鋼結(jié)構(gòu)連接與高強(qiáng)度螺栓施工技術(shù)

孟立周

【摘要】在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑快速發(fā)展的今天，在工藝和質(zhì)量控制上也提出了更多的要求。而由于近年來鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益廣泛，使得鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)成為鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。高強(qiáng)度螺栓作為鋼結(jié)構(gòu)連接中不可或缺的一種附件，其施工技術(shù)質(zhì)量的高低，將直接影響到鋼結(jié)構(gòu)連接的質(zhì)量。所以我們必須切實掌握高強(qiáng)度螺栓與鋼結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)要點(diǎn)，才能實現(xiàn)其工藝質(zhì)量的最優(yōu)化。同時，鋼結(jié)構(gòu)的連接又離不開焊接技術(shù)的支持，所以本文首先簡要的對鋼結(jié)構(gòu)連接中常見的焊接技術(shù)進(jìn)行了簡要的梳理，并著重分析了鋼結(jié)構(gòu)與高強(qiáng)度螺栓的連接施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)連接；高強(qiáng)度螺栓；施工技術(shù)；焊接

焊接技術(shù)雖然不是本文論述的重點(diǎn)，但是其在鋼結(jié)構(gòu)連接中又有著十分重要的意義，所以在鋼結(jié)構(gòu)工程中，既要強(qiáng)化高強(qiáng)度螺栓連接施工技術(shù)的掌握，焊接技術(shù)的應(yīng)用也不容忽視，才能更好地確保工程質(zhì)量得到有效的提升。

一、鋼結(jié)構(gòu)連接中的焊接技術(shù)要點(diǎn)概述

第一，焊條和焊絲必須結(jié)合母材化學(xué)成分、使用條件、力學(xué)性能、施工條件等方面進(jìn)行綜合考慮，且在焊接鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)確保焊條與焊絲在化學(xué)和力學(xué)性能上與母材相符，采取光譜分析化學(xué)成分與母材相符與否。在鋼結(jié)構(gòu)和碳素鋼組合焊接時，其焊條和焊絲都需要結(jié)合焊接技術(shù)規(guī)范來進(jìn)行，鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)不同，其焊條和焊絲也不同。例如12GrMo的鋼結(jié)構(gòu)，焊條和焊絲應(yīng)分別采用E5515-B2（8307）、TIG-R30。

第二，焊條必須在規(guī)定的時間、溫度內(nèi)將其烘干后方能用于焊接，并安排專人管理，焊條烘干后需要利用專業(yè)保溫桶來存放，并不得隨便堆放。

第三，在坡口焊接時，嚴(yán)禁在其之外母材表面存在引弧電流與試驗電流，尤其是要預(yù)防電弧將木材擦傷。當(dāng)焊件的含鉻量或者合金元素含量大于等于3%或大于5%時，利用氬弧焊進(jìn)行打底焊接時，需要在管道內(nèi)部充滿保護(hù)性氣體（常見的是氬氣），預(yù)防內(nèi)側(cè)焊縫的金屬出現(xiàn)氧化的情況。但是在現(xiàn)實中，一些焊工認(rèn)為脈沖氬弧焊和直流氬弧焊的區(qū)別不大，往往混為一堂，實則不然。

四是每條焊縫應(yīng)盡可能地一次性連續(xù)地完成。但是如果需要斷焊，必須結(jié)合技術(shù)規(guī)范，采取相應(yīng)的措施來防止裂縫出現(xiàn)，比如緩冷法、后熱法。而在再次開焊之前，需要對焊層表面進(jìn)行檢查，只有保障沒有裂紋的基礎(chǔ)上方能進(jìn)行焊接。

五是在焊接之前預(yù)熱時，其加熱范圍是在基于焊縫中心的前提下，每側(cè)大于等于焊件厚度三部。而在焊接之后，其熱處理加熱范圍，就是每側(cè)大于等于焊縫寬度三倍，并在加熱帶之外的部位做好保溫工作，對稱布置溫測點(diǎn)，測溫數(shù)量在2個點(diǎn)之上。

