高强螺栓施工与质量控制(1)

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1、12.9级大六角头高强度螺栓安装质量控制过程申凤国 关中武 孙亮（中建一局钢结构工程有限公司）    摘  要：俄罗斯联邦大厦A塔建成后将成为欧洲第一高楼，其中32～36、59～65层钢结构转换层的构件，全部采用12.9级大六角头高强螺栓连接。施工单位在施工中，积累了大量该型号高强螺栓施工质量控制的经验，可为同类工程的施工提供借鉴。本文以59～65层钢结构转换层为例，具体介绍了12.9级大六角头高强螺栓的施工与质量控制。    关键词：俄罗斯联邦大厦  12.9级大六角头高强螺栓  质量控制一、俄罗斯联邦大厦项目简介1．项目概况    俄罗斯联

2、邦大厦位于莫斯科市中心行政区克拉斯诺波列斯宁斯卡娅沿岸大街，大厦A塔为93层钢筋混凝土结构（340m），总高度为欧洲第一高楼（448m），建成后是世界上以混凝土为主体结构第一高楼。在A塔为了侧面承重和结构墙分压，在32～36、59～65增加钢结构技术转换层，采用嵌入式钢结构，将核心筒与周边柱子及柱间桁架进行连接。 在59-65钢结构转换层转换层的钢结构包括：    布置在结构钢筋混凝土外围边柱之间的三个带状桁架61TR 1－3；    刚接在建筑现浇钢筋混凝土核心筒的四品转换桁架61TR 6、7、8、9；    连接转换桁架TR8和TR9的两个

3、传力桁架61TR 5、12。    钢结构总重约为3400吨，结构连接：生根于混凝土楼板上的42根立柱，采用将支撑板与地脚螺栓连接整体预埋于混凝土中，转换层安装时立柱与支撑板焊接的方法；其余所有构件全部为12.9级高强度螺栓连接。59-65转换层使用强度等级12.9的М30高强螺栓，高强螺栓总数约为82536颗。 2．俄罗斯联邦大厦59-65钢结构转换层12.9级大六角头高强螺栓施工特点    59-65钢结构转换层具有五多，四大，一高的特点。    五多：⑴安装高强度螺栓数量多：此工程共计安装82536套；         ⑵节点数量多；  

4、       ⑶节点连接板数量多：节点一侧连接板迭接多达9块，双侧累计达到18块；         ⑷节点螺栓群数量多：节点连接板一侧安装螺栓达424套（配图）；         ⑸高强度螺栓长度规格多：此工程安装使用螺栓长度规格共计23种。    四大：⑴节点面积大：最大的为8.3m2；         ⑵节点板厚度大：多板迭加后累计厚度达255mm，安装使用最长螺栓为295 mm；         ⑶高强度螺栓直径大：此工程安装使用高强度螺栓的直径是30 mm；         ⑷扭矩值大：此工程安装高强度螺栓的终拧扭矩值为2200 N*M

5、。    一高：高强度螺栓的等级高：此工程安装使用高强度螺栓等级为12.9级。 二、12.9级大六角头高强螺栓施工与质量控制1．检验试验与扭矩值的确定    试验过程根据俄罗斯标准P52643-2006,由《门捷列夫试验、测量检测中心》国家联邦机构的Коломенский部门提交）⑴ 化学成份     确认螺栓的化学成分符合4543-71号俄罗斯标准标准要求。见下表。 ⑵力学能性    对整个螺栓的倾斜垫片的断裂部分进行试验。试验结果见下表 ⑶ 硬度测试    根据俄罗斯标准P52627-2006进行试验，结果见下表。 ⑷ 弯曲性进行试验   

6、 依据俄罗斯标准9454-78对螺栓进行试验。结果见下表。 ⑸ 确定扭矩系数    取8套螺栓（螺栓M30x155，螺母M30，2个直径32mm的垫片）用液压检测扭力仪器УТБ-40，使用最大扭力进行试验。试验所得扭紧系数如下：0.142；0.140；0.144；0.138；0.145；0.142；0.141；0.143中间值为K3=0.142，符合俄罗斯国家标准P52643-2006（0.14≤K3≤0.20）。对于М30螺栓，扭力为Р=0.7хRbunxAbn=0.7х12200х5,6х10-3=47.8 тс.⑹ 扭矩值确定    大六

7、角高强度螺栓施工扭矩值由下式计算    Мз=PхdxKзxКн=2200 N-M    P—高强度螺栓施加的预拉力    d—螺栓表面直径（mm）    Кз –拧紧系数，通过检测工具设定，    Кн=1.05 –安全系数。 2．相关工序的预控⑴ 桁架工厂预拼装    为了保证整体构件的质量，出厂前须进行整体预拼装。工厂预拼装时应该考虑温度的差别和日照的影响，以及与工地安装时温度的差别。同时，工厂测量构件尺寸的钢尺应与现场施工中所用的钢尺采用同一品牌、规格，避免不同测量工具之间的误差。    在预拼装过程中，必须做好各连接接口处的标记、中心

8、线、 基准线、标高线、水平线标记，并用冲钉标记，同时做好各种数据的测量记录表，提供现场安装用。    对预拼装构件的偏差要求见下表。 ⑵ 安装钢柱轴线