某大桥高强度螺栓检测实施细则

—、总则1、 为了保质保量完成哈尔滨三环路西线跨松花江大桥工程的高强螺栓试验检测工作，根据国家、建设部、交通部、铁道部相关检测试验标准、规程、规范及设计的技术要求，使哈尔滨三环路西线跨松花江大桥工程高强度螺栓施工质量检测工作标准化、规范化，特制定本细则。2、 细则适用于哈尔滨三环路西线跨松花江大桥工程主桥钢结构安装。3、 我们的方针是科学、公正、严谨的检测，热忱、优质、高效的服务。希各相关方和现场试验人员按此细则执行。二、 试验室职责2.1、 试验室职责在项目部总工程师领导下，在中交二航局第二工程有限公司质量检测所的指导下开展高强度螺栓的试验检测工作，并对高强度螺栓的试验检测工作质量负责。建立健全高强螺栓试验管理制度、主要检测设备管理制度及操作规程，并认真执行。负责高强螺栓试验检测设备的检定、测试和校验工作。根据物资部门提供的委托单，做好高强螺栓的检验工作。负责对高强螺栓施拧用电动扳手的标定工作。认真执行技术规范、质量标准、试验规程和相关的法规。负责螺栓试验检测资料、扳手标定资料的管理工作，试验记录、检测报告必须数字准确，字迹清晰，结论正确，手续齐全。协助质检部、工程部，对复拧后的螺栓进行检查。2.2、 当班试验人员职责在实验室主任领导下，开展高强度螺栓的试验检测工作，并对高强度螺栓的试验检测工作质量负责。负责对每日发出电动扳手按照编号进行标定，并做好记录；负责对每日交回的电动扳手按照编号进行标定，并做好记录；负责螺栓施拧质量的检查工作。负责螺栓试验检测工作。三、 工作流程3.1、螺栓管理流程

3.2、电动扳手管理流程

四、螺栓试验检测4.1、 高强螺栓的技术要求4.1.1、 高强度大六角头螺栓的技术要求高强度大六角头螺栓的型式尺寸、技术条件、及标志符合“ GB/T1228-2006钢结构用高强大六角头螺栓”的规定。4.1.2、 高强度大六角头螺母的技术要求高强度大六角头螺母的型式尺寸、技术条件、及标志符合“ GB/T1229-2006钢结构用高强大六角头螺母”的规定。4.1.3、 高强度垫圈的技术要求高强度垫圈的型式尺寸、技术条件、及标志符合“GB/T1230-2006钢结构用高强垫圈”的规定。

4.1.4、对高强螺栓连接副的技术条件性能等级及材料及使用配合:螺栓、螺母、垫圈的性能等级和材料按照表1的规定(表中35VB钢的技术条件见附件1)表4.1-1类别性能推荐材料标准编号使用规格螺栓10.9S20MnTiBGB3077M2435VB M30螺母10H45GB699 垫圈HRC35~4545GB699 b.螺栓、螺母、垫圈的使用配合按表2规定表4.1-2螺栓螺母垫圈10.9S10HHRC35~4机械性能螺栓机械性能，在热处理方面要控制好淬火温度，保证其良好的淬透性，更要控制好回火温度，要避开回火脆性区。螺栓机械性能(i)试件机械性能生产厂家必须将制造螺栓的材料制成试件，进行拉力试验，其结果符合表 3的规定表4.1-3屈服伸长收冲击抗拉强强度率缩率韧性性能等级度％00.2(Mak(J/C(MPa)Pa)5(%)%)m2)10.9S1040~1940104259(ii)楔负荷试验进行螺栓实物楔负荷试验时，拉力符合表 4的要求，断裂应发生在螺纹部分或螺纹与螺杆交接处。表4.1-4

