鍋爐鋼架高強度螺栓連接施工工藝

1、目錄一、總則二、編制依據(jù)三、一般要求四、高強度螺栓施工工藝五、高強度螺栓施工質(zhì)量的檢查驗收六、高強度螺栓施工質(zhì)量的檢驗和評定1總則為了保證采用高強度螺栓連接的鍋爐鋼架安裝質(zhì)量，指導現(xiàn)場施工，特制定本工藝。本工藝適用于電站鍋爐鋼架的安裝，工程項目除執(zhí)行本工藝外，還應符合國家、行業(yè)有關(guān)的標準、規(guī)范的規(guī)定。2編制依據(jù)鍋爐鋼架安裝圖紙及安裝說明書電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范鍋爐機組篇DL/T5047-95火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準鍋爐篇（95版）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程JCJ82-913一般要求人員培訓由于高強度螺栓施工技術(shù)要求比較高，

2、操作者必須嚴格按工藝標準規(guī)定進行操作，為了正確掌握高強度螺栓安裝工藝標準，應對所有操作者進行培訓。培訓內(nèi)容1）高強度螺栓的使用特點和要求。2）高強度螺栓的扭矩數(shù)和磨擦系數(shù)。3）高強度螺栓緊固工藝要點和原則。4）高強度螺栓的儲運、保管和現(xiàn)場使用要求。5）高強度螺栓扭矩扳手的性能和使用。6）高強度螺栓電動扳手的性能和使用。7）高強度螺栓緊固后的自檢自查要求和檢查方法、內(nèi)容。高強度螺栓連接的主要工機具電動扭矩扳手及控制箱、手動扭矩扳手、扭矩測量扳手、手工扳手、鋼絲刷、沖子、錘子、工具袋等。高強度螺栓的材料性能高強度螺栓的螺桿、螺母、墊圈是用高強度低合金鋼制成的，螺栓加工后要經(jīng)過淬火、回火等熱處理，因

3、此材料應具備以下條件：1）能滿足規(guī)定的力學性能，具有良好的淬火、回火特性。2）冷加工容易成型。3）具有耐延遲裂紋的性能。4）材質(zhì)不受環(huán)境條件的影響。5）具有耐沖擊的性能。3.4施工作業(yè)條件3.4.1高強度螺栓連接摩擦面必須符合設(shè)計要求，摩擦系數(shù)必須達到設(shè)計要求。摩擦面不允許有殘留氧化鐵皮。3.4.2扭矩扳手的扭矩值應在允許偏差范圍之內(nèi)。施工用的扭矩扳手，其誤差應控制在±5%以內(nèi)。校正用的扭矩扳手。其誤差應控制在±3%以內(nèi)。3.4.3當施工采用電動扳手時，在調(diào)好檔位后應用扭矩測量扳手反復校正電動扳手的扭矩力與設(shè)計要求是否一致。3.4.4當施工采用手動扳手時，應每天用扭矩測量扳

4、手檢測手動扳手的緊固位置是否正常，檢查手動扳手的顯示信號是否靈敏，防止超擰或緊固不到位。3.4.5高強度螺栓的安裝施工應避免在雨雪天氣進行，以免影響施工質(zhì)量。3.4.6大六角頭高強度螺栓連接副應該當天使用當天從庫房中領(lǐng)出，用多少領(lǐng)多少，當天未用完的高強度螺栓不能堆放在露天，應該如數(shù)退回庫房，以備第二天繼續(xù)使用。3.4.7高強度螺栓在安裝過程中如需要擴孔時，一定要注意防止金屬碎屑夾在摩擦面之間，一定要清理干凈后才能安裝。4 高強度螺栓施工工藝高強度螺栓施工流程圖（見附圖1）4.2高強度螺栓的驗收與保管4.2.1高強度螺栓出廠應具備出廠證明書，產(chǎn)品合格證，并應符合設(shè)計要求和國家標準、規(guī)范的規(guī)定。4

