ISO 17607-62023 钢结构钢结构施工第6部分螺栓连接标准立项发展报告

钢结构施工第6部分：螺栓连接（ISO17607-6:2023）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Steelstructures—Executionofstructuralsteelwork—Part6:Bolting(ISO17607-6:2023)摘要螺栓连接作为钢结构施工中最关键的连接方式之一，其质量直接关系结构安全与耐久性能。随着大跨径桥梁、超高层建筑及大型公共基础设施的快速发展，钢结构工程对高强度螺栓连接施工技术与质量验收提出了更高要求。然而，由于缺乏统一的国际标准，各国在螺栓连接施工工艺、紧固方法、检验程序等方面存在显著差异，导致跨境工程协调困难、质量水平参差不齐。ISO17607-6:2023《钢结构施工第6部分：螺栓连接》由国际标准化组织于2023年12月8日正式发布，系统规定了钢结构螺栓连接的施工要求、紧固作业规程、检验验收准则及质量控制体系。本标准适用于建筑和土木工程中钢结构制造与安装过程的螺栓连接作业，涵盖普通螺栓连接、高强度螺栓连接及扭剪型螺栓连接等类型。标准的发布填补了国际标准在钢结构螺栓连接施工与验收领域的技术空白，为全球钢结构工程质量管控提供了统一的规范性依据，对提升国际工程协同效率、保障结构安全具有深远意义。本报告对该标准的编制背景、核心技术内容、推广实施路径及应用前景进行了系统论述。关键词：钢结构施工；螺栓连接；国际标准；紧固工艺；质量控制；工程验收AbstractBoltedconnections,asoneofthemostcriticaljoiningmethodsinsteelstructureconstruction,directlydeterminestructuralsafetyanddurabilityperformance.Withtherapiddevelopmentoflong-spanbridges,superhigh-risebuildings,andlarge-scalepublicinfrastructure,higherrequirementshavebeenplacedontheconstructiontechnologyandqualityacceptanceofhigh-strengthboltedconnectionsinsteelstructureengineering.However,duetothelackofunifiedinternationalstandards,significantdifferencesexistamongcountriesintermsofboltingconstructionprocesses,tighteningmethods,andinspectionprocedures,leadingtodifficultiesincross-borderengineeringcoordinationandunevenqualitylevels.ISO17607-6:2023,"Steelstructures—Executionofstructuralsteelwork—Part6:Bolting,"wasofficiallyreleasedbytheInternationalOrganizationforStandardizationonDecember8,2023,systematicallyspecifyingconstructionrequirements,tighteningoperationprocedures,inspectionandacceptancecriteria,andqualitycontrolsystemsforsteelstructureboltedconnections.Thisstandardisapplicabletoboltingoperationsinthefabricationanderectionprocessesofsteelstructuresinbuildingandcivilengineering,coveringordinaryboltedconnections,high-strengthboltedconnections,andtorsion-sheartypeboltedconnections.Thereleaseofthisstandardfillsthetechnicalgapininternationalstandardsregardingconstructionandacceptanceofsteelstructureboltedconnections,providingunifiednormativebasisforglobalsteelstructureengineeringqualitycontrolandbearingfar-reachingsignificanceforenhancinginternationalengineeringcollaborationefficiencyandensuringstructuralsafety.Thisreportprovidessystematicelaborationonthestandard'sdevelopmentbackground,coretechnicalcontent,promotionandimplementationpathways,andapplicationprospects.Keywords:steelstructureconstruction;boltedconnection;internationalstandard;tighteningprocess;qualitycontrol;engineeringacceptance一、引言1.1研究背景钢结构因其高强度、轻质、施工便捷及可循环利用等优势，已成为当代建筑工程的重要结构形式。