芯部及表面硬度试验应符合表5规定。表4.1-5性能等级维氏硬度HV30洛氏硬度HRCminmaxminmax10.93123673339(iv)脱碳层试验脱碳层按照GB3098.1中表3的有关规定螺纹规格D22M24M30M1要求保3136580H证荷载N500070003000b、螺母机械性能(i)螺母保证荷载试验螺母保证荷载应符合表6规定(ii)螺母硬度螺母硬度应符合表7规定表4.1-7匕匕厶冃性级等洛氏硬度维氏硬度minmaxminmax10HHRB98HRC28HV30222HV30274C、垫圈硬度垫圈硬度硬度为HV°329〜436(HRC3&45)(iii)硬度试0验S(iii)硬度试0验S螺纹规格DM2M2M3工程应力截3033535611拉力315367583000~000~000~表4.1-6a、 哈尔滨三环路西线跨松花江大桥使用的高强螺栓连接副必须按照保证扭矩系数供货，同批连接副的扭矩系数必须控制在 0.11〜0.15之间，扭矩系数标准差控制在0.010以下。b、哈尔滨三环路西线跨松花江大桥使用的高强螺栓连接副，有一个 10.9S高强度大六角头螺栓、一个10H高强度大六角螺母、两个HRC35~45高强度垫圈组成。c、 哈尔滨三环路西线跨松花江大桥使用的高强螺栓连接副扭矩系数保证期为自出厂之日起12个月。螺栓、螺母的螺纹a、螺纹的基本尺寸按照GB196粗牙普通螺纹的规定。螺栓螺纹公差带按照 GB197的6g,螺母螺纹公差带按照GB197的6H。b、 螺纹牙表面粗燥度的最大参数Ra应为12.5um。螺栓的螺纹末端螺栓螺纹的末端按照GB2的规定表面缺陷a、 螺栓、螺母的表面缺陷分别按照GB5779.1、GB5779.2规定。b、 垫圈不允许有裂缝、毛刺、浮锈和影响使用的凹痕、戈M伤。其他尺寸及形位公差螺栓、螺母、垫圈的其他尺寸和形位公差应符合 GB3013.1、GB3013.3C级产品的规定。表面处理螺栓、螺母、垫圈均应进行表面防锈处理，表面处理工艺及配方由制造厂选择，但经表面处理工艺后的10.9S级高强螺栓连接副扭矩系数应符合3.5.3条规定。4.2、高强螺栓试验检测4.2.1、取样规则：出厂检验按批进行，同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、长度(当螺栓长度EOOmm时，长度相差＜!5mm，螺栓长度＞100mm时，长度相差€0mm,可视为同一长度)、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺栓为同一批。同一性能等级、材料、炉号、螺纹规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的螺母为同一批。同一性能等级、材料、炉号、规格、机械加工、热处理工艺、表面处理工艺的垫圈为同一批。分别由同批螺栓、螺母、垫圈组成的连接副为同批连接副。对保证扭矩系数的螺栓连接副最大批量为3000套，每批抽取8套。422、高强度螺栓楔负载试验及螺栓芯部硬度试验、仪器设备aWI-100型万能材料试验机b、斜垫圈(①为6±0.5° 10±0.5°)c、 特制夹具d、 HBRV-187.5型布洛维硬度计、取样数量接高强度螺栓批号每批随机抽取8件。、按国标GB/T1231-2006规定，当螺栓L/d<3时，若不能做楔负载试验，允许做芯部硬度试验。、内容与步骤a高强度螺栓楔负载试验(i)试验机调试：选择合适的度盘、挂砣，将试验机调零，处于待令工作状态。将螺栓拧在带有内螺纹的专用夹具上(至少6扣)螺栓头下置-100楔垫〔当圆柱部分卩<2d，时置©为60(d为螺栓圆柱部直径)〕，再装在拉力试验上。(込)加载，记下断裂时的极限拉力、断裂部位。表格如下。