鋼結構工程高強螺栓連接質量檢驗

侯美林

(山西智達建筑檢測有限公司，山西 太原 030013)

近年來，因為高強螺栓具有施工簡便、耐疲勞、受力性能好、連接剛度高、抗震性能好等優點，被廣泛應用在建筑鋼結構的連接中。

1 高強螺栓連接形式

摩擦型連接是目前廣泛采用的基本連接形式。

2 高強度螺栓種類

高強度螺栓從外形上可以分為大六角頭和扭剪型兩種。目前我國使用的大六角頭高強度螺栓有8.8和10.9兩個等級，而扭剪型高強度螺栓只有10.9級一個等級。

3 高強螺栓連接副和摩擦面抗滑移系數檢驗

高強螺栓連接副應按GB 50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范附錄B的規定檢驗高強大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副的扭矩系數和預拉力，以上檢驗均應在施工現場見證隨機抽樣;對高強度螺栓連接摩擦面的抗滑系數應進行復檢，使其符合設計要求。

3.1 扭剪型高強螺栓的預拉力復檢

試驗用的扭剪型高強螺栓連接副應從施工現場待安裝的螺栓批中隨機抽取8套進行復檢。其檢驗結果符合表1規定。

表1 扭剪型高強螺栓緊固預拉力和標準偏差 kN

3.2 高強大六角頭螺栓連接副扭矩系數復檢

螺栓在儲存和使用過程中扭矩系數易發生變化，所以在工地安裝前一般都要進行扭矩系數復檢，復檢合格后根據復驗結果確定施工扭矩。扭矩系數試驗用螺栓、螺母、墊圈試樣，應從待安裝的螺栓批中隨機抽取，每批應抽8套連接副進行復檢，其檢驗結果應符合標準要求。

4 高強螺栓連接副進場驗收檢驗批劃分

按高強螺栓連接副生產出廠檢驗批批號，宜以不超過2批為1個進場驗收檢驗批，且不超過6 000套。同一材料(性能等級)爐號、規格、長度(當螺栓長度≤100 mm時，長度相差≤15 mm;當螺栓長度＞100 mm時，長度相差≤20 mm，可視為同一長度)、機械加工、熱處理工藝及表面處理工藝的螺栓、螺母、墊圈為同批，分別由同批螺栓、螺母及墊圈組成的連接副為同批連接副。

5 高強螺栓連接面抗滑移系數檢驗批的劃分及試件的制作

制造廠和安裝單位應對高強螺栓連接面進行抗滑移系數檢驗，檢驗時以鋼結構制造批為單位進行，制造批按分部(子分部)劃分規定的工程量每2 000 t為一批，不足2 000 t視為一批。對摩擦面選用的各種處理工藝都要分別進行檢驗。

試件制作材質應與所代表的鋼結構構件的材質相同，并且制作時要同一批次制作，摩擦面處理工藝也要一致，高強螺栓連接副連接也要選用同批相同性能等級的。

6 高強螺栓的進場檢驗

高強螺栓連接副應按批配套進場，并附有出廠質量保證書。高強螺栓連接副出廠時應分別隨箱帶有扭矩系數和緊固軸力(預拉力)的檢驗報告。高強螺栓連接副在運輸、保管過程中應輕裝、輕卸，防止損失螺紋。高強螺栓連接副應按包裝箱上注明的批號、規格分類保管，室內存放，應有防止生銹、潮濕及沾染臟物等措施，并在安裝前嚴禁隨意開箱。

7 高強螺栓連接構件的制孔檢驗

1)鉆孔后的鋼板檢驗時應注意其表面是否平整、孔邊是否有飛邊和毛刺，連接板表面應保持干凈，沒有油污、焊接飛濺物等。按鋼構件數量抽查10%，且不少于3件。用游標卡尺或孔徑量規檢查，高強螺栓連接構件的制孔允許偏差應符合表2。

表2 高強螺栓連接構件制孔允許偏差 mm

2)高強螺栓連接構件的栓孔孔距檢查用鋼尺檢查，允許偏差應符合表3。

表3 高強螺栓連接構件的栓孔孔距允許偏差 mm

3)采用標準圓孔連接處板迭上所有螺栓孔，均應采用量規檢查，其通過率符合下列規定:用比孔的公稱直徑小1.0 mm的量規檢查，每組至少應通過85%，用比螺栓公稱直徑大0.2 mm～0.3 mm的量規檢查，應全部通過。按此條檢查時，凡不能通過的孔，經設計單位同意后，方可擴鉆或補焊后重新鉆孔，鉆孔孔距不應超過1.2倍螺栓直徑，修孔數量不得超過該組螺栓數量的25%，處理后的孔應作出記錄。