全球范围内，钢结构在超高层建筑、大跨径桥梁、体育场馆、工业厂房、海上平台及核电站设施中应用日益广泛。据统计，全球钢结构年产量已超过2亿吨，且保持持续增长态势。在钢结构施工全过程中，连接作业是决定结构整体性和安全性的核心环节。螺栓连接以其施工便捷、可拆卸、质量可控性强等优点，成为钢结构现场安装的主要连接方式，约占钢结构连接总量的70%以上。然而，螺栓连接施工质量受多重因素影响，包括连接副材料性能、紧固工具精度、施工工艺方法、操作人员技能水平以及检验检测手段等。长期以来，各国在螺栓连接施工领域各自为政，技术标准差异显著。例如，欧洲以EN1090-2为依据，强调施工等级与质量管控体系的对应关系；美国以RCSC（ResearchCouncilonStructuralConnections）规范为核心，采用扭矩法、扭剪法等不同紧固方法的技术要求；日本则基于JIS标准建立了独特的高强度螺栓连接技术体系。这些标准之间的差异不仅增加了国际工程项目的协调成本，也带来了质量验收标准不统一的技术风险。1.2标准立项必要性在上述背景下，国际标准化组织（ISO）认识到制定统一的钢结构螺栓连接施工国际标准具有以下重要意义：其一，统一全球钢结构螺栓连接施工的技术要求和验收准则，消除贸易技术壁垒，促进国际工程承包与装备贸易的便利化；其二，为各国制定或修订本国标准提供国际层面的技术参照，推动全球钢结构工程质量水平的整体提升；其三，为"一带一路"沿线国家基础设施建设中大量采用的钢结构工程提供明确的技术依据，降低技术合作风险。为此，ISO/TC167（钢结构与铝结构技术委员会）组织国际专家启动了ISO17607系列标准的编制工作。1.3ISO17607系列标准概述ISO17607系列标准旨在建立钢结构施工全过程的国际统一技术规范，涵盖设计文件解读、材料验收、切割成型、焊接连接、螺栓连接、铆接及涂装防护等关键施工环节。该系列标准共分六个部分，其中ISO17607-6:2023《钢结构施工第6部分：螺栓连接》作为系列标准的重要组成部分，由国际标准化组织ISO/TC167技术委员会归口管理，历经多年多轮国际研讨与草案修订，最终于2023年12月正式发布。二、标准编制过程2.1编制历程与工作阶段ISO17607-6:2023的编制工作经历了系统严谨的程序。2018年，ISO/TC167技术委员会在瑞典斯德哥尔摩召开全体会议，正式提出制定钢结构螺栓连接施工国际标准的提案并获投票通过立项，编号确定为ISO17607-6，由国际标准化组织承担秘书处职责。项目成立工作组WG3，由来自中国、德国、日本、美国、英国、法国、澳大利亚、韩国等成员体的技术专家组成。标准编制遵循ISO议事规则，按照工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）四个阶段推进。各阶段均进行了多轮意见征集和技术论证，项目团队累计处理来自各成员体提交的技术意见超过800条。2021年形成委员会草案，2022年进入DIS阶段投票，2023年上半年通过FDIS投票，经ISO中央秘书处最终审定，于2023年12月8日正式发布实施。全过程历时近五年，充分体现了国际标准编制过程的严谨性和技术论证的充分性。2.2主要起草单位本标准由ISO/TC167钢结构技术委员会归口管理，主要起草单位包括：德国钢结构协会（DASt）、中国钢结构协会、日本钢结构协会、美国钢结构协会（AISC）、欧洲钢结构公约（ECCS）等国际知名技术组织，以及来自各成员体的骨干企业和科研机构的数十位专家。三、标准主要内容3.1范围界定ISO17607-6:2023适用于建筑和土木工程中钢结构制造与安装过程中的螺栓连接施工，包括工厂预制阶段的高强度螺栓连接和现场安装阶段的各类螺栓连接作业。标准内容涵盖普通螺栓连接、高强度螺栓承压型连接和高强度螺栓摩擦型连接等施工类型，同时涉及扭剪型高强度螺栓连接、锚栓连接等特殊连接形式的技术要求。3.2规范性引用与术语定义标准引用了ISO898（紧固件机械性能）、ISO14589（螺栓连接副）、ISO3506（耐蚀不锈钢紧固件）及ISO1891等基础标准，并明确定义了连接副、紧固轴力、扭矩系数、施工预拉力、摩擦面抗滑移系数等关键术语，为国际工程实践中的技术交流提供了统一的语义基础。3.3施工准备要求标准对施工前的技术准备工作提出了系统要求。在设计文件审核方面，要求确认连接节点的设计详图、螺栓规格、强度等级、紧固方法及检验标准等技术参数的完整性和可施工性。在施工方案编制方面，要求针对工程特点制定包含螺栓存储管理、紧固工艺参数、检验批次划分、人员配置等内容的专项施工方案。