高强螺栓在椒江二桥中的应用

路宜发

【摘 要】本文笔者结合椒江二桥的工程实例，对高强螺栓的具体施工要点做了分析探讨，以期能为以后的具体工作起到一定的借鉴作用。

【关键词】高强螺栓；椒江二桥；应用；措施

1、工程概述

椒江二桥及接线工程位于浙江省台州市东部台州湾椒江入海口，其中椒江二桥长约3.702km，按六车道一级公路标准设计，设计速度为80km/h。主桥上部结构为钢砼组合梁。除H1、H2梁段间采用焊接外其余梁段均采用高强螺栓连接。高强度螺栓连接具有施工简单、受力性能好、可拆换、耐疲劳、以及在动力荷载作用下不致松动等优点，是很有发展前途的连接方法。

2、高强螺栓施工要点分析

2.1、施工准备

大六角头高强螺栓施工采用定扭矩电动扳手进行。电动扳手进场后统一由试验室编号，做好标识，由试验室统一管理，班前班后由试验室标定，任何人领取，归还均应办理登记手续；定扭矩电动扳手为精密电动工具，扳手应轻拿轻放，严禁私自拆卸、维修。施工现场应配置稳压电源，以保证施拧扭矩的稳定；对栓接面应进行检查，栓接板面应平整、清洁、无焊渣、无油污、无水气，孔边、板边无毛刺和飞边，不得踩踏，严禁在栓接面上作任何标记。对污染的摩擦面要进行处理，可用细铜丝刷进行清除，有油污处可用汽油或丙酮清洗；施工现场应配置热喷铝设备，以便及时修复处理摩擦面；连接板可用临时安装螺栓栓接在钢箱梁上，待钢箱梁基本就位时再复位安装。

2.2、工艺流程图

2.3、高强螺栓施拧

2.3.1、安装冲钉

高强度螺栓连接安装时应在每个节点上先打定位冲钉，呈梅花形排列为宜，穿入的临时螺栓和冲钉数量由安装时可能承担的荷载计算确定并应符合下列规定：不得少于安装总数的30%；不得少于2个临时螺栓。冲钉直径比螺栓孔直径小0.3mm，误差+0.01、-0，M27冲钉加工如下图所示，冲钉、临时螺栓布置圖如下（仅示钢箱梁节段连接A类拼接板E-E断面底板连接构造，其它处连接板安装与此方法类似布置）示意：

2.3.2、高强螺栓安装

高强螺栓安装前，应仔细核对领取的高强螺栓包装盒上的批号和《高栓施拧扭矩控制通知单》上填写的批号是否一致，不一致的，应及时通知现场技术员和试验室，不得擅自使用。高强螺栓、螺母、垫圈应按厂家提供的批号配套使用；高强螺栓连接时，应注意核对高强螺栓的长度是否和图纸一致，由于各节点板厚不一样，本项目高强螺栓长度种类较多，一定要特别注意；在冲钉安装完毕后进行高强螺栓安装，高强螺栓按由箱外向箱内的方向穿设，顶板螺栓由下向上穿设。个别因螺栓不方便施拧的，可以调整安装方向，但应征得现场技术员、监理同意；高强螺栓严禁强行穿入，以防止损伤螺纹，影响预紧力；安装高强螺栓时应注意垫圈及螺母的正反面，垫圈的正反以垫圈内径处有无倒角来判别，螺母正反以支面有无螺肩判别，垫圈使用要正确，即螺栓头一侧及螺母一侧各置一个垫圈，垫圈有内倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母的支承面；冲钉拆除必须在高强螺栓初拧完毕后方能对其逐个替换，并进行处理；如高强螺栓穿不过，应对该孔进行扩孔，扩孔前将该孔四周高强度螺栓全部拧紧（初拧），扩孔孔径不应大于设计孔径2mm；当拼装出现摩擦面间隙时，间隙<1mm不处理；间隙在1～3mm时应将拼接板磨成1：10过渡坡；间隙大于3mm时加垫板。过渡坡面及垫板面均应按摩擦面涂装工艺涂装，以确保摩擦系数达到设计要求。

