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

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