在紧固工具校准方面，明确了扭矩扳手、电动扳手、扭剪型专用扳手等工具的标定周期（不得超过3个月）和精度等级要求（扭矩误差不超过±4%）。3.4紧固施工工艺规程（1）普通螺栓连接：要求螺栓自由穿入螺栓孔，对于设计允许的螺栓孔偏差，允许采用较刀进行修孔，但修孔范围应控制在设计许可范围内，严禁气割扩孔。螺栓紧固后，螺杆应突出螺母端面至少2个螺纹圈，以确保连接的可检查性。对于承压型连接，应确保连接板件接触面紧密贴合。（2）高强度螺栓连接：摩擦型连接接触面处理应符合设计规定的抗滑移系数要求，标准规定接触面不得有毛刺、飞边、油污、锈蚀等影响抗滑移系数的缺陷。施工紧固分为初拧和终拧两个阶段，对于大型节点还应增加复拧工序。初拧扭矩应为终拧扭矩的50%~70%，复拧扭矩等于初拧扭矩。终拧扭矩按公式T=K·P·d计算确定（T为终拧扭矩，K为扭矩系数，P为施工预拉力，d为螺栓公称直径），施工预拉力取设计预拉力的1.1倍以保证连接副的松弛后仍能满足设计预拉力要求。（3）扭剪型高强度螺栓连接：采用专用电动扳手施工，以螺栓尾部梅花头被拧断作为终拧完成的判定标准。梅花头拧断后应检查确认，未能拧断的应作标记并按相关要求更换或补拧。（4）紧固顺序：标准要求螺栓紧固应按从节点中心向四周扩展的顺序进行，确保连接板件均匀受力。一个节点分多次紧固时，应制定合理的作业顺序，避免连接板产生局部过载或欠拧现象。3.5检验与验收标准建立了施工过程检验和最终验收相结合的二级质量检验体系。施工过程检验包括：紧固工具校准记录核查、螺栓批次复验、摩擦面抗滑移系数复验（每2000t为一检验批）、初拧/终拧标记检查等。最终验收包括：-扭矩检验法：对按扭矩法施工的高强度螺栓，采用扭矩扳手进行拧紧度检查。标准规定采用“松扣、回扣法”，即将螺母拧松约30°~50°，再重新拧至原位，读取扭矩值，其值应不小于规定终拧扭矩值的90%且不大于110%，视为合格。每个检验批抽检数量不少于该批螺栓连接副总量的10%，且不少于10套。-转角检验法：对按转角法施工的螺栓连接，通过检查螺母转角标记的对应关系判断是否完成预定转角。-扭剪法检验：对扭剪型高强度螺栓，直观检查螺栓尾部梅花头是否已拧断，未拧断者应进行更换或用扭矩法补拧并做标记记录。标准规定检验批按同一性能等级、同一直径、同一紧固方法的螺栓连接副每200套划分为一个检验批，每个检验批抽检数量不少于8套（即4%）。当抽检结果不合格时，应加倍扩大抽检数量（加倍为16套，即8%）；如仍有不合格，则应对该检验批逐套检查处理。检验合格判定规则和记录管理要求均进行了明确规定，并要求质量记录保存期不少于工程竣工后10年，确保全过程质量可追溯。3.6质量控制与文件管理标准要求施工单位建立完善的质量管理体系，明确各工序质量控制点的设置和检查要求，实行施工人员自检、互检和专业检相结合的三检制度。质量记录应涵盖材料证明文件、工艺参数记录、检验报告、不合格项处理记录等全部技术文件，形成完整的质量追溯链条。四、主要起草单位介绍4.1德国钢结构协会（DASt）德国钢结构协会（DeutscherAusschussfürStahlbau，DASt）成立于1952年，是德国钢结构领域最具权威性的专业技术组织，总部位于德国科隆。该协会长期致力于钢结构设计理论、施工技术和标准化研究，是ISO/TC167的积极成员和多项国际标准的核心起草力量。DASt下设材料、设计、施工、防腐等多个专业技术委员会，汇聚了来自大学、研究机构、设计院、施工企业和材料制造商的顶级专家。DASt在螺栓连接技术领域拥有深厚积淀，其参与制定的DASt-Richtlinie系列技术指南在欧洲钢结构领域具有广泛影响，尤其在摩擦型连接设计方法、高强螺栓紧固技术和质量保证体系方面的技术成果处于国际领先水平。自2018年ISO17607-6立项以来，DASt派出多名资深专家深度参与各阶段草案编制和技术研讨，承担了标准中紧固工艺参数确定、检验方法验证等技术难点攻关任务，为本标准的科学性、严谨性和可操作性作出了重要贡献。五、结论与展望5.1主要结论ISO17607-6:2023《钢结构施工第6部分：螺栓连接》是钢结构施工领域重要的国际标准，其发布具有里程碑意义。该标准系统整合了全球钢结构螺栓连接施工的先进技术经验和工程实践成果，构建了覆盖施工全过程的技术规范和质量管理框架，为国际钢结构工程的螺栓连接施工提供了统一的技术准则和验收依据。标准在技术内容上兼顾了各成员体现有标准体系的技术特点，具有广泛的国际适用性和可操作性。标准的实施将产生显著的综合效益：对工程设计单位而言，可依据统一标准进行跨国项目设计，减少因标准差异导致的设计变更；对施工企业而言，可优化施工工艺和管理流程，降低国际工程项目的技术协调成本，提升施工效率和质量水平；对业主和监理单位而言，可获得明确的验收依据和质量判定准则，有效保障工程质量。5.2未来展望随着全球钢结构工程规模持续扩大和技术不断进步，ISO17607-6的后续发展可从以下方向推进：在标准修订方面，跟踪新型螺栓连接技术（如智能紧固件、预紧力实时监测系统）的发展，适时纳入新材料、新工艺和新工具的技术要求；在标准应用方面，推动各国积极采用本标准并开展本地化技术转化，通过国际标准与技术援助相结合的方式促进发展中国家钢结构施工技术水平的提升；在技术协同方面，加强与ISO17607系列其他部分（如焊接、制作、安装等）的协调配套，进一步完善钢结构施工国际标准体系；在数