探究高強(qiáng)度螺栓在塔式起重機(jī)上的錯(cuò)誤用法及預(yù)防對(duì)策

張育才　宋世君

摘要：主要研究塔式起重機(jī)上高強(qiáng)螺栓的錯(cuò)誤用法和預(yù)防對(duì)策，塔式起重機(jī)高強(qiáng)螺栓常見的錯(cuò)誤用法主要有采用彈簧墊圈進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓防松、高強(qiáng)螺栓反復(fù)使用、基礎(chǔ)節(jié)和過渡節(jié)連接高強(qiáng)螺栓沒有按照要求進(jìn)行拆卸檢查等，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工是避免高強(qiáng)螺栓用法錯(cuò)誤的根本途徑。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)螺栓；塔式起重機(jī)

城市建設(shè)不斷加快，高層建筑建設(shè)規(guī)模不斷增加，塔式起重機(jī)的應(yīng)用越來越頻繁。然而在高強(qiáng)度螺栓的使用過程中，一些不正確的使用方式容易導(dǎo)致高強(qiáng)度螺栓出現(xiàn)斷裂和連接失效，嚴(yán)重者可能會(huì)出現(xiàn)傾覆，威脅著施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全。為了提高塔式起重機(jī)操作的安全性，需要對(duì)高強(qiáng)度螺栓在塔式起重機(jī)上的錯(cuò)誤用法進(jìn)行研究，并在此基礎(chǔ)上制定合適的預(yù)防對(duì)策，才能真正提高塔式起重機(jī)操作的安全性。

1.塔式起重機(jī)高強(qiáng)螺栓常見錯(cuò)誤用法

1.1 采用彈簧墊圈進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓防松

強(qiáng)度8.8級(jí)以及9.9級(jí)的螺栓不允許使用彈簧墊圈防松，其他性能等級(jí)禁止使用彈簧墊圈。對(duì)于雙螺母防松，需要保證兩個(gè)螺母相同，大六角高強(qiáng)螺栓連接副有一個(gè)螺栓，一個(gè)螺母，兩個(gè)墊圈，安裝時(shí)要在螺栓和螺母兩側(cè)都配置墊圈，然而很多安裝單位卻另加了一個(gè)彈簧墊圈。高強(qiáng)螺栓傳遞外力主要通過產(chǎn)生較大預(yù)緊力和連接件之間的靜摩擦，但是加入彈簧墊圈之后，彈簧墊圈不能承受很大的預(yù)緊力，可能會(huì)在較大的預(yù)緊力作用下直接破碎，不僅不能達(dá)到防松效果，還會(huì)導(dǎo)致高強(qiáng)螺栓的預(yù)緊力不足，造成松動(dòng)和連接失效，產(chǎn)生傾覆的危險(xiǎn)。

1.2 高強(qiáng)螺栓反復(fù)使用

《建設(shè)機(jī)械與設(shè)備高強(qiáng)度緊固件技術(shù)條件》中對(duì)高強(qiáng)螺栓的使用次數(shù)有著明確的規(guī)定，高強(qiáng)度螺栓螺母使用次數(shù)不得超過兩次，并且拆下的螺栓螺母不能存在任何損傷、變形、滑牙和銹蝕等，否則不能再次應(yīng)用于受力構(gòu)件。高強(qiáng)度螺栓通常都承受較大的預(yù)應(yīng)力，高強(qiáng)螺栓往往長期處于高應(yīng)力狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)即便未曾出現(xiàn)明顯缺陷，也可能存在疲勞，所以高強(qiáng)螺栓通常情況時(shí)不允許重復(fù)使用的，只有在螺栓螺母無明顯損傷、變形、缺牙以及螺紋粗糙度明顯變化的情況下才能夠被重復(fù)使用，但是工程實(shí)際中，卻有很多塔式起重機(jī)在設(shè)備購置之后，重復(fù)使用高強(qiáng)螺栓，產(chǎn)生了較大的安全隱患。

1.3 基礎(chǔ)節(jié)和過渡節(jié)連接高強(qiáng)螺栓沒有按照要求進(jìn)行拆卸檢查

有一些塔式起重機(jī)安裝單位安全意識(shí)淡薄，為了拆卸方便，沒有進(jìn)行基礎(chǔ)節(jié)和過渡節(jié)點(diǎn)之間高強(qiáng)螺栓的拆卸檢查，導(dǎo)致高強(qiáng)螺栓長期在大小和方向不斷變化的彎矩作用產(chǎn)生的較大彎矩作用下，形成交變應(yīng)力，加劇螺栓的疲勞，可能會(huì)導(dǎo)致高強(qiáng)螺栓斷裂。

