量影响很大。雨天、大雾天气和夏季烈日下不得拧紧高强度螺栓。雨天过后，只有摩擦面和螺栓孔干燥后才能拧紧高强螺栓[7]。
5 高强度螺栓的最终拧紧检查
高强度螺栓的最终拧紧扭矩检查应在最终拧紧后4小时后的24小时内进行。高强螺栓最终拧紧后，用检查扳手采用“松回反冲法”对所有拧紧的高强螺栓进行检查。
初次拧紧后检查白漆标记线的旋转情况，以确定是否有泄漏或后续旋转。若有泄漏，用止动扳手将其拧紧到位；如果发现垫片和螺栓上的白线转动，应成套更换。最后拧紧自检合格后，用红色油漆划线，然后报主管检查；监督检查合格后，用黄色油漆划线，见图4、图5。保留检查记录，及时涂抹填缝腻子，防止雨水进入，并尽快涂漆。
校核扭矩Tch的计算公式为
Tch=K·P·d (2)
扭矩合格范围为0.9T～1.05T。施工单位全部自检，监理单位见证检查每个螺栓组或节点板的10%，并随机抽查1%的见证人。经自检和监理单位检验，所有高强度螺栓均合格（见表5）。
6 结论
高强螺栓基材的质量是保证高强螺栓施工质量的前提。高强螺栓的现场验收和钢梁构件的工厂预装配验收是保证高强螺栓施工质量的重点。要把不合格的高强螺栓杜绝出桥，确保所有入桥的钢梁、钢杆都是合格的。现场钢梁架设和高强螺栓拧紧的规范化管理是保证高强螺栓施工质量的关键。要编制合理的高强螺栓施工工艺，及时组织培训教育，加强高强螺栓拧紧过程控制。严格的质量检验是保证高强螺栓施工质量的保证。要落实验收责任制，加强督导和质量监督，层层把关，最终确保沪通长江大桥高强螺栓施工质量。
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参考
[1] 中华人民共和国铁道部. TB 10002.2-20O5 铁路桥梁钢结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2005。
[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会。 GB/T 1228-2006 钢结构用高强度大六角头螺栓[S].北京：中国标准出版社，2006。
[3] 中华人民共和国铁道部. TB 10212-2009 铁路钢桥制造规范[s]．北京：中国铁道出版社，2009。
[4]吴兴红.南京大胜关大桥高强螺栓试验综述[J].铁路建筑，2010（3）：1-3。
[5]沈家华.我国钢结构电动扳手及高强度螺栓拧紧技术的发展[J].铁路建筑，2016（7）：6-8。
[6] 张志伟，文世军，高琳琳。螺栓焊接钢桥梁高强螺栓施工质量控制[J].桥梁建设，2012，42(1)：86-89。
[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会。 GB/T 1229-2006 钢结构用高强度大六角螺母[S].北京：中国标准出版社，2006。
[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会。 GB/T 1231-20O6 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母和垫圈技术条件[s]。北京：中国标准出版社，2006。