高强度螺栓楔负载试验记录表序号规格批号极限拉力KN断裂部位备注试验： 校核： 记录： 试验日期:b、螺栓芯部硬度试验(i)HBRV-187.5型布洛维硬度计调试：选择合适的砝码(如做HRC试验时用A、B、及C的三个砝码；HRB试验则用A、B两个砝码)，用试验计所吊相应的标准不更改块，在不通位置打出硬度五次求出平均值判断硬度计精度，以便调试。试件的准备：对螺栓进行截短，截去的长度等于螺栓公称直径，表面光洁度达到▽ 6,对螺栓的表面以及支持面上的油垢擦净，也可用细砂纸稍稍打磨。芯部硬度试验，在螺栓距螺杆末端等螺纹直径d的截面上进行，任测四点取后三点平均值。试验布骤第一、按程序将螺杆放置工作台上在螺柱表面距离中心的1/4螺纹直径处，旋转手轮，使工作台缓缓升起，直到小指针在红点上，大指针在偏离垂直向上的位置5分度格范围内为止。第二、旋转指示器的调正盘，使标记B或C正好对准大指针。第三、将操纵手柄向后推倒，加主载荷。主载荷加好后，应停留10秒。特别是对于硬度较低的试件试件停留试件对于试验结果的影响很大，此点须加注意。第四、当指示器指针的运动显著地停顿下来后，即可将手柄扳回卸除主载荷。第五、读取硬度值。当做HRC试验，即采用金刚石压锥，A+B+C砝码，按刻度标记为C的读取读数，按刻度盘标记为B的读取读数结果计算及结论记录表格如下：序号规格批号硬度值(HRC)备注123平均注：硬度试验是测四点取后三点平均值。试验： 校核： 记录： 试验日期：423、高强度螺母保证荷载试验仪器设备aWI-100型万能材料试验机b、秒表(2)试验方法a试验机调试：选择合适的度盘，换好砣(A+B)升起5〜10伽调零，使试验机处于待令工作状态。b、螺母拧入螺纹芯棒，露出1〜3扣。施加荷载对螺母施加荷载，10H级保证荷载为：M22 315KNM24 367KNM30 583KN并持续15S，此时注意(试验时)夹头的移动速度不应超过 3mm/min。结果判断经过施加保证荷载后，螺母不应脱扣或断裂，当去除荷载后，可用手将螺母旋出，或者借助扳手松开螺母(但不应超过半扣)后，能用手旋出者为合格，反之为不合格。在试验中，如果螺纹芯棒损坏，则试验作废。、记录表格：高强度螺母保证荷载试验记录表序号规格批号保证何载卩N变形情况附注生产厂：批号：生产日期：进场日期：试验： 校核： 记录： 试验日期：424、硬度试验、高强度螺栓芯部硬度试验：满足HRC33〜39、螺母硬度试验a仪器设备：HBRV-187.5型洛氏硬度计b、 试验方法：试验在螺母表面进行，任测四点，取后三点平均值。c、 判断：满足HRC20〜28为合格。若验收有争议，以螺母支承面上的维氏硬度(HV30)试验为仲裁。、垫圈硬度试验a仪器设备：HBRV-187.5型洛氏硬度计b、 试验方法：试验在垫圈的表面进行，任测四点，取后三点平均值。c、 判断：满足HRC35〜45为合格，若验收时有争议，以维氏硬度(HV30)试验为仲裁。、试验记录表格硬度试验记录表序号规格批号硬度值(HRC)123平均备注注：硬度试验仪测四点取后三点平均值。试验： 校核： 记录： 试验日期:425、高强度螺栓扭矩系数试验.仪器设备检验所用的仪器设备必须经有关计量部门检定合格。a、 测定轴力的仪器，其示值应在测定轴力值的1%以下，仪器误差不得大于测定螺栓预拉力值的1%。b、 测定扭矩的仪器，其示值应在9.8Nm以下，施加于螺母上的扭矩，其误差不得大于测试扭矩的1%。c、 测试扭矩的工具有表盘扳手、扭矩/轴力测定仪。d、 其它工具有：电动扳手、稳压器电源、电笔、一般拧紧的梅花套筒扳手、内六角扳手、毛刷钳子、砂布、剪刀、划针、有机铅笔、干湿温度计等。.试验人员分工：记录监读1人，操作2人。.抽样方法对发往工地的高强度螺栓，工地按厂方提供的产品质量检验报告书进行抽样。