钢结构热浸锌高强螺栓拧紧工艺

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1、钢结构热浸锌高强螺栓拧紧工艺　　【摘要】钢结构采用浸锌高强螺栓，提高防腐效果，但如何进行螺栓施工是个关键问题。通过试验探索，找出合理力矩，保证螺栓预拉力。【关键词】钢结构热浸锌高强螺栓拧紧1高强螺栓连接工艺概况钢结构节点采用高强螺栓连接，能避免采用焊接方式连接时因焊接收缩应力造成钢结构的尺寸超标，安装质量好控制，现在的火电厂钢结构安装都采用高强螺栓连接。在我单位施工的某国外330MW热电工程中，锅炉钢结构采用10.9级热浸锌大六角头高强螺栓。该工程地理环境特殊，受海洋气候影响比较潮湿，对外露钢结构腐蚀性较大，业

2、主要求将原设计的扭剪型高强螺栓改为热浸锌大六角头高强螺栓。高强螺栓进行热浸锌后，减少了在潮湿含盐空气中的锈蚀速度，相应延长螺栓的二次防腐周期。但高强螺栓热浸锌后，因锌膜的影响，会使螺栓直径变大，影响螺纹的配合，扭矩系数增大，相应的螺栓紧固力矩也会变大，对拧紧工艺要求特别严格。5该浸锌螺栓连接方式，国内电厂基本没有采用，只在风力发电塔、输电塔中有广泛的应用，我公司没有施工经验。由于高强螺栓热浸锌后丝扣面发生了变化，国内暂时没有能够检测其扭矩值的单位或机构，现行钢结构施工验收规范中对热浸锌高强螺栓也未有提及。2高强

3、螺栓拧紧工艺探索针对该新课题，项目部成立了QC攻关小组，对此种连接方式进行攻关，寻求最佳的施工工艺。刚好施工现场有拉力试验机，方便进行现场试验。QC小组对拧紧工艺进行多次试验，针对不同板厚、不同螺栓的使用都取得了相关试验数据，以此来指导螺栓的施工，取得了良好的效果。按规范要求高强螺栓连接的钢结构安装前，要进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数检验。我们在做抗滑移系数试验前，使用经检测合格的扭矩测量扳手，按规范要求将螺栓进行初拧、终拧，但试验没有成功，试件的抗滑移系数与规范值偏差较多。经分析检查连接板摩擦面是没有问

4、题的，而问题的关键在于浸锌螺栓紧固后的预拉力实际没有达到设计值，造成连接板本身并没有被完全压紧，板间摩擦力很小，得到的试验结果远小于规范要求。以上问题的出现，与螺栓生产厂家联系后，厂家给出指导意见，需在螺纹处抹上润滑脂，包括螺母螺纹，减少丝牙间的硬摩擦，再进行拧紧。但这样处理后，按设计扭矩进行紧固后，试验数据仅有点提高，也达不到规范要求。5我们小组将螺帽退出，对丝牙部分进行检查，发现螺纹处的锌膜有部分脱落，说明脱落的锌膜是造成预拉力不够的主要原因。螺帽在拧紧过程中，丝牙间由于力的作用，导致表层的锌膜脱离母材，造

5、成牙间隙减小，反而增大了螺栓的扭矩，表面看来拧紧力矩达到要求了，实际上螺栓的预拉力还差的较多。我们小组商量先做高强螺栓的扭矩系数试验，找出最合理的扭矩值后，再来做抗滑移系数试验，以此来检验试验数据的正确性和适用性。扭矩系数试验是将螺栓穿入轴力计，在测出螺栓预拉力P的同时，测出施加在螺母上的扭矩值T，按下式计算扭矩系数：K=（平均值应为0.110-0.150，偏差≤0.010）T=施拧扭矩N·md=高强螺栓公称直径mmP=螺栓预拉力M22螺栓预拉力范围：175KN～215KN先按厂家提供的M22螺栓紧固扭矩750

6、N.m进行，将试验数据计算后，扭矩系数比较大，K=750/161×22=0.212，远大于规范值范围，同样又做了2组试验，扭矩系数为0.261、0.257，都远大于规范值。通过对试验结果分析，扭矩系数偏大，这是热浸锌层引起的，而螺栓的预拉力值是不会因浸锌而变化，故对此种螺栓不能以扭矩系数大小来确认紧固扭矩，只能通过轴力计测得的预拉力值来计算扭矩系数。5试着将扭矩扳手的设定值调大，先加到780N.m，螺栓预拉力值有了提高，但还没有达到规范取值范围，已充分说明螺栓的预拉力就是受锌膜的影响。经过几次试验，到840N.

7、m时数据达到规范允许下限，860N.m时数据达到规范允许上限。综合最后两次的结果，选用850N.m进行，连续试验三套，螺栓预拉力值结果为187、213、196KN，扭矩系数K分别为0.207、0.181、0.197。根据试验结果，再多做5组试验，也才具有实际意义，并再次检验试验的准确性。随机选5套螺栓，用850N.m扭矩试验，测得螺栓预拉力值分别为207、219、184、211、172KN，扭矩系数K分别为0.187、0.176、0.210、0.183、0.225。从中看出有的螺栓预拉力值没有达到下限，有的超过

8、上限，但大部分是符合的，综合对比所有试验数据后分析，并考虑到预拉力偏小很多的那种螺栓，我们小组最终确定M22的螺栓以850N.m扭矩来进行施工，以确保达到规范要求的预拉力值。以同样试验方式，确定M24螺栓以1000N.m扭矩进行施工。QC小组以此扭矩再次做连接摩擦面抗滑移系数试验，试验结果非常满意，完全符合设计要求，这进一步验证了试验的正确性。5试验数据得出后，怎么对现场进行指导施工呢