5、.2.2高強度螺栓、螺母、墊圈的外形尺寸應符合標準，可用游標卡尺直接檢查外形尺寸。4.2.3觀察檢查高強度螺栓的表面光潔度，應無麻面、毛刺、缺棱、螺紋損傷等缺陷。4.2.4螺栓每批供應數(shù)量較大時，一般抽查率為5。最大驗收批為5000件。4.2.5高強度螺栓、螺母、墊圈組成的連接副應盡量在本批內(nèi)配套使用，必要時可用軸力計重新測定高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)。4.2.6高強度螺栓運輸過程中應輕裝輕卸，防止損壞。當包裝損壞，螺栓污染時應用煤油清洗，開包時間較長，螺栓有銹蝕時應抽樣檢查緊固軸力。4.2.7高強度螺栓應按批號存放，不得隨便開包，不得混放混用。4.2.8高強度螺栓應放在干燥、通風、防雨、防潮

6、的場所保存，不得亂扔亂放。4.3高強度螺栓的分類與特點4.3.1高強度螺栓從外形上可分為大六角頭和扭剪型兩種，按性能等級分為級、級、級等，目前我國使用的大六角頭高強度螺栓有級和級兩種，扭剪型高強度螺栓只有級一種。4.3.2大六角頭高強度螺栓也叫扭矩型高強度螺栓，它的外形和加工尺寸與普通六角粗制螺栓是一個等級，螺母的尺寸比普通六角頭螺母大一些，其力學性能和緊固后的扭剪型高強度螺栓完全一樣。它的緊固是用施工扳手來控制螺栓、螺母的緊固扭矩。它的連接副是一個螺栓桿，二個墊圈和一個螺母組成。4.3.3扭剪型高強度螺栓的螺頭與鉚釘頭相仿，但它的絲扣端頭設(shè)置了一個控制緊固扭矩的梅花卡頭和一個能夠控制緊固扭矩

7、的環(huán)形切口，當緊固螺栓時，專用的緊固工具有二個大小不同的套筒，大套筒螺母，小套筒卡住梅花頭。兩個套筒按反向扭轉(zhuǎn)，螺母逐步擰緊，梅花頭的環(huán)形切口受到越來越大的剪力，當達到所需的緊固力時，環(huán)形切口斷裂，梅花頭掉下，緊固完畢。4.4高強度螺栓連接的技術(shù)要求4.4.1高強度螺栓連接的構(gòu)件應進行摩擦面處理，處理的方法一般有噴砂、噴丸、酸洗、砂輪機打磨等幾種方法，處理后的摩擦面抗滑移系數(shù)應達到表3-1的要求。表3-1摩擦面抗滑移系數(shù)值連接處構(gòu)件摩擦面處理方法構(gòu)件鋼號Q235鋼Q345鋼或16Mnq鋼15MnV鋼或15MnVq鋼普 通鋼結(jié)構(gòu)噴砂（丸）噴砂（丸）后涂無機富鋅漆噴砂（丸）后生赤銹鋼絲刷清除浮銹或

8、未經(jīng)處理的干凈軋制表面注：當連接構(gòu)件采用不同鋼號時，值按較低值取用。4.4.2經(jīng)處理的摩擦面，出廠前應按批作抗滑移系數(shù)試驗，最小值應符合設(shè)計的要求；安裝單位應復驗抗滑移系數(shù)。在運輸過程中試件摩擦面不得損傷。處理好的摩擦面，不得有飛邊、毛刺、焊疤或污損等缺陷。4.4.3高強度螺栓連接面板間應緊密貼實，對因板厚公差、制造偏差或安裝偏差等產(chǎn)生的接觸面間隙，應按表3-2的規(guī)定處理。表3-2接觸面間隙處理間隙大小處理方法1以下不處理3以下將板厚一側(cè)磨成1：10的緩坡，使間隙小于13以上加墊板，墊板上下磨擦面的處理應與構(gòu)件相同4.4.4高強度螺栓孔應比螺栓桿公稱直徑大。螺孔應具有H14（或H15）的精度。

9、制孔和孔距允許偏差詳見表3-3、表3-4。表3-3高強度螺栓制孔允許偏差序號名稱公稱直徑及允許偏差（）1螺栓公稱直徑12162022242730允許偏差0430522螺栓孔直徑2224263033允許偏差0003不圓度（最大最小直徑之差）4中心線傾斜度應不大于板厚的3%，且單層板時不大于，多層板疊組合時不大于表3-4孔距的允許偏差項次項目允許偏差（）50050012001200300030001同一組內(nèi)相鄰二孔間±2±32同一組內(nèi)任意二孔間3相鄰兩組的端孔間注：（1）在節(jié)點中接板與一桿件相連的所連接孔劃為一組。（2）通用接頭半個拼板上的孔為一組；階梯接頭二接頭之間的孔為一組

