段呈輝
摘要:螺栓質(zhì)量檢查分為松扣-回扣法和緊扣法兩種,在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中,關(guān)于松扣-回扣法檢查描述很詳細(xì),但對(duì)于緊扣法描述相對(duì)簡單籠統(tǒng),沒有統(tǒng)一的操作規(guī)程和操作步驟,因此,對(duì)于使用緊扣法質(zhì)量檢查,應(yīng)該進(jìn)行測定緊扣檢查扭矩試驗(yàn),應(yīng)當(dāng)規(guī)范統(tǒng)一緊扣法施工質(zhì)量檢查。
Abstract: Bolt quality inspection is divided into two types: loose fitting-rebate method and tight-fitting method. In the standard specification, the description of the loose fitting-rebate method is very detailed, but the description of the tight-fitting method is relatively simple and general, and there is no uniform operation procedure and the operation steps, therefore, for the use of the tight-fitting quality inspection, the tight-checking test should be carried out, and the construction quality inspection should be standardized.
關(guān)鍵詞:緊扣法;緊扣比試驗(yàn);緊扣檢查扭矩
Key words: tight-fitting method;tight-fitting ratio test;tight-fitting inspection torque
中圖分類號(hào):U446? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1006-4311(2019)28-0196-02
0? 引言
港珠澳大橋是連接香港、珠海和澳門的跨海大橋,全橋總長55公里,屬箱型梁結(jié)構(gòu),每段鋼箱梁連接,主橋面是焊接連接,橋面下面U肋部分是螺栓連接。所用高強(qiáng)度螺栓80多萬套,主要由M22×70和M22×95兩種規(guī)格螺栓構(gòu)成,高強(qiáng)度螺栓檢查分為松扣-回扣法檢查和緊扣法檢查,松扣-回扣法檢查是指,用檢查扳手使螺栓擰松約30°,再用檢查扭矩扳手把螺母重新擰緊到原來的位置,測出此時(shí)的扭矩,而緊扣法檢查是指,用檢查扭矩扳手直接擰緊螺母,螺母出現(xiàn)微小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),測得的扭矩,由于該橋?qū)傧湫徒Y(jié)構(gòu),U肋螺栓連接處于箱型中,空間狹小,使用松扣-回扣法檢查不方便操作,因此本橋經(jīng)和監(jiān)理溝通,采用緊扣法質(zhì)量檢查。
1? 緊扣法和松扣-回扣法
目前我國鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓施工后,一般情況下采用松扣-回扣法進(jìn)行扭矩檢查,本橋由于受空間限制的影響,故而采用緊扣法檢查,TBJ214中關(guān)于松口-回扣法檢查的具體操作步驟給的很詳細(xì),但對(duì)于緊扣法描述相對(duì)簡單籠統(tǒng),導(dǎo)致對(duì)緊扣法的理解出現(xiàn)偏差,具體操作步驟存在差異,所以,如何規(guī)范緊扣法施工質(zhì)量檢查是一個(gè)重要研究課題。
2? 緊扣檢查扭矩確定方案
要使用緊扣法檢查需要確定緊扣檢查扭矩,引用TBJ214中的規(guī)定“當(dāng)有足夠、準(zhǔn)確的實(shí)測試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),本規(guī)定也允許采用緊扣法進(jìn)行檢查,此時(shí)緊扣檢查扭矩必須在現(xiàn)場確定,在測定緊扣檢查扭矩時(shí)應(yīng)確認(rèn)此時(shí)高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力誤差在設(shè)計(jì)預(yù)拉力的±2%范圍內(nèi)”??梢岳斫鉃榫o扣檢查扭矩需要在現(xiàn)場施工環(huán)境下確定,需要在螺栓上加裝壓力感應(yīng)器,用來控制設(shè)計(jì)預(yù)拉力誤差,再用檢查扭矩扳手緊扣檢查此時(shí)的扭矩,就是緊扣檢查扭矩,此方法要求過于高,不易控制預(yù)拉力,而且每個(gè)批號(hào)的螺栓都需要測定,所需實(shí)測數(shù)據(jù)量太大,不易操作,因此可以考慮另一種方案。