2.3.3、高强螺栓初拧和终拧

初拧力矩定为终拧施工力矩的50%左右；高强度螺栓的拧紧顺序，应从钉群中心板件刚度大的部分向不受约束的板边缘进行；初拧和终拧应在同一工作日内完成，施拧时用卡死扳手卡住螺栓头，防止螺栓转动；初拧后采用不易掉色的蓝色记号笔在螺母、垫圈及板面画线标记，拧紧一个标示一个，以防止漏拧。此外，初拧后全部螺栓用0.3kg的小锤沿施拧方向逐个敲击进行初拧检查；终拧顺序应与初拧顺序相同，终拧时施加扭矩应平稳连续，不得采用冲击拧紧和间断拧紧。螺栓、垫片不得与螺母一起转动，如发生转动，应更换螺栓，重新初拧、终拧；终拧完成的螺栓采用不掉颜色的红色记号笔进行标识，拧紧一个标示一个，防止漏拧，并记录施拧班组的人员、施拧位置、施工扳手编号，以便在扳手不合格时查找其施拧的螺栓，利于检查处理；电动扳手应与控制箱配套使用，并应独立供电及配置稳压电源；高强螺栓超拧应更换并废弃换下来的螺栓，不得重复使用；因狭窄高强度螺栓扳手不宜操作部位，可采用加高套管或用手动扳手安装。可转动螺栓头，但必须根据试验调整紧固扭矩；

2.4、高强螺栓的质量检查

每班施拧高强度螺栓前、后，必须由专职专业人员对施工扳手进行校验。施工扳手必须编号，将校验结果填入记录表，并由校验人签认。校验后的扭矩误差不得大于使用扭矩的±5%。班前校验如扭矩超过±5%，该扳手必须重新标定校验符合要求才能使用，班后校验如扭矩超过±5%则应对该扳手终拧的高强螺栓全部用检查扳手按规定检查处理；外观检测：高强螺栓终拧后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许10%的螺栓外露1扣或4扣。按照节点数抽查5%，且不少于10个；观测全部终拧后的高强度连接副，检查初拧后用记号笔画线的板面与螺母相对位置是否已发生错动，以检查终拧有否漏拧；检查用的扭矩扳手使用前必须进行标定，每次使用前后应进行校验，其扭矩误差不得大于施工扭矩值的±3%；扭矩检查：扭矩检查扳手应经过有资质的部门进行标定，其扭矩精度误差应不大于3%；松口回扣法：在螺尾端头和螺母相对应位置划线，将螺母退回30°，用手动扭矩检查扳手测定拧回至原来位置时的扭矩值；紧扣法：用检查扳手拧紧螺母，测得螺母与螺栓刚发生微小相对转角时的扭矩；测定的扭矩值应不小于规定值的10%为合格，小于为欠拧，欠拧的应补拧到施工控制扭矩；大于为超拧，超拧的螺栓应报废，重新换上新的螺栓，终拧扭矩检查应向监理工程师报验；扭矩检查数量：每个被抽查节点按螺栓数抽查5%，且不应少于1个。

3、高强螺栓施工安全及环境保护

3.1、在钢结构施工以前，应建立健全安全生产管理体系，层层落实安全生产责任制。

3.2、根据工程的具体特点，作好切合实际的安全技术书面交底。定期与不定期的进行安全检查，经常开展安全教育活动，使全体职工提高自我保护能力；

3.3、现场用电必须严格执行GB50194-93、JGJ46-88等的规定，高强螺栓施工机具的接电口应有防雨、防漏电的保护措施，防止施工人员高空触电。

3.4、高空操作人员使用的工具及安装用的零部件，应放入随身携带的工具带内，不可随便向上下丢抛。手动工具如棘轮扳手、梅花扳手等应用小绳拴在施工人员的手腕上，拧下来的扭剪螺栓梅花头应随手放入专用的收集袋内，避免坠落伤人。

3.5、作好高空施工的安全防护工作，标准化设计和制作高强螺栓施工用安全吊蓝，要求吊蓝安全牢靠轻便，便于工人施工转场。

3.6、在施工以前应对高空作业人员进行身体检查，对患有不宜高空作业疾病（心脏病，高血压、贫血等）的人员不得安排高空作业。

3.7、使用风动或其他噪音较大的工具、机具施工时要尽量要避免夜间施工，以免噪音扰民。

综上所述，本文笔者结合工程实例对高强螺栓施工要点做了分析，进而对具体施工质量检测以及其施工安全及环境的有效管理措施进行了探讨，希望能给同行业者一定的工作启示。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）

[3]《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228～1231-2006）

[4]《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》（TBJ214-92）