10、。（3）在兩相鄰節(jié)點或接頭間的連接孔為一組，但不包括（1）、（2）所指的孔。（4）受彎構(gòu)件翼緣上，每1m長度內(nèi)為一組。4.5高強度螺栓施工扭矩的規(guī)定4.5.1當采用扭剪型螺栓時就是梅花卡頭掉落時扭矩，不需要測定。當采用大六角頭高強度螺栓連接時就需要下式進行計算：TcK·Pc·d式中Tc施工扭矩（N·m）K連接副扭矩系數(shù)平均值Pc高強度螺栓施工預拉力（kN）d高強度螺栓螺桿直徑（mm）1）考慮螺栓的施工預拉軸力損失10，則施工預拉軸力按倍設(shè)計預拉軸力取值。表3-5為大六角頭高強度螺栓施工預拉軸力值。表3-5高強度螺栓施工預拉軸力（kN）性能等級螺栓公稱直徑（mm）M

11、12M16M20M22M24M27M30級4575120150170225275級601101702102503203904.5.2高強度螺栓施工前的復驗1）大六角頭高強度螺栓施工前，應按出廠批復驗高強度螺栓連接副的扭矩系數(shù)，每批復驗5套。5套扭矩系數(shù)的平均值應在范圍內(nèi)，其標準偏差小于或等于。2）扭剪型高強度螺栓施工前，應按出廠批復驗高強度螺栓連接副的緊固軸力，每批復驗5套。5套緊固軸力的平均值和變異系數(shù)應不大于10%。標準偏差緊固軸力平均值×100%變異系數(shù)4.6螺栓長度的選擇扭剪型高強螺栓的長度為螺栓頭根部至螺栓梅花卡頭切口處的長度。選用螺栓的長度應為緊固連接板厚度加上一個螺母和

12、一個墊圈的厚度，并且緊固后要露出不少于兩扣螺紋的余長，一般按連接板厚加下表中的增加長度，并取5的整倍數(shù)。螺栓長度選擇螺栓公稱直徑增加長度（）備注M1630M2035M2240M24454.7高強螺栓連接副應由制造廠按批配套供貨，并必須有出廠質(zhì)量保證書。4.8高強螺栓連接副在運輸、保管過程中，應輕裝、輕卸，防止損傷螺紋。高強螺栓連接副應按包裝箱上注明的批號、規(guī)格分類保管，室內(nèi)存放，堆放不宜過高，防止生銹和沾染臟物。4.9高強螺栓連接副在安裝使用前嚴禁任意開箱；安裝時，應按當天高強螺栓連接副需要使用的數(shù)量領(lǐng)取；當天剩余的必須妥善保管，不得亂扔、亂放。4.10構(gòu)件連接處采用臨時螺栓固定，其螺栓個數(shù)為

13、接頭螺栓總數(shù)的1/3以上；并每個接頭不少于兩個，沖釘穿入數(shù)量不宜多于臨時螺栓的30%。組裝時先用沖釘對準孔位，在適當位置插入臨時螺栓，用扳手擰緊。不準用高強螺栓兼作臨時螺栓，以防螺紋損傷。4.11高強度螺栓的安裝應在鋼柱或鋼梁組中心位置調(diào)整后進行，其穿入方向以施工方便為準，但穿入方向應該一致，局部受結(jié)構(gòu)阻礙時可以除外。高強度螺栓連接副組裝時，螺母帶圓臺面的一側(cè)應朝墊圈有到角的一側(cè)。4.12高強度螺栓應自由穿入孔內(nèi)，嚴禁用錘子將高強度螺栓強行打入孔內(nèi)。對不能自由穿入的螺栓孔，應用鉸刀或挫刀進行修整，不得用火焰切割螺栓孔。修孔時應將周圍螺栓全部擰緊，使板疊密貼，防止切屑落入板疊間。4.13高強螺栓

