高强螺栓连接工艺技术应用及质量控制分析

高强螺栓连接工艺技术应用及质量控制分析

郑永洲

（广东省第一建筑工程有限公司  501010）

摘要：在现代工程建设中，高强度螺栓连接技术因其具有优异的承载能力和较高的安装效率，已被广泛应用于各类钢结构工程中。高强度螺栓连接的质量控制直接关系到结构的安全性和耐久性，对其工艺技术的研究和应用尤为重要。本文将详细探讨高强度螺栓连接工艺的具体应用，并对其质量控制方法进行深入分析，以期为工程实践提供有益的参考和指导。

关键词：高强螺栓；连接工艺；技术应用；质量控制

高强螺栓连接工艺作为现代建筑和机械工程中的关键技术，广泛应用于钢结构、建筑工程等领域，与传统的焊接和普通螺栓连接相比，高强螺栓连接具有安装便捷、受力均匀、维护成本低等优势，能够有效提升结构的整体性能和安全性。然而，在实际应用过程中，高强螺栓的安装工艺、预紧力的控制、施工环境的影响等因素也直接影响到了连接的质量和可靠性。深入研究高强螺栓连接工艺技术及其质量控制措施，对于提高工程质量、延长结构使用寿命具有重要意义。

一、高强螺栓连接工艺技术概念

高强螺栓连接工艺是一种在钢结构工程中广泛应用的连接技术，首先其强度较高，一般采用高强度钢材制成，多使用10.9级和12.9级钢，其抗拉强度和屈服强度远高于普通螺栓，能够承受较大的拉力和剪力，与此同时，螺栓可以通过预紧力将连接构件紧密压合，能够消除或减少连接部位的滑移，提高结构的整体刚度和稳定性，高强螺栓连接也能够有效抵抗疲劳荷载，适用于动态荷载较大的结构，其安装过程相对简单，多只需使用扭矩扳手或专用的紧固工具进行施拧，并且无需过度焊接，有效降低施工难度和时间。高强螺栓类型多样，有摩擦型高强螺栓、承压型高强螺栓、拉剪型高强螺栓等。

二、本次项目应用

本次项目为达安基因知识城体外诊断创新产业园设计施工总承包项目，其中使用定型化整体提升式电梯井操作平台，有效提升了工程质量，提升操作安全性，与此同时，工程使用高强螺栓连接工艺技术，提升项目零部件的稳固度。

三、高强螺栓连接工艺技术的安装流程

（一）构件校正

正式安装前，对构件进行初步校正，主要有检查构件的直线度、垂直度和平面度，使用水平仪、经纬仪等测量工具，对构件进行全方位检查，并对偏差进行记录。将构件吊装到设计位置后，进行粗调，使用吊装设备将构件大致就位，并通过人工或机械手段对其位置进行调整，使其大致符合设计要求，利用临时支撑和定位装置确保构件的稳定性。粗调完成后，进行细调，使用精密测量仪器（如全站仪、激光测距仪等）对构件的位置、角度和高度进行精确测量。根据测量结果，通过微调设备（如千斤顶、调节螺栓等）进行调整，使构件的各项指标达到设计要求。当构件位置调整到位后，使用临时固定装置（如卡具、夹具等）将构件固定，避免移动，随后，再次进行全面复测，确保构件的各项位置参数均符合设计标准。如果发现偏差，及时进行二次调整，直到满足要求。

（二）预紧工作

校正工作完成后，开始进行高强螺栓的预紧工作。根据设计要求，按一定的顺序和力矩预紧50%扭矩，采用分级预紧的方法，逐步增加螺栓的预紧力，预紧过程中要严格按照规定的顺序和方法进行，以避免构件变形。所有螺栓预紧完成后，使用精密测量仪器对构件进行全面检查，确保所有位置和角度均符合设计要求，并对每个螺栓的预紧力进行检查，确保达到设计规定的力矩。

（三）固定标识

检查螺栓插入方向、螺母、垫圈方向，最终检测合格后，将构件进行固定，终拧高强螺栓去除临时支撑和定位装置，对已完成的连接点进行标识和记录，便于后续的维护和检查。

四、高强螺栓连接工艺技术的质量控制措施分析

（一）高强螺栓和附件的存放管理

钢结构

钢结构各构件连接时需要采用的各种高强螺栓与普通螺栓，使用前要对其进行检查，保证规格型达到设计标准，其质量标准必须符合现行国家标准的规定。强度螺栓的入库验收，必须按高强度螺栓施工规定的要求进行，存放应

保证环境没有粉尘、潮湿，同时要把产品归类，按不同的规格及类型进行妥善安放，不得使用存在玷污、碰伤、受潮、锈蚀、和混批的高强度螺栓。工地安装时，

一定要以实际用量为标准进行领取相应数量，使用时一定要小心，轻拿轻放，避免出现撞击损伤螺纹。应在使用时方可打开包装箱，对于当天施工余下的螺栓，不能随便扔、放，要保管好。安装期间，保持螺纹完整、干净，同时防止扭距系数发生变化。