抽样以批为单位进行。每批系指同一性能等级、同一材质料、同一炉号、同一工艺、同一螺纹规格。按国标GB/T1228~1231-2006标准复验。对保证扭矩系数供货的螺栓连接副最大批量为 3000套。每批随机抽取8套。8套连接副的扭矩系数平均值应在0.110〜0.150之间，标准偏差应w0.010。.试验环境要求高强度螺栓连接副在不同温度、不同相对湿度下测试的 K值不同。进行K值试验时，应记录环境温度和相对湿度。试验所用机具、仪表及连接副应放置在该环境中至少2h以上。.试验中的注意事项a、装高强度螺栓连接副，螺杆露出1〜3扣上(用垫块调整)，为防止垫圈转动，可加砂布垫圈作一般拧紧。注意垫圈带倒角的一面应朝向螺母支承面。b、 用表盘扳手施拧，对螺母施加的扭矩要平稳连续，当轴力计或扭矩仪接近所需要轴力时，操作扳手人员立即停止施拧，记录人员记下扭矩和轴力。轴力为最后显示的最大读数值。轴在设计轴力的1.05〜1.1倍之间为宜。c、 施加扭矩时，垫圈不得转动，否则试验无效。d、高强度螺栓每一连接副只能试验一次(7).高强度螺栓连接副扭矩数试验表哈尔滨三环路西线跨松花江大桥高强度螺栓扭矩系数试验记录日期： 〈温度：C湿度：% > 第页编号规格批号扭矩T〈NM>轴力P〈KN>扭矩系数K平均值标准偏差(Tn-1紧扣扭矩(NM)紧扣轴力(KN)紧扣比12345678试验:计算:复核:年月日（8）.数据取舍扭矩系数K是反映高强度螺栓连接副的一个综合性指标。凡属于高强度螺栓连接副本身因素造成的K值超标的，数据保留。非螺栓本身的因素，属于操作、仪器（如垫圈装反、螺栓的丝扣碰伤或沾有灰尘等）造成的K值超标的应舍去，查明原因后重新试验。4.3、 高强度螺栓施拧工艺试验431、 高强度螺栓工艺试验：对每个供货厂家第一批供货的产品各抽取4个批号、每批25组、每组5套高强度螺栓进行扭矩系数试验，检验工厂近期产品的整体质量状况，并运用数理统计原理推断样本扭矩系数平均值反映整批扭矩系数平均值代表性的大小， 作为施工过程中调整施拧扭矩、保证高强度螺栓终拧预拉力满足设计要求的重要参考指标 。432、 预拉力损失试验：利用本桥板面抗滑移系数试件进行高强度螺栓预拉力损失试验，试验时间持续 24小时。由于每套抗滑移系数试件只能安装4颗高强度螺栓，因此需使用至少六套试件进行预拉力损失试验（每套试件完成预拉力损失试验后可直接进行板面抗滑移系数试验，不影响板面抗滑移系数试验的结果）。根据试验结果确定本桥高强度螺栓的施工预拉力。433、 紧扣检查扭矩试验：高强度螺栓终拧后必须进行终拧质量检查，检查采用“紧扣法” ，检查应由专职技术人员负责，操作人员必须有较强的责任心、经培训合格后相对固定的从事终拧质量检查工作。紧扣检查扭矩试验由以上操作人员参加进行，根据试验结果制定本桥高强度螺栓终拧检查扭矩。434、 施拧工具标定：确定合适的标定方法、选用适宜的标定设备是保证电动扳手输出扭矩准确的重要条件，本桥拟采用“扭矩、轴力检测仪”（以下简称“扭、轴仪”）进行电动扳手标定。在钢梁架设前，应做好仪器的安装、调试工作，熟悉仪器的性能和操作方法并报请当地计量部门对仪器进行计量检定。4.4、 板面抗滑移系数试验：板面抗滑移系数试验分试件所代表的该批钢梁架设之前（以下简称架梁前）和架设完毕后（以下简称架梁后）两次进行，每次各按试件数量的 50%进行试验。考虑到钢梁架设的周期性，架梁后试验的板面抗滑移系数试件应随该批钢梁同一场地、同一气候条件下存放。架梁前试验的板面抗滑移系数应》0.45才能架梁，架梁后试验的板面抗滑移系数》0.45方可验收。