14、的緊固必須分兩次進行，第一次為初擰。初擰緊固到螺栓標準軸力（即設(shè)計預拉力）的60%-80%，初擰的扭矩值不得小于終擰扭矩值的30%。第二次緊固為終擰，終擰時扭剪型高強螺栓應將梅花卡頭擰掉。為使螺栓群中所有螺栓均勻受力，初擰、終擰都應按一定順序進行。4初擰扳手應是可以控制扭矩的，初擰完畢的螺栓，應做好標記以供確認。為防止漏擰，當天安裝的高強螺栓，當天應終擰完畢。5大六角頭高強度螺栓連接施工5.1 扭矩法施工1）對于大六角頭高強度螺栓連接副，擰緊螺栓時，加到螺母上的扭矩值M和導入螺栓的預緊固軸力P之間存在對應關(guān)系：MK·D·P式中：D螺栓公稱直徑，mm；P螺栓預緊軸力，KN；M

15、施加于螺母上的扭矩值，KN·m；K扭矩系數(shù)，GB/T 1231規(guī)定扭矩系數(shù)的平均值為，其標準偏差應小于或等于。2）根據(jù)設(shè)計的螺栓預緊軸力、扭矩系數(shù)計算扭矩值，使用扭矩扳手（手動、電動、風動）按施工扭矩值進行終擰。3）在采用扭矩法終擰前，應首先進行初擰，對螺栓多的大接頭還需進行復擰。初擰的目的是在使連接接觸面密貼，在實際操作中，一個操作工使用普通扳手用自己的手力擰緊即可。4）初擰、終擰的次序，都是從中間向兩邊或四周對稱進行，初擰和終擰的螺栓都應作不同的標記，避免漏擰、超擰等不安全隱患，同時也便于檢查人員檢查緊固質(zhì)量。5.2轉(zhuǎn)角法施工1）螺栓在初擰以后，螺母的旋轉(zhuǎn)角度與螺栓軸向力成線形關(guān)

16、系（在彈性范圍內(nèi)）。當給出施工預緊軸力P后，按以下兩式可求出螺母旋轉(zhuǎn)角度：h/t·360°PL/EA1式中：h螺母應擰進行程；L連接件中螺栓工作長度；E螺栓的彈性模量；A1螺栓的桿身截面積；t螺距。2）高強螺栓轉(zhuǎn)角法施工分初擰和終擰兩步進行。初擰是為了消除板縫影響，原則上應該使連接板縫密貼為止。終擰是在初擰的基礎(chǔ)上，再將螺母擰轉(zhuǎn)計算轉(zhuǎn)角，使螺栓拉力達到施工預緊軸力。A）轉(zhuǎn)角法施工次序如下：初擰：采用定扭矩扳手，從栓群中心順序向外擰緊螺栓。初擰檢查：采用敲擊法，即用小錘逐個檢查，目的是防止螺栓漏擰。劃線：初擰后對螺栓逐個進行劃線（螺母與螺栓尾端同一線）。終擰：用專用扳手使螺母

17、再旋轉(zhuǎn)一個計算轉(zhuǎn)角。螺栓群緊固的順序同初擰。終擰檢查：對終擰后的螺栓逐個檢查螺母旋轉(zhuǎn)角度是否符合要求，可用量角器檢查螺栓與螺母上劃線的相對轉(zhuǎn)角。作標記：對終擰完的螺栓用不同顏色筆作出明顯標記，以防漏擰和重擰，并供質(zhì)檢人員檢查。6扭剪型高強度螺栓連接施工6.1高強度螺栓連接也分初擰和終擰。1）扭剪型高強度螺栓的初擰扭矩對一般高強度螺栓（M20、M22、M24）可控制在400N·m600N·m，若用轉(zhuǎn)角法初擰，初擰角度控制在60°±15°。2）扭剪型高強度螺栓的終擰過程如下：A) 先將扳手內(nèi)套筒套入梅花頭上，再輕壓扳手，將外套筒套在螺母上。完成本項

