钢结构连接与高强度螺栓施工技术阐述:高强度螺栓12.9

　　摘要：在现代的建筑施工中，电焊与焊接技术的应用非常广泛。焊接是钢结构使用最主要的连接方法之一。在钢结构制作的安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条、手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CQ2气体保护焊为主。在某些特殊场合，则必须使用电渣焊。本文现就钢结构连接和高强度螺栓连接施工技术做简要阐述。
　　关键词：焊接 焊条 螺栓 施工
　　一、焊接工艺要点概述
　　1、焊接工艺设计：确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
　　2、焊条烘烤：焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
　　3、定位点焊：焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。定位点焊的长度、厚度应有计算确定。电流要比正是焊接提高10%～15%，定位点焊的位置应尽量避开构件的端部、边角等应力集中的地方。
　　4、焊前预热：预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。预热区在焊缝两侧，没测宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm。
　　5、焊接顺序确定：一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先悍纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。
　　6、焊后热处理：焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生。焊后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。预热及后热均可采取散发式火焰枪进行。
　　二、钢结构焊接方法选择
　　1、手工焊：○1交流焊机，利用焊条与焊件之间产生的电弧热焊接，设备简单，操作灵活，可进行各种位置的焊接，是建筑工地应用最广泛的焊接方法。适用于焊接普通钢结构。○2直流焊机，焊接技术与交流焊机相同，成本比交流焊机高，但焊接时电弧稳定。适用于焊接要求较高的钢结构。
　　2、埋弧自动焊：利用埋在焊剂层下的电弧热焊接，效率高，质量好，操作技术要求低，劳动条件好，是大型构件制作中应用最广的高效焊接方法。适用于焊接长度较大的对接、贴角焊缝，一般是由规律的直焊缝。
　　3、半自动焊：与埋弧自动焊基本相同，操作灵活，但使用不够方便。适用于焊接较短的或弯曲的对接、贴角焊缝。
　　4、CQ2气体保护焊：用CQ2或惰性气体保护的实芯焊丝或药芯焊接，设备简单，操作简便，焊接效率高，质量好。适用于构件长焊缝的自动焊。
　　5、电渣焊：利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热焊接，能焊大厚度焊缝。适用于箱型梁及柱隔板与面板全焊透连接。
　　三、高强度螺栓连接施工
　　高强度螺栓施连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一。其特点是施工方便，可拆可换，传力均匀，接头刚性好，承载能力大疲劳强度高，螺母不易松动，结构安全可靠。高强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓（即扭矩形高强度螺栓）和扭剪型高强度螺栓两种。
　　1、一般要求。
　　（1）高强度螺栓使用前，应按有关规定对高强度螺栓的各项性能进行检验。运输过程中应轻装轻卸，防止损坏。当发现包装破损、螺栓有污染等异常现象时，应用煤油清洗，并按高强度螺栓眼搜规程进行复验，经复验扭矩系数合格后方能使用。
　　（2）工地储存高强度螺栓时，应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内，并不得沾染脏乱物。
　　（3）安装时，应按当天需用量领取，当天没有用完的螺栓，必须装回容器内，妥善保管，不得乱扔、乱放。
　　（4）安装高强度螺栓时接头摩擦面上不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物。摩擦面应干燥，没有结露、积霜、积雪，并不得在雨天进行安装。
　　（5）使用定扭矩扳子紧固高强度螺栓时，每天上班前应对定扭矩扳子进行校核，合格后方能使用。
　　2、安装工艺。
　　（1）一个接头上的高强度螺栓连接，应从螺栓群中部开始安装，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。
　　（2）接头如有高强度螺栓连接又有焊接连接时，宜按先栓后焊的方式施工，先终拧完高强度螺栓再焊接焊缝。
　　（3）高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，当板层发生错孔时，允许用铰刀扩孔。扩孔时，铁屑不得调入板层间。扩孔数量不得超过一个接头螺栓的1/3，扩孔后的孔径不应大于1.2d（d为螺栓直径）。严禁使用气割进行高强度螺栓孔的扩孔。
　　（4）一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈，螺母和垫圈不应装反。
　　（5）高强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
　　3、紧固方法。
　　1、大六角头高强度螺栓连接副紧固。
　　大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固。
　　（1）扭矩法：使用可直接显示扭矩值的专用扳手，分初拧和终拧二次拧紧。初拧扭矩为终拧扭矩的60%～80%，其目的是通过初拧，使接头各层钢板达到充分密贴，终拧扭矩吧螺栓拧紧。
　　（2）转角法：根据构件紧密接触后，螺母的旋转角度与螺栓的预拉力成正比的关系确定的一种方法。操作时分初拧和终拧两次拖拧。初拧可用短扳手将螺母拧至使构件靠拢，并做标记。终拧用长扳手将螺母从标记位置拧至规定的终拧位置，转动角度的大小在施工前由试验确定。
　　2、扭剪型高强度螺栓紧固。
　　扭剪型高强度螺栓有一特制尾部，采用待用两个套筒的专用电动扳手紧固。紧固时用专用扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部的梅花头，接通电源后，两个套筒按反方向旋转，拧断尾部后即达相应的扭矩值。一般用定扭矩扳手初拧，用专用电动扳手终拧。
　　四、钢结构连接质量验收
　　钢结构连接质量，应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205–2001）的规定。其质量验收，可按相应的钢结构制作工程或钢结构安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批进行。
　　1、焊缝质量检测。
　　钢结构焊缝质量应根据不同要求分别采用外观检查、超声波检查、射线探伤检查、浸渗探伤检查、磁粉探伤检查等。
　　碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度，低合金结构钢应在焊接完成24小时以后，进行焊缝探伤检查。
　　2、高强度螺栓连接副终拧检查。
　　大六角头高强度连接副应在完成1h后，48h内进行终拧扭矩检查。检查数量：按节点数抽查10%，且不应少于10；每个被抽查节点按螺栓数抽查10%，且不应少于2个。
　　扭剪型高强度螺栓连接副终拧检查，是以拧掉梅花头为标志，未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于节点螺栓数的5%。检查数量：按节点数抽查10%，且不应少于10个，被抽查节点中梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副全数进行终拧扭矩检查。
　　五、结束语
　　现代建筑工程施工中，钢结构焊接与高强度螺栓施工技术被广泛应用。其作业效率高、可靠性高、稳定性能好等优点一直作为现代建筑施工作业的选择。随着科技的进步，钢结构连接与高强度螺栓施工技术将愈发完善。