（二）使用前准备工作

施工前需要对高强螺栓、螺母、垫圈等材料进行详细的检验，包括检查材料的规格、型号是否符合设计要求，材料的机械性能是否达到标准，螺栓的抗拉强度和屈服强度情况等，此外，还要检查螺纹质量，确保螺纹无损坏或缺陷，高强螺栓连接的施工质量依赖于合适的工具和设备，在施工前，应检查和校准扭矩扳手或拉伸器等工具，确保其精度和性能符合要求，还应准备好必要的辅助设备，如测力计、测厚仪等，保证施工人员熟练掌握高强螺栓连接的施工技术和相关规范，施工前，应对施工人员进行专项培训，讲解施工中的注意事项、标准操作流程及紧固力的控制方法，培训施工人员对不同紧固方法的理解和应用。最后施工前应对施工环境进行评估，如温度、湿度和洁净度等条件是否符合施工要求。还需检查连接部位的表面处理情况，确保无油污、杂质和腐蚀，以防影响螺栓连接的摩擦力和紧固效果。

（三）临时螺栓安装控制

临时螺栓的材料须符合设计要求和相关标准，可采用高强度的钢材，在安装之前，需对临时螺栓进行外观检查，确保没有裂纹、变形或其他缺陷，螺栓的规格、长度和强度等级必须与设计要求相符。正式安装高强螺栓之前，需先安装临时螺栓进行定位和固定，确保连接件的孔洞对齐，并清除孔洞内的杂物和锈蚀，保证螺栓能够顺利插入并紧固。必要时，可以使用适当的润滑剂涂抹在螺栓上，以减少摩擦力。为避免螺纹受损导致扭矩系数出现较大改变，要注意

高强度螺栓不得作为临时螺栓用途。

在进行接头作业时，应以临时螺栓与冲钉数量为依据，并考虑接头能承受的荷载进行计算确定，同时要满足以下规定：安装数量要达到或超过螺栓总数1/3；临时螺栓要达到两个或以上；冲钉穿入数量要少于临时螺栓30%。

安装临时螺栓时，要按下列顺序作业，先吊装构件，并保证就位，再用橄榄冲对准孔位，并注意控制橄榄冲进数量少于临时螺栓总数30%，同时把临时螺栓插入正确位置上，再用扳手拧紧，并保证连接面紧密连结在一起，避免安装临时螺栓时杂物进到连接面内，并控制

临时螺栓总数量要高于本节点螺栓总数30%并且达到2个或以上。不允许使用高强度螺栓兼作临时螺栓，以防损伤螺纹引起扭矩系数的变化。一个安装段完成后，经检查确认符合要求方可安装高强度螺栓。对于每一个连接节点的临时螺栓安装和紧固情况，都应做好详细的记录，包括螺栓规格、紧固力矩、安装时间和检查结果等。这些记录应妥善保存，以备后续查验和质量追溯。

（四）高强螺栓的安装质量控制

安装高强螺栓前，连接表面需进行处理，确保表面干净、无油污、无铁锈。可采用喷砂或手工打磨等方法进行表面清理，并确保表面平整无毛刺，保证接触面的摩擦性能，高强螺栓的预紧力是决定连接强度的关键，应按照设计要求使用扭矩扳手或液压扳手等专用工具进行预紧力控制，确保每个螺栓达到设计预紧力值。可采用“初紧”和“终紧”两步法，初紧阶段使螺栓均匀受力，初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的50%，终紧阶段达到设计预紧力。在安装过程中，需要对每个步骤进行检测。初紧完成后，应使用扭矩扳手随机抽检，确认预紧力均匀一致；终紧完成后，再次进行全面检查，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。为防止漏拧，当天安装的高强度螺栓，当天应终拧完毕。高强螺栓的安装应在适宜的环境条件下进行。避免在雨天、潮湿或高温环境下施工，以免影响螺栓的摩擦系数和预紧力的稳定性。如不可避免，应采取相应的保护措施，如加盖防水罩等。安装完成后，需定期对高强螺栓进行复检，特别是在结构投入使用初期，应对螺栓预紧力进行复查，防止因振动或其他因素导致的松动。同时，制定详细的维护保养计划，定期检查螺栓状态，确保连接长期稳定可靠。

图1 不同类型高强度螺栓安装示意图

高强度螺栓的安装应能自由穿入孔，严禁强行穿入，如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行，严禁气割扩孔。

五、结语

高强度螺栓的安装和施工控制对于建筑工程的安全稳定性至关重要，具体施工中，应完善高强螺栓的存放管理制度，加强使用前准备工作，合理控制好临时螺栓和高强螺栓的安装控制，切实提升工程质量。

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