若考虑因不可抗力因素延长架梁周期，建议钢梁制造厂随梁多配2组板面抗滑移系数试件，以便于工地分阶段进行试验，适时掌握板面抗滑移系数的变化情况。在铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定（TBJ214-92）第2.2.4条制造厂在发送构件时，必须提供出厂时测试的栓板面抗滑移系数试验数据。抗滑移系数试件的设计、制作和测试应符合铁道部标准《铁路钢桥栓接板面抗滑移系数试验方法》 （TB2137-90）的规^定。4.4.1、仪器设备（1） 100t万能材料试验机一台。（2） 静态应变测量处理仪一台。（3） 压力环4个。（4） 电动扳手、控制箱一套。（5） 套筒扳手1套。（6） 稳压电源器一台。（7） 钢直尺、铅笔、粉笔、电笔、起子等。（8） 游标卡尺。442、内容与步骤1） 、选择4个压力环。选好刚标定的压力环4个与YJ-22型静态应变测量处理仪，YZ-22转换箱联成半桥测量电桥（见压力环标定）2） 、计算出各压力环受到1.1M应力时所对应的应变值，计算可以从各压力环校订时约出的应变与应力的相关方程中求得，也可以简略用内插法在所用应力范围内求出。3） 、摩擦板检查划线检查摩擦板干净与否，有无油污或划痕，飞边毛刺，用干净刷子刷去灰尘，对沾有油污处，可用丙酮擦净。板面必须干燥，对放置露天的摩擦板（或验比较模拟现场需要）可在试验前放置室内，让其自然干。检查完好后，可用钢直尺划板面中线，以便上机时对中。4）、按设计图纸，拼装好试件C1（或B1、B2）安装时严禁强行穿入螺栓。对于螺栓不能自由穿入的栓孔，应用与栓孔直径相同的铰刀或钻头进行修整或扩钻。选用的拼装螺栓，按其长度L=L'+△L+压力环高=L'+（m+2s+ip）+H压选用。式中：L' 连接板层总厚度（伽）L 附加长度（伽）L=m+2s+ip其中m 高强度螺母公称厚度（伽）s 高强度垫圈公称厚度（伽）i 当L三100伽时，i=2,当L>100伽时，i=3P 螺纹的螺距（mm）5） 、应变仪的预热灵敏系数修正，工作状态调零。与压力环校订一样，经过预热K修正调零，自检使应变仪处于待令工作状态。6） 、对拼装好的试件上的高强度螺栓一般拧紧。初拧——用电动扳手初拧高强度螺栓初拧，使初拧扭矩约为终拧扭矩的50%，也即使应变仪显示的应变值约为终拧应变值的40%〜50%之间，对中间两孔初拧，此时注意卡游，初拧完好后退掉边上两孔的冲钉，换上螺栓套好压力环进行初拧。终拧——-按顺序终拧可编号0、1、2、3示意对高栓终拧使应变仪产生的应变值接近上述个压力环计算值。7） 、试验机调试选用合适的度盘、挂砣、将试验机调零，处于待令工作状态。8） 、摩擦板夹持到上下夹头间。把终拧完后的摩擦板装入试验机夹具内，注意对中，夹好上、下夹具，此时读出应变仪显示的各压力环的应变值，记录下来。划出摩擦板上下面记号线，以便发生滑移时的判断。9） 、加载加载人员平稳加载，试验人员注意看好板上、下面的记号线，当试验机表指针显示停顿，此时由加载人员报出压力机表盘指针（KN），由试验人员报出是上面错动还是下面错动，由记录人员记录P上或P下值。10） 、卸载、松螺栓卸载，拿下摩擦板用电动扳手松掉螺栓，记下各压力环回零情况，看是否需要修正或能否修正。、摩擦系数试验记录表格摩擦系数f(精确至0.001)f上=P上12(No+N2)f下=P下/2(N1+N3)五、 资料管理5.1、 对出厂资料的要求：生产厂家应以批为单位，提供产品质量检验报告，内容如下：.规格、数量；.性能等级；.材料、炉号、化学成分；.