大直径高预拉值非标高强螺栓预应力张拉施工工法

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1、www.fdcsky.cn大直径高预拉值非标高强螺栓预应力张拉施工工法编制单位：中建国际建设公司批准部门：工法编号：主要执笔人：安建民、孙先锋、秦力1前言高强螺栓是建筑钢结构中最常用的连接副，我国规范中对8.8S、10.9S的M12-M30高强螺栓有明确的材质、力学性能、预拉力、扭矩值等参数的规定，相关技术规程中对此类高强螺栓的施工方法也有详细的叙述。在受力复杂的节点结构形式中，为满足设计要求往往需要采用超出规范规定的螺栓形式，例如直径在M30以上，材质有特殊要求，预拉力增大等，这些螺栓通称为非标高强螺栓。非标高强螺栓最显著的特征为预拉力值较大，相应地

2、要求扭矩值大，采用常规方法需要特制加长扭矩扳手，且需两名工人施拧，力矩损失大，可操作性差，不易保证施工质量。预应力张拉法安装高强螺栓则解决了上述问题。2特点不通过扭矩转换，直接对高强螺栓栓杆施加预拉力。3适用范围适用于设计预拉力值较大的非标高强螺栓安装。4工艺原理常规高强螺栓施拧时通过扭矩扳手对螺母施加扭矩Tc，通过螺纹传递将扭矩转化为拉力Pc，从而使高强螺栓螺杆达到设计预拉力P。预应力张拉法则直接通过对螺杆直接施加拉力Pc，并在螺杆张拉状态下拧紧螺母，最终使螺杆在预应力P作用下夹紧连接件。www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn通过扭矩扳

3、手施加预拉力的工况中扭矩Tc与预拉力Pc的关系为：Tc=k·Pc·dTc—终拧扭矩（N·m）Pc—高强螺栓施工预拉力(kN)k—高强螺栓连接副的扭矩系数平均值d—高强螺栓栓杆直径（mm）高强螺栓TcPc连接件连接件5工艺流程及操作要点图1非标高强螺栓预应力张拉施工工艺流程图5.1工艺流程www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn5.2操作要点（1）高强螺栓复验。非标高强螺栓在材质和力学性能要求上规范中无明确规定，复验项目和相关参数值以设计要求和厂家资料为依据。（2）张拉设备标定。张拉设备在使用前必须进行标定，确定油泵-千斤顶的回归方程，根据设

4、计预拉力值和回归方程计算出油泵油压值。（3）张拉试验。高强螺栓栓杆预先定制6根加长螺杆和配套螺母，作为张拉试验用。在螺杆上接环型应变传感器，以根据螺杆应变计算在张拉过程中螺杆预拉力变化，测定出栓杆张拉值、回弹值、稳定值，通过6跟螺栓的数据统计整理，最终确定施工张拉值。（4）连接件、螺栓孔检查。高强螺栓连接处的钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污。其表面处理方法与设计图中要求一致。检查孔径、孔距符合规范要求。图2张拉试验（5）螺栓定位及安装。利用临时螺栓冲钉进行定位，保证高强螺栓能够自由穿入。在每个节点上应穿入不少于安装总数1/3的临时螺栓，最少不

5、得少于2个，在安装过程中冲钉穿入的数量不宜超过临时螺栓的30%，不允许高强螺栓兼作临时螺栓使用，以防止损伤螺纹。（6）高强螺栓初拧。利用大规格高强螺栓的扭矩扳手并配以加力杆，更换适用非标高强螺栓螺母的套筒，按设计预拉力的50%施拧。施拧可根据具体工程节点形式和高强螺栓数量、规格选择最佳顺序，一般遵循由中心向四周扩散或由上到下或从右（左）到左（右）的原则。由中心向四周扩散从上到下从右（左）到左（右）图3非标高强螺栓初拧顺序示意图www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn（7）高强螺栓张拉。根据试验确定的施工张拉值换算为施工油压值，利用张拉设备按

6、初拧顺序逐一进行高强螺栓张拉。油泵油压达到施工油压值后，利用自制扳手将螺母拧紧即可，施拧人在张拉试验和张拉施工中必须为同一操作者。图4张拉细部连接（8）高强螺栓施工质量检查。初拧完毕采用小锤敲击法对高强度螺栓进行检查，防止漏拧。小锤敲击法是用手指紧按螺母的一个边，按的位置尽量靠近螺母垫圈处，然后采用0.3～0.5Kg重的小锤敲击螺母相对应的另一边，如手指感到轻微的颤动既为合格，颤动较大既为欠拧或漏拧，完全不颤动即为超拧。由于张拉法施工在张拉完毕后无法进行检查，因此张拉过程中，选择节点高强螺栓数量的10%，对栓杆进行预拉力应变监测。6主要施工机具设备表1

7、预应力张拉设备的清单序号设备名称规格型号数量备注1高压电动油泵YBZ2-801台动力源2穿心式千斤顶YDC600-2001台张拉设备3张拉撑脚YDC6001台设备配件4张拉撑组件YDC6001套设备配件5精轧螺纹钢连接器φ361件设备配件6扭矩扳手1000KN*M1把初拧7自制普通扳手开口式1把拧紧螺母7劳动力组织表2主要劳动力组织序号工种/岗位人员数量岗位职责1现场负责人1张拉过程技术和生产协调2油泵操作工1油压控制3千斤顶操作工1千斤顶安装，套筒卡具安装www.fdcsky.cnwww.fdcsky.cn4安装工2高强螺栓安装，扳手施拧5辅助工2材

8、料、设备搬运8质量要求高强螺栓连接副（螺栓、螺母、垫圈）应配套成箱供货，检查出厂合格证、质保书