1.4 采用普通安裝扳手進(jìn)行高強(qiáng)螺栓安裝

塔式起重機(jī)的受力條件比較復(fù)雜，需要承受各種形式的應(yīng)力與載荷，起重機(jī)上部機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)自重、起重載荷導(dǎo)致的垂直力形成的壓力載荷以及空載自重例句和工作起重力矩往往不能平衡，在風(fēng)力影響下會(huì)對(duì)塔身產(chǎn)生附加彎矩，塔機(jī)回轉(zhuǎn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)對(duì)塔身產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)載荷。為了保證塔身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，高強(qiáng)螺栓要具有較高的材料強(qiáng)度，同時(shí)還要按照規(guī)定施加預(yù)緊力，在連接構(gòu)件之間形成擠壓力，產(chǎn)生垂直螺桿方向上較大的摩擦力。然而很多安裝單位并沒有使用專用的高強(qiáng)螺栓安裝工具進(jìn)行安裝，而是使用普通扳手代替，會(huì)導(dǎo)致高強(qiáng)螺栓的預(yù)緊力不夠和各個(gè)螺栓之間的預(yù)緊力不相等等情況，如下是大六角頭高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力值規(guī)定：

1.5 使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的高強(qiáng)螺栓

合格的高強(qiáng)度螺栓頭部頂面或者側(cè)面需要標(biāo)注性能等級(jí)以及制造廠信息，同時(shí)配有保證書和合格證。質(zhì)保書中需要明確記錄螺栓的規(guī)格、數(shù)量、性能、材料、化學(xué)成分、機(jī)械性能測(cè)試數(shù)據(jù)等，但是一些安裝廠家并沒有使用合格的高強(qiáng)螺栓，對(duì)塔式起重機(jī)的使用安全產(chǎn)生了很大隱患。

2.預(yù)防對(duì)策

高強(qiáng)螺栓連接是塔機(jī)上應(yīng)用最多的連接方式，包括標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的套柱螺栓、底架和基礎(chǔ)連接螺栓等都屬于高強(qiáng)螺栓連接。高強(qiáng)螺栓不通過自身傳力，而是通過較高的預(yù)緊力產(chǎn)生的連接件之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)連接。

2.1 保證螺栓整潔

螺栓承載能力和接合面摩擦系數(shù)、接合面數(shù)、拉應(yīng)力大小、螺栓連接總應(yīng)力面積等成正比，為了保證螺栓具有足有的承載能力，又不會(huì)對(duì)螺栓材料產(chǎn)生損傷，需要在安裝之前清理高強(qiáng)螺栓接合面，保證其平整、無油污、雜物，不能出現(xiàn)松動(dòng)。如果出現(xiàn)松動(dòng)，表示預(yù)緊力為零，高強(qiáng)螺栓就失去了效用，連接失效，塔機(jī)會(huì)產(chǎn)生較大搖晃，高強(qiáng)螺栓可能在剪力作用下發(fā)生斷裂，甚至?xí)?dǎo)致塔機(jī)傾覆。在接觸面存在油污或者在水的浸泡情況下接合面的摩擦系數(shù)會(huì)發(fā)生變化，降低螺栓總應(yīng)力面積，交變載荷下容易出現(xiàn)斷裂。

2.2 定期檢查緊固

塔機(jī)高強(qiáng)螺栓使用一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛，通常在15天左右就需要按順序緊固一次，工地上需要設(shè)置專用緊固螺栓工具，保證在工作期間高強(qiáng)螺栓不發(fā)生松動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的螺栓需要在緊固對(duì)重側(cè)之后旋轉(zhuǎn)塔機(jī)半圈，之后再緊固另一側(cè)，逐節(jié)向上。

2.3 重視塔式起重機(jī)安全管理

主管部門需要對(duì)塔式起重機(jī)安全管理監(jiān)督工作引起重視，要求檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開展質(zhì)量檢驗(yàn)，演進(jìn)出現(xiàn)高強(qiáng)螺栓的重復(fù)使用。

2.4 安裝單位加強(qiáng)認(rèn)識(shí)

安裝單位需要認(rèn)真學(xué)習(xí)高強(qiáng)螺栓安裝維護(hù)相關(guān)知識(shí)，了解高強(qiáng)螺栓正確的安裝方法，能夠自覺避免使用高強(qiáng)螺栓，不使用無廠家標(biāo)記、無性能等級(jí)標(biāo)記的高強(qiáng)螺栓，同時(shí)認(rèn)真進(jìn)行日常檢查預(yù)緊，并在安裝100h后進(jìn)行普遍檢查，之后每500h進(jìn)行一次擰緊。

3.結(jié)束語

高強(qiáng)螺栓連接有著良好的受力性能，耐疲勞和抗震性能也較好，有著較高的連接剛度，施工方便，是塔式起重機(jī)主要的連接方式，在塔式起重機(jī)安裝過程中，很多安裝公司并沒有按照高強(qiáng)螺栓正確的安裝方式進(jìn)行安裝，存在著很多錯(cuò)誤用法，對(duì)塔式起重機(jī)的正常使用帶來了嚴(yán)重的安全隱患，需要嚴(yán)格按照國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝和維護(hù)才能真正保護(hù)起重機(jī)的安全，避免出現(xiàn)傾覆事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳建業(yè)，包繼德，王茂.在用塔式起重機(jī)存在的問[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2012（5）：24-26.

[2]張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[J].北京：中國鐵道出版社，2011（8）：12-18.

[3]張社信.塔式起重機(jī)安裝檢驗(yàn)中常見的問題[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2012（10）： 47-48.

[4]張先鳴.風(fēng)電緊固件工藝技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展展望[A].2011年金屬制品行業(yè)技術(shù)信息交流會(huì)論文集[C]，2011：37-41.