六是若焊接中容易形成延遲裂紋，就需要在焊接后強(qiáng)化對其的熱處理，若處理不到位、不及時，需要在焊接之后將其均勻加熱到200到300℃之后實施保溫緩冷，再次進(jìn)行熱處理。焊后熱處理加熱溫度，也需要強(qiáng)化對其的控制，若溫度升高到400℃時，應(yīng)對其加熱速率進(jìn)行嚴(yán)格控制。而焊接熱處理后的恒溫時間，則是25mm厚的管壁需要恒溫一個小時，且時間在一刻鐘以上，恒溫時的最高與最低溫度在65℃之內(nèi)]。

二、高強(qiáng)度螺栓施工技術(shù)

（一）技術(shù)前提

在高強(qiáng)度螺栓施工中，應(yīng)始終以《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）為指導(dǎo)，在具體的施工中，《規(guī)程》中的3.1.7、4.3.1、6.1.2、6.2.6、6.4.5、6.4.8條屬于強(qiáng)制性規(guī)定，在整個工作中必須嚴(yán)格遵循，否則就無法確保工程質(zhì)量。這也是確保高強(qiáng)度螺栓施工技術(shù)的根本前提。

（二）切實加強(qiáng)連接技術(shù)質(zhì)量的控制

鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接中，其常見的類型主要有摩擦型、承壓型，常見的方法有扭矩法，轉(zhuǎn)角法，常見的連接方式有栓焊并用和栓焊混用兩種，需要注意的系數(shù)主要是抗滑移系數(shù)和扭矩系數(shù)。所以在施工中，需要掌握不同連接類型、方法、方式和系數(shù)的內(nèi)涵，這樣才能更好地在工程質(zhì)量控制中做到有的放矢。在連接類型方面，就摩擦型的連接來看，主要是借助高強(qiáng)度螺栓來緊固，通過被連接件與之形成的摩阻力來進(jìn)行剪力傳遞，從而把構(gòu)件和部件進(jìn)行整體連接。而承壓型的連接，主要是借助螺桿的抗剪力、螺桿和孔壁承壓力來傳遞剪力，從而構(gòu)件和部件進(jìn)行整體連接。在連接方法方面，扭矩法的要點(diǎn)就是對施工扭矩值進(jìn)行控制，從而達(dá)到緊固高強(qiáng)度螺栓連接副的方法。而轉(zhuǎn)角法，則是對螺栓和螺母的相對轉(zhuǎn)角值進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上，從而達(dá)到緊固高強(qiáng)度螺栓連接副的方法。在連接方式方面，針對栓焊并用的方式而言，主要是在摩擦連接高強(qiáng)度螺栓與貼角焊縫的基礎(chǔ)上，利用其同時承擔(dān)同一剪力的連接接頭的方式，而栓焊混用，主要是對用鋼結(jié)構(gòu)制作而成的梁柱和支撐構(gòu)件，在拼接和互相的連接節(jié)點(diǎn)上，將翼緣利用熔透焊接縫來連接，而腹板則采取摩擦型的方法，利用高強(qiáng)度螺栓對鋼結(jié)構(gòu)接頭進(jìn)行連接。在連接系數(shù)方面，就抗滑移系數(shù)而言，主要是高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面且滑移過程中，其滑動外力和垂直在摩擦面的高強(qiáng)度螺栓預(yù)應(yīng)力總和的比值。而扭矩系數(shù)則是在連接高強(qiáng)度螺栓時，施工與螺母上的緊固扭矩與之在螺栓導(dǎo)入時的軸向的緊固軸力間的比例系數(shù)]。

三、結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)連接與高強(qiáng)度螺栓施工技術(shù)具有較強(qiáng)的專業(yè)性，不僅要掌握連接技術(shù)，而且焊接技術(shù)也不能忽視，所以我們必須在掌握焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上，切實加強(qiáng)對《規(guī)程》中相關(guān)要求的解讀，并緊密結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程項目的實際運(yùn)行需要，在焊接和連接技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，并切實強(qiáng)化對其技術(shù)質(zhì)量的檢查和控制，才能實現(xiàn)其施工質(zhì)量的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜彥波.鋼結(jié)構(gòu)連接與高強(qiáng)度螺栓施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2014（21）：226.

[2]劉秀偉.探討鋼結(jié)構(gòu)連接與高強(qiáng)度螺栓施工工藝[J].黑龍江科技信息，2014（15）：167.

[3]呂忠山.探討鋼結(jié)構(gòu)連接與高強(qiáng)度螺栓施工工藝[J].科技與企業(yè)，2013（1）：216.