該方案是:在試驗(yàn)室里測定緊扣檢查扭矩,把螺栓安裝在扭矩系數(shù)試驗(yàn)儀上,用電動(dòng)扳手把螺栓施擰到預(yù)拉力為設(shè)計(jì)預(yù)拉力誤差±2%以內(nèi),此時(shí)扭矩測量儀上顯示的扭矩值,就是該螺栓的檢查扭矩,從GB50205-2017中,我們得知高強(qiáng)度螺栓終擰1h時(shí),螺栓預(yù)拉力的損失已大部分完成,因此等待一個(gè)小時(shí),螺栓預(yù)拉力的損失已大部分完成,此時(shí)采用緊扣擰緊,測得衰減后的扭矩,本文用緊扣比A來表示衰減比值,根據(jù)TBJ214條文規(guī)定“考慮到預(yù)拉力損失約為10%,所以高強(qiáng)度螺栓連接副的施工預(yù)拉力為設(shè)計(jì)預(yù)拉力的1.1倍”,即螺栓的預(yù)拉力已經(jīng)從施工預(yù)拉力衰減到了設(shè)計(jì)預(yù)拉力,也即終擰扭矩衰減后是檢查扭矩,故用終擰扭矩乘以緊扣比A就是緊扣檢查扭矩。
3? 緊扣比試驗(yàn)
以該橋G1梁段U肋連接所用1405-62 M22×70螺栓為例,詳述試驗(yàn)過程。①抽取8套螺栓連接副樣品進(jìn)行試驗(yàn),首先正確安裝在扭矩系數(shù)試驗(yàn)儀上,然后使用電動(dòng)扳手進(jìn)行初擰、終擰,使螺栓預(yù)拉力達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)拉力誤差±2%以內(nèi),記錄此時(shí)的預(yù)拉力P1和扭矩T1,并且在螺栓和螺母相對(duì)位置畫一條細(xì)直線,如圖1所示。②靜止1個(gè)小時(shí),再用檢查扭矩扳手?jǐn)Q緊螺母,使螺母發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)角度大約2~3°,記錄此時(shí)的預(yù)拉力P2和扭矩T2,如圖2所示。③依次做完剩余的螺栓,記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù),根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1231-2006中的公式計(jì)算出扭矩系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差,根據(jù)TBJ 214-1992中的公式Tc=K·Pc·d(該橋施工預(yù)拉力Pc=220kN)計(jì)算出終擰扭矩,緊扣比A等于緊扣扭矩T2除以扭矩T1,終擰扭矩Tc乘以緊扣比A即是緊扣檢查扭矩,見表1。
4? 緊扣法檢查和松扣-回扣檢查對(duì)比試驗(yàn)
緊扣法檢查:根據(jù)表1,Tjch=594Nm,合格范圍(535-653)Nm,松扣-回扣法檢查:根據(jù)公式Tch=K×P×d(設(shè)計(jì)預(yù)拉力P=200kN)計(jì)算出Tch=572Nm,合格范圍(515-629)Nm,緊扣檢查扭矩和松扣-回扣檢查扭矩差值Tjch-Tch≈20Nm。我們通過螺栓現(xiàn)場檢查,分別用兩種不同的檢查方法對(duì)同一位置的螺栓進(jìn)行檢查,然后又分別在不同位置進(jìn)行檢查,測得8組對(duì)比檢查值如表2。
通過實(shí)測數(shù)據(jù)分析得知,緊扣法檢查扭矩值比松扣-回扣法檢查扭矩值大20Nm左右,緊扣比試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)相符,因此,通過緊扣比試驗(yàn)確定緊扣檢查扭矩的方案,具有準(zhǔn)確性、可行性。
5? 緊扣法質(zhì)量檢查
G1梁段U肋螺栓連接部分,經(jīng)過扳手標(biāo)定、螺栓初擰和終擰后,在4到24小時(shí)內(nèi),由專職質(zhì)量檢查員用緊扣法對(duì)螺栓質(zhì)量進(jìn)行檢查,檢查方法是在螺母與螺栓相對(duì)位置畫一條細(xì)直線,用檢查扭矩扳手?jǐn)Q緊螺母,使螺母發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng),讀出此時(shí)扭矩值,記錄此時(shí)的檢查扭矩值,做好終擰檢查記錄,其合格范圍為0.9Tjch~1.1Tjch,該環(huán)口總共1200套螺栓抽查數(shù)量為14個(gè),全部合格如圖4,如果有不合格的,不合格數(shù)量不得超過抽查總數(shù)的20%,如超過此值,則繼續(xù)抽查至累計(jì)總數(shù)的80%合格為止,然后對(duì)欠擰者補(bǔ)擰,超擰者更換螺栓重新擰緊。
6? 結(jié)語
目前,高強(qiáng)度螺栓檢查有松扣-回扣法和緊扣法檢查兩種,一般情況下,選擇松扣-回扣法檢查,如果遇到操作空間窄小,或者高空作業(yè),不易使用松扣-回扣法檢查,可以考慮采用緊扣法檢查,要使用緊扣法檢查,應(yīng)該測定緊扣檢查扭矩,應(yīng)當(dāng)編制緊扣法檢查工藝,使緊扣法檢查規(guī)范化。
參考文獻(xiàn):
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