试件拉力试验和冲击韧性试验数据；.机械性能试验数据；.连接副的扭矩系数平均值、标准偏差、测试环境温度；.出厂日期和批号；每批螺栓应有出厂合格证，出厂合格证上应标明生产厂家名称、出厂日期、批号、数量。对于产品质量检验报告中所附的螺栓、螺母、垫圈用母材材质出厂证明必须加盖螺栓生产厂家鲜章并注明原件存放处。5.2、 现场检验资料的管理：试验记录由实验室当班试验人员负责填写，由中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院住工地人员审核，由试验室存档保存。试验检测报告由试验人员负责填写，由中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院桥科院人审核、盖章、签发，所有检测报告要求提交一式 5份，盖章后的报告由实验室登记并移交质检部存档。六、 施拧扳手标定及管理6.1、施拧扳手的标定方法

6.1.1.、表盘扳手标定：紧扣检查用的表盘扳手，使用前必须标定，表盘扳手标定采用挂重法标定(标准砝码)。表盘式扭矩扳手标定记录扳手型号：编号：挂重力臂：m扳手自重：kg重心距离：m挂篮重量16.50kg挂篮力臂：m加载重量(kg)理论计算值表(Nm)表盘扳手读书值(Nm)扭矩仪读数直(NM)误差1%误差2%进程回程进程回程备注标定日期：环境温度： °C 相对湿度：%标定人： 机算： 复核:6.1.2.电动扳手的标定(1)电动扳手标定操作规程a、每台电动扳手每天上班前和下班后都必须进行标定， 标定误差应符合相关规定b、 标定电动扳手由当班技术人员负责，标定结果由当班技术人员签认。c、 操作人员应相对固定的从事标定工作，且应熟悉电动扳手和扭矩、轴力检测仪的操作规程并按规定操作。d、电动扳手在扭矩、轴力检测仪上标定。 初始标定时可使用旧栓进行扭矩预调整,正式标定应使用与当天桥上所施拧同规格、批号的高强度螺栓进行电动扳手标定。e、 当天下班的电动扳手应及时进行下班后标定。若发现扭矩超出规定值的规定范围，应作好校验记录，并及时通知相关部门。f、 每台电动扳手和控制器应固定配套、编号使用，不得混杂。对标定好的电动扳手应及时用胶带封住控制器的调节旋扭，并指定专人使用。使用过程中严禁随意调节控制器的调节旋扭。g、 建立电动扳手标定和领用登记制度，每把电动扳手标定好后，标定人员和领用人员需在登记簿上登记签字。h、 电动扳手标定试验室应保持干燥和通风，并应配置温度湿度计，一般闲杂人员不得随意在试验室逗留。(2)电动扳手标定记录电动扳手标定记录电扳编号控制器编号螺栓批号螺栓规格班前标定班后标定序号电扳输出扭矩(NM)扭矩平均值(NM)扭矩规定值(NM)误差％序号电扳输出扭矩(NM)扭矩平均值(NM)扭矩规定值(NM)误差％1122334455备注标定时间： 年月 日 时分标定环境温度： C, 相对湿度： ％标定时间： 年月 日 时分标定环境温度： C, 相对湿度： ％电扳型号:标定:标定:记录:记录:计算:复核:计算:复核:6.2、 电动扳手操作规程1、 连接电源前应先查看电源电压是否与电扳名牌相符，是否有接地装置，为保证电扳的控制精度，每台电扳必须配备专用的稳压器。2、 电扳使用的环境温度为-10C~40C，当环境温度超过这一范围时，不得使用电动扳手。若确需使用时，应在相同温度条件下标定，并对该扳手所施拧的螺栓全部进行扭矩检查。3、 电动扳手工作前应开机空转3――5分钟。操作过程中如发现电机火花大、声音异常、扭矩不稳定等，应立即停机检查，切勿带病工作。4、 变换旋转方向时必须待电机停止转动后进行，严禁在电动扳手运