8 高強螺栓的連接檢驗

1)高強螺栓連接處的鋼板表面處理方法及除銹等級應符合設計要求，連接處鋼板表面應平整、無焊接飛濺、無毛刺、無油污。經處理后摩擦型高強螺栓連接的摩擦面抗滑移系數應符合設計要求，為防止處理的摩擦面沾染臟物，對其應采取有效措施進行保護，并不得在上面做任何標記。2)高強螺栓安裝過程中不得使用螺紋損傷及沾染臟物的高強螺栓連接副，不得用高強螺栓兼作臨時螺栓。3)高強螺栓連接處摩擦面如采用噴砂(丸)處理方法生赤銹，安裝前應以細鋼絲刷除去摩擦面上的浮銹。

9 高強螺栓終擰扭矩的檢查

1)首先觀察螺栓終擰后外露絲扣，一般要求為2扣～3扣，10%的可允許外露1扣或4扣。

2)設計要求頂緊的節點，接觸面不應少于70%緊貼，邊緣縫隙不得大于0.8 mm。

3)終擰扭矩抽樣數量應占節點總數的10%，且不應少于10個節點，每個被抽查節點也按10%的螺栓數抽查，抽查數不應該少于2個。

4)在檢查前應了解工程使用的高強型號、規格、扭矩施加方式。對高強螺栓終擰扭矩的施工質量檢測，應在終擰1 h之后，48 h之內完成。

5)扭矩扳手示值相對誤差的絕對值不得大于測試扭矩值的3%，扭矩扳手應具有峰值保持功能，扭矩扳手的最大量程應根據高強螺栓的型號、規格、扭矩施加方式進行選擇，工作值宜在被選用扳手量程值20%～80%范圍內。長期不使用的扭矩扳手，在使用前先預加載3次，使內部工作機構被潤滑油均勻潤滑。

6)高強螺栓終擰扭矩檢測前，應清除螺栓及周邊涂層，螺栓表面有銹蝕時，應進行除銹處理。

7)扭矩法施工終擰扭矩檢測:對大六角頭高強度螺栓連接副來說，當扭矩系數K確定之后，根據設計確定的螺栓預拉力P，可以根據以下公式計算螺栓應施加的扭矩值M，根據計算結果，使用扭矩扳手按施工扭矩值進行終擰。以下是扭矩值M與軸力P之間對應關系:

其中，D為螺栓公稱直徑，mm;P為螺栓軸力，kN;M為施加于螺母上的扭矩值，kN·m;K為扭矩系數。

終擰扭矩檢查前，先進行外觀檢查或小錘敲擊檢查，要求螺母或螺栓頭不偏移、不松動為合格。如有松動，應直接判定其終擰扭矩不合格。如無松動在螺尾端頭和螺母相對位置畫線，將螺母擰松60°，再用扭矩扳手重新擰緊60°～62°，此時的扭矩值作為高強螺栓終擰扭矩的實測值。施加的作用力應位于扭矩扳手手柄尾端，用力應均勻、緩慢。除有專用配套的加長柄或套管外，不得在尾部加長柄或套管的情況下，測定高強螺栓終擰扭矩，高強螺栓終擰扭矩的實測值宜在0.9Tc～1.1Tc范圍內(Tc為終擰扭矩值)。

8)轉角法施工終擰扭矩的檢測:螺栓在初擰以后，螺母的旋轉角度與螺栓軸向力，在螺栓受拉處于彈性范圍內時，呈線性關系。因此在確定了螺栓的施工預拉力后，就很容易得到螺母的旋轉角度，施工操作人員按照此旋轉角度緊固施工，就可以滿足設計上對螺栓預拉力的要求。轉角法施工也分初擰和終擰兩步進行，初擰以使連接板縫緊貼為準，然后在初擰的基礎上進行終擰，當螺栓扭矩值軸向力達到施工預拉力，螺母擰轉一定的角度。

初擰好后，用小錘逐個檢查，防止螺栓漏擰。初擰后對螺栓逐個進行劃線。最后用量角器檢查螺栓與螺母上劃線的相對轉角，對終擰后的螺栓逐個檢查螺母旋轉角度是否符合要求，并對終擰完的螺栓用不同顏色筆作出明顯的標記，以防漏擰和重擰，并供質檢人員檢查。

9)扭剪型高強螺栓連接副終擰檢查，以目測尾部梅花頭擰掉為合格，擰掉數量應占該螺栓節點的95%以上，并對所有擰掉梅花頭的螺栓做好標記。

10)如發現有不符合以上規定的，應擴大一倍檢查，如仍然不符合，則整個節點的高強螺栓應重新施擰。

10 高強螺栓連接分項工程驗收資料

1)檢驗批質量驗收記錄;2)高強大六角頭螺栓連接副或扭剪型高強螺栓連接副見證復檢報告;3)高強螺栓連接摩擦面抗滑移系數見證試驗報告;4)初擰扭矩、終擰扭矩、扭矩扳手檢查記錄和施工記錄;5)高強螺栓連接副質量合格證明文件;6)不合格質量的處理記錄。

[1] 編委會.最新鋼結構設計制作技術要點與產品質量檢驗標準實用手冊[M].北京:中國知識出版社，2007.

[2] 張茂鵬.鋼梁高強螺栓安裝施工技術[J].山西建筑，2011，37(13):109-110.