大直徑高預(yù)拉值非標(biāo)高強螺栓預(yù)應(yīng)力張拉施工工法

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1、www.fdcsky.cn大直徑高預(yù)拉值非標(biāo)高強螺栓預(yù)應(yīng)力張拉施工工法編制單位：中建國際建設(shè)公司批準(zhǔn)部門：工法編號：主要執(zhí)筆人：安建民、孫先鋒、秦力1前言高強螺栓是建筑鋼結(jié)構(gòu)中最常用的連接副，我國規(guī)范中對8.8S、10.9S的M12-M30高強螺栓有明確的材質(zhì)、力學(xué)性能、預(yù)拉力、扭矩值等參數(shù)的規(guī)定，相關(guān)技術(shù)規(guī)程中對此類高強螺栓的施工方法也有詳細的敘述。在受力復(fù)雜的節(jié)點結(jié)構(gòu)形式中，為滿足設(shè)計要求往往需要采用超出規(guī)范規(guī)定的螺栓形式，例如直徑在M30以上，材質(zhì)有特殊要求，預(yù)拉力增大等，這些螺栓通稱為非標(biāo)高強螺栓。非標(biāo)高強螺栓最顯著的特征為預(yù)拉力值較大，相應(yīng)地

2、要求扭矩值大，采用常規(guī)方法需要特制加長扭矩扳手，且需兩名工人施擰，力矩損失大，可操作性差，不易保證施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力張拉法安裝高強螺栓則解決了上述問題。2特點不通過扭矩轉(zhuǎn)換，直接對高強螺栓栓桿施加預(yù)拉力。3適用范圍適用于設(shè)計預(yù)拉力值較大的非標(biāo)高強螺栓安裝。4工藝原理常規(guī)高強螺栓施擰時通過扭矩扳手對螺母施加扭矩Tc，通過螺紋傳遞將扭矩轉(zhuǎn)化為拉力Pc，從而使高強螺栓螺桿達到設(shè)計預(yù)拉力P。預(yù)應(yīng)力張拉法則直接通過對螺桿直接施加拉力Pc，并在螺桿張拉狀態(tài)下擰緊螺母，最終使螺桿在預(yù)應(yīng)力P作用下夾緊連接件。www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn通過扭矩扳

3、手施加預(yù)拉力的工況中扭矩Tc與預(yù)拉力Pc的關(guān)系為：Tc=k·Pc·dTc—終擰扭矩（N·m）Pc—高強螺栓施工預(yù)拉力(kN)k—高強螺栓連接副的扭矩系數(shù)平均值d—高強螺栓栓桿直徑（mm）高強螺栓TcPc連接件連接件5工藝流程及操作要點圖1非標(biāo)高強螺栓預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝流程圖5.1工藝流程www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn5.2操作要點（1）高強螺栓復(fù)驗。非標(biāo)高強螺栓在材質(zhì)和力學(xué)性能要求上規(guī)范中無明確規(guī)定，復(fù)驗項目和相關(guān)參數(shù)值以設(shè)計要求和廠家資料為依據(jù)。（2）張拉設(shè)備標(biāo)定。張拉設(shè)備在使用前必須進行標(biāo)定，確定油泵-千斤頂?shù)幕貧w方程，根據(jù)設(shè)

4、計預(yù)拉力值和回歸方程計算出油泵油壓值。（3）張拉試驗。高強螺栓栓桿預(yù)先定制6根加長螺桿和配套螺母，作為張拉試驗用。在螺桿上接環(huán)型應(yīng)變傳感器，以根據(jù)螺桿應(yīng)變計算在張拉過程中螺桿預(yù)拉力變化，測定出栓桿張拉值、回彈值、穩(wěn)定值，通過6跟螺栓的數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理，最終確定施工張拉值。（4）連接件、螺栓孔檢查。高強螺栓連接處的鋼板表面應(yīng)平整、無焊接飛濺、無毛刺、無油污。其表面處理方法與設(shè)計圖中要求一致。檢查孔徑、孔距符合規(guī)范要求。圖2張拉試驗（5）螺栓定位及安裝。利用臨時螺栓沖釘進行定位，保證高強螺栓能夠自由穿入。在每個節(jié)點上應(yīng)穿入不少于安裝總數(shù)1/3的臨時螺栓，最少不

5、得少于2個，在安裝過程中沖釘穿入的數(shù)量不宜超過臨時螺栓的30%，不允許高強螺栓兼作臨時螺栓使用，以防止損傷螺紋。（6）高強螺栓初擰。利用大規(guī)格高強螺栓的扭矩扳手并配以加力桿，更換適用非標(biāo)高強螺栓螺母的套筒，按設(shè)計預(yù)拉力的50%施擰。施擰可根據(jù)具體工程節(jié)點形式和高強螺栓數(shù)量、規(guī)格選擇最佳順序，一般遵循由中心向四周擴散或由上到下或從右（左）到左（右）的原則。由中心向四周擴散從上到下從右（左）到左（右）圖3非標(biāo)高強螺栓初擰順序示意圖www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn（7）高強螺栓張拉。根據(jù)試驗確定的施工張拉值換算為施工油壓值，利用張拉設(shè)備按

6、初擰順序逐一進行高強螺栓張拉。油泵油壓達到施工油壓值后，利用自制扳手將螺母擰緊即可，施擰人在張拉試驗和張拉施工中必須為同一操作者。圖4張拉細部連接（8）高強螺栓施工質(zhì)量檢查。初擰完畢采用小錘敲擊法對高強度螺栓進行檢查，防止漏擰。小錘敲擊法是用手指緊按螺母的一個邊，按的位置盡量靠近螺母墊圈處，然后采用0.3～0.5Kg重的小錘敲擊螺母相對應(yīng)的另一邊，如手指感到輕微的顫動既為合格，顫動較大既為欠擰或漏擰，完全不顫動即為超擰。由于張拉法施工在張拉完畢后無法進行檢查，因此張拉過程中，選擇節(jié)點高強螺栓數(shù)量的10%，對栓桿進行預(yù)拉力應(yīng)變監(jiān)測。6主要施工機具設(shè)備表1

7、預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備的清單序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1高壓電動油泵YBZ2-801臺動力源2穿心式千斤頂YDC600-2001臺張拉設(shè)備3張拉撐腳YDC6001臺設(shè)備配件4張拉撐組件YDC6001套設(shè)備配件5精軋螺紋鋼連接器φ361件設(shè)備配件6扭矩扳手1000KN*M1把初擰7自制普通扳手開口式1把擰緊螺母7勞動力組織表2主要勞動力組織序號工種/崗位人員數(shù)量崗位職責(zé)1現(xiàn)場負責(zé)人1張拉過程技術(shù)和生產(chǎn)協(xié)調(diào)2油泵操作工1油壓控制3千斤頂操作工1千斤頂安裝，套筒卡具安裝www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn4安裝工2高強螺栓安裝，扳手施擰5輔助工2材

8、料、設(shè)備搬運8質(zhì)量要求高強螺栓連接副（螺栓、螺母、墊圈）應(yīng)配套成箱供貨，檢查出廠合格證、質(zhì)保書