18、操作后最好晃動一下扳手，確認內(nèi)、外套筒均已套好，且調(diào)整套筒與連接板面垂直。B) 按下扳手開關(guān)，內(nèi)、外套筒旋轉(zhuǎn)，直至切口擰斷。C) 切口裂斷，扳手開關(guān)關(guān)閉，將外套筒從螺母上卸下，此時注意拿穩(wěn)扳手，特別是高空作業(yè)。D) 啟動頂桿開關(guān)，將內(nèi)套筒中已擰斷的梅花頭頂出。梅花頭應收集在專用容器內(nèi)，禁止隨便丟棄，特別防止高空墜落傷人。5高強度螺栓施工質(zhì)量的檢查驗收高強度螺栓施工質(zhì)量的檢查和驗收分兩個階段：第一階段是根據(jù)工藝流程而作的工藝檢查，第二階段是高強度螺栓緊固后的質(zhì)量檢查。第一階段檢查內(nèi)容是貫穿于施工全過程主要內(nèi)容有:高強度螺栓的安裝方法和安裝過程。1）螺栓能自由地穿入孔內(nèi)。2）不得用氧乙炔焰切割修孔

19、、擴孔。3）安裝應在鋼結(jié)構(gòu)調(diào)整就位后進行，其穿入方向應以施工方便為準，但力求一致。4）高強度螺栓連接副組裝時，螺母帶圓臺面的一側(cè)朝向墊圈有倒角的一側(cè)。大六角頭高強度螺栓連接副組裝時，螺栓頭下墊圈有倒角的一側(cè)朝向螺栓頭。連接面的處理和清理1）鋼架吊裝前要對摩擦面進行清理，用鋼絲刷清除浮銹，用砂輪機清除影響板層間密貼的孔邊、板邊毛刺、卷邊、切割瘤等。2）遇有油漆、油污粘染的摩擦面要嚴格清除后方可吊裝。緊固順序和緊固方法1）緊固順序應從接頭剛度大的地方向不受拘束的自由端進行，或者從栓群中心向四周擴散進行。2）緊固方法分初擰和終擰。A）初擰緊固軸力應為標準軸力的60%80%。B）終擰后應達到標準軸力的

20、100%。第二階段的質(zhì)量檢查內(nèi)容：對大六角頭高強度螺栓的檢查。1）用小錘（）敲擊法對高強度螺栓進行普查，防止漏擰。2）抽查每個節(jié)點螺栓數(shù)10%，但不少于1個。大六角頭高強度螺栓施工質(zhì)量檢查驗收記錄：1）高強度螺栓連接副復驗數(shù)據(jù)。2）抗滑移系數(shù)試驗數(shù)據(jù)。3）初擰扭矩、終擰扭矩值。4）扭矩扳手檢查數(shù)據(jù)。5）施工質(zhì)量檢查驗收記錄。扭剪型高強度螺栓終擰檢查。1）目測尾部梅花頭擰斷為合格。2）不能用專用扳手擰緊的扭剪型高強度螺栓，應按大六角頭高強度螺栓檢查方法辦理。扭剪型高強度螺栓施工質(zhì)量檢查驗收記錄：1）高強度螺栓連接副復驗數(shù)據(jù)。2）抗滑移系數(shù)試驗數(shù)據(jù)。3）初擰扭矩，扭矩扳手檢查數(shù)據(jù)。4）施工質(zhì)量檢查

21、驗收記錄。6高強度螺栓施工質(zhì)量的檢驗和評定高強度螺栓施工質(zhì)量的檢驗和評定以火電施工質(zhì)量檢驗及評定標準（鍋爐篇）為基準。保證項目1）高強度螺栓的形式、規(guī)格和技術(shù)條件必須符合設(shè)計要求和國家標準的規(guī)定。檢驗方法：逐批檢查出廠合格證和出廠檢驗報告。檢驗內(nèi)容：高強度螺栓、螺帽、墊圈的材料性能、等級必須符合GB363383的規(guī)定。2）扭剪型高強度螺栓必須進行連接副預應力復驗，其結(jié)果符合標準規(guī)定后方準予安裝。檢驗方法：高強度螺栓每批進貨都應對各種不同規(guī)格的螺栓抽查5套連接副，進行預應力復驗，復驗值應與規(guī)定等級標準一致。3）高強度螺栓連接面的抗滑移系數(shù)必須符合設(shè)計要求。檢驗方法：檢查構(gòu)件加工單位的抗滑移系數(shù)試驗報告，檢查施工現(xiàn)場抗滑移系數(shù)的復驗報告。摩擦系數(shù)一般做三組，取其平均值。4）高強度螺栓連接表面嚴禁有飛邊、毛刺、焊接飛濺物、焊疤，氧化鐵皮、涂料和污垢等雜物。檢驗方法：觀察檢查，螺栓連接副