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高强度螺栓施拧工艺

发表时间：2015-01-01 17:56 作者：admin 来源：未知浏览：

黄河大桥上部结构为13孔64米单线铁路下承简支栓焊钢桁梁。主体结构在工地均以M22高强度螺栓连接。高强度螺栓材质为40B。螺母、垫圈为45号钢，由武汉汽车标准件厂制造。螺杆、螺母、垫圈均磷化处理。全桥共用高强度螺栓共约13万套。螺栓设计预拉力为196KN，钣面之间的摩擦系数为0.45。摩擦系数架梁前在工地进行复验，符合设计要求后方可架梁。工地钢桁梁接头的栓接面喷涂铝合金。
一、高强度螺栓的抽查与管理
   高强度螺栓，螺母及垫圈所用材质、规格尺寸、技术条件必须符合GB1228~1231~84中的有关规定，工厂应附有螺栓出厂合格证。螺栓进场后应进行质量抽查，无出厂合格证和抽查不合格者不得使用。
螺栓入库时，应清点检查，分规格存放，建立库存明细表及发放数量表，加强螺栓管理。每个螺栓、螺母、垫圈均需进行外观检查，有弊病及锈蚀严重者不得使用；有轻微锈蚀者，要用钢丝刷除锈，有污垢者可用干净棉纱擦净，但不得用汽油、柴油等有机溶剂擦洗。
   螺栓清理后应配套，每套为一个螺杆、一个螺母、两个垫圈。垫圈安放时应注意其方向，带45度斜坡的一面应贴螺栓头或螺母支承面。领取螺栓必须严格按设计图实际需要的规格，数量领取，安装时不得以长代短。
二、施拧前的一般要求
   喷铝钣面有脱壳现象或在运输过程中被擦伤的，均应在组拼前进行喷铝处理。组拼时先用湿棉纱将表面抹净在钣面洁净及钣边、孔眼的飞剌处理好后方准拼装。初拧钣层间缝隙，0.3mm插片插入钣层间深度不得大于20mm。
    使用螺栓应当天开箱当天使用，不得使用锈蚀，丝扣损伤或粘有灰砂的螺栓。施工时，如遇风砂飞扬，应采取必要措施，保护螺栓，以免螺栓带上砂粒，影响螺栓施拧质量。穿放螺杆前应将钉孔内污锈清除。
    在预拼场拼装时，冲钉为25%，临时夹紧螺栓为75%，当节点钣定位后（即75%螺栓拧紧后）应将25%冲钉更换为螺栓。靠中心线四排留空孔，并在第一排上两个临时夹紧螺栓，拼装前拆除，四排空孔待拼装后再上螺栓。
悬臂拼装部分冲钉及螺栓各50%。
    螺栓方向的规定，全桥所有立面的高强度螺栓，螺母一律安装在节点钣外侧。
三、施拧工艺
    本桥高强度螺栓采用扭矩一一轴力法施工。分初拧、终拧两个阶段。
初拧用带响定扭扳手施拧。经试验，初拧扭矩系数K=0.113，初拧扭矩M初=294NM。
   终拧用经过标定的电动扳手施拧，轴力法是以螺栓终拧轴力达到标准轴力N0（施工轴力）为目标的。其原理是运用数理统计中的t检验。具体做法是：从当天要使用的螺栓中随机抽取5套螺栓，套在轴力计或压力环上，用电扳终拧，测得5套螺栓的轴力N1、N2，计算5套螺栓的平均轴力N、标准差σN用统计量t=（N-N0）/σN（  =5）来作检验。取显著水平a=5%×t0.05可从数理统计表查得。当 t ＜t0.05，则认为该电扳所施拧的螺栓轴力平均值N在显著水平为5%时，等于标准轴力N。
扭矩系数K宏观上直接反映螺栓拧紧过程中的扭矩与轴力之间的系数，它不仅取决于摩擦面的摩擦系数，还取决于螺纹连接副的几何状况。对特定的理想的螺纹连接副而言，当摩擦系数确定后，扭矩系数也就确定了，但实际的螺纹连接不可避免地存在制造误差，有时甚至存在螺纹有碰伤、锈蚀等缺陷，此时，即使一批螺栓连接副的摩天楼擦系数保持恒定，其扭矩系数也将不可避免地存在一定的散差。而并非与摩擦相对应的某一常数。在极端情况下，当发生干涉时，尽管拧紧扭矩足够大，螺栓轴力可能很小。通常情况下，根据螺纹连接方式、表面摩擦条件以及螺纹制造质量的不同，K值在0.100----0.450范围内变化

终拧扭矩计算
用扭矩法拧紧高强度螺栓连接副时，初拧、复拧和终拧应在同一工作日内完成。初拧扭矩应由试验确定，一般为终拧扭矩的50％。终拧扭矩应按下式计算：
                              TC=K·PC·D
式中：TC——终拧扭矩（N·M）；
      K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值.；（0.1----0.45范围内）
      PC——高强度螺栓的施工预拉力、KN.（M22螺栓一般设计轴力196KN）
      D一一高强度螺栓公称直径（一）。（M22螺栓公称直径0.02m）
1995年耒河大桥施工时，终拧计算式：
M=1.1×K×d×p 其中1.1是综合系数。K是扭矩系数。d是螺栓计算直径。P设计预拉力。