探究高強度螺栓在塔式起重機上的錯誤用法及預防對策

張育才　宋世君

摘要：主要研究塔式起重機上高強螺栓的錯誤用法和預防對策，塔式起重機高強螺栓常見的錯誤用法主要有采用彈簧墊圈進行高強度螺栓防松、高強螺栓反復使用、基礎節和過渡節連接高強螺栓沒有按照要求進行拆卸檢查等，嚴格按照規范標準進行施工是避免高強螺栓用法錯誤的根本途徑。

關鍵詞：高強螺栓；塔式起重機

城市建設不斷加快，高層建筑建設規模不斷增加，塔式起重機的應用越來越頻繁。然而在高強度螺栓的使用過程中，一些不正確的使用方式容易導致高強度螺栓出現斷裂和連接失效，嚴重者可能會出現傾覆，威脅著施工現場工作人員的生命安全。為了提高塔式起重機操作的安全性，需要對高強度螺栓在塔式起重機上的錯誤用法進行研究，并在此基礎上制定合適的預防對策，才能真正提高塔式起重機操作的安全性。

1.塔式起重機高強螺栓常見錯誤用法

1.1 采用彈簧墊圈進行高強度螺栓防松

強度8.8級以及9.9級的螺栓不允許使用彈簧墊圈防松，其他性能等級禁止使用彈簧墊圈。對于雙螺母防松，需要保證兩個螺母相同，大六角高強螺栓連接副有一個螺栓，一個螺母，兩個墊圈，安裝時要在螺栓和螺母兩側都配置墊圈，然而很多安裝單位卻另加了一個彈簧墊圈。高強螺栓傳遞外力主要通過產生較大預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緊力，可能會在較大的預緊力作用下直接破碎，不僅不能達到防松效果，還會導致高強螺栓的預緊力不足，造成松動和連接失效，產生傾覆的危險。

1.2 高強螺栓反復使用

《建設機械與設備高強度緊固件技術條件》中對高強螺栓的使用次數有著明確的規定，高強度螺栓螺母使用次數不得超過兩次，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，否則不能再次應用于受力構件。高強度螺栓通常都承受較大的預應力，高強螺栓往往長期處于高應力狀態下，結構即便未曾出現明顯缺陷，也可能存在疲勞，所以高強螺栓通常情況時不允許重復使用的，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使用，但是工程實際中，卻有很多塔式起重機在設備購置之后，重復使用高強螺栓，產生了較大的安全隱患。

1.3 基礎節和過渡節連接高強螺栓沒有按照要求進行拆卸檢查

有一些塔式起重機安裝單位安全意識淡薄，為了拆卸方便，沒有進行基礎節和過渡節點之間高強螺栓的拆卸檢查，導致高強螺栓長期在大小和方向不斷變化的彎矩作用產生的較大彎矩作用下，形成交變應力，加劇螺栓的疲勞，可能會導致高強螺栓斷裂。

1.4 采用普通安裝扳手進行高強螺栓安裝

塔式起重機的受力條件比較復雜，需要承受各種形式的應力與載荷，起重機上部機構和結構自重、起重載荷導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，在風力影響下會對塔身產生附加彎矩，塔機回轉水平轉動會對塔身產生扭轉載荷。為了保證塔身結構穩定，高強螺栓要具有較高的材料強度，同時還要按照規定施加預緊力，在連接構件之間形成擠壓力，產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螺栓安裝工具進行安裝，而是使用普通扳手代替，會導致高強螺栓的預緊力不夠和各個螺栓之間的預緊力不相等等情況，如下是大六角頭高強度螺栓的預拉力值規定：

1.5 使用質量不達標的高強螺栓

合格的高強度螺栓頭部頂面或者側面需要標注性能等級以及制造廠信息，同時配有保證書和合格證。質保書中需要明確記錄螺栓的規格、數量、性能、材料、化學成分、機械性能測試數據等，但是一些安裝廠家并沒有使用合格的高強螺栓，對塔式起重機的使用安全產生了很大隱患。

2.預防對策

高強螺栓連接是塔機上應用最多的連接方式，包括標準節之間的套柱螺栓、底架和基礎連接螺栓等都屬于高強螺栓連接。高強螺栓不通過自身傳力，而是通過較高的預緊力產生的連接件之間的摩擦力實現連接。

2.1 保證螺栓整潔

螺栓承載能力和接合面摩擦系數、接合面數、拉應力大小、螺栓連接總應力面積等成正比，為了保證螺栓具有足有的承載能力，又不會對螺栓材料產生損傷，需要在安裝之前清理高強螺栓接合面，保證其平整、無油污、雜物，不能出現松動。如果出現松動，表示預緊力為零，高強螺栓就失去了效用，連接失效，塔機會產生較大搖晃，高強螺栓可能在剪力作用下發生斷裂，甚至會導致塔機傾覆。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會發生變化，降低螺栓總應力面積，交變載荷下容易出現斷裂。

2.2 定期檢查緊固

塔機高強螺栓使用一段時間會出現應力松弛，通常在15天左右就需要按順序緊固一次，工地上需要設置專用緊固螺栓工具，保證在工作期間高強螺栓不發生松動。標準節之間的螺栓需要在緊固對重側之后旋轉塔機半圈，之后再緊固另一側，逐節向上。

2.3 重視塔式起重機安全管理

主管部門需要對塔式起重機安全管理監督工作引起重視，要求檢驗機構按照相關規范標準開展質量檢驗，演進出現高強螺栓的重復使用。

2.4 安裝單位加強認識

安裝單位需要認真學習高強螺栓安裝維護相關知識，了解高強螺栓正確的安裝方法，能夠自覺避免使用高強螺栓，不使用無廠家標記、無性能等級標記的高強螺栓，同時認真進行日常檢查預緊，并在安裝100h后進行普遍檢查，之后每500h進行一次擰緊。

3.結束語

高強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，是塔式起重機主要的連接方式，在塔式起重機安裝過程中，很多安裝公司并沒有按照高強螺栓正確的安裝方式進行安裝，存在著很多錯誤用法，對塔式起重機的正常使用帶來了嚴重的安全隱患，需要嚴格按照國家規范標準進行安裝和維護才能真正保護起重機的安全，避免出現傾覆事故。

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