钢结构连接与高强度螺栓施工技术

孟立周

【摘要】在现代钢结构建筑快速发展的今天，在工艺和质量控制上也提出了更多的要求。而由于近年来钢结构的应用日益广泛，使得钢结构连接技术成为钢结构工程质量的关键。高强度螺栓作为钢结构连接中不可或缺的一种附件，其施工技术质量的高低，将直接影响到钢结构连接的质量。所以我们必须切实掌握高强度螺栓与钢结构的连接技术要点，才能实现其工艺质量的最优化。同时，钢结构的连接又离不开焊接技术的支持，所以本文首先简要的对钢结构连接中常见的焊接技术进行了简要的梳理，并着重分析了钢结构与高强度螺栓的连接施工技术。

【关键词】钢结构连接；高强度螺栓；施工技术；焊接

焊接技术虽然不是本文论述的重点，但是其在钢结构连接中又有着十分重要的意义，所以在钢结构工程中，既要强化高强度螺栓连接施工技术的掌握，焊接技术的应用也不容忽视，才能更好地确保工程质量得到有效的提升。

一、钢结构连接中的焊接技术要点概述

第一，焊条和焊丝必须结合母材化学成分、使用条件、力学性能、施工条件等方面进行综合考虑，且在焊接钢结构时，应确保焊条与焊丝在化学和力学性能上与母材相符，采取光谱分析化学成分与母材相符与否。在钢结构和碳素钢组合焊接时，其焊条和焊丝都需要结合焊接技术规范来进行，钢结构材质不同，其焊条和焊丝也不同。例如12GrMo的钢结构，焊条和焊丝应分別采用E5515-B2（8307）、TIG-R30。

第二，焊条必须在规定的时间、温度内将其烘干后方能用于焊接，并安排专人管理，焊条烘干后需要利用专业保温桶来存放，并不得随便堆放。

第三，在坡口焊接时，严禁在其之外母材表面存在引弧电流与试验电流，尤其是要预防电弧将木材擦伤。当焊件的含铬量或者合金元素含量大于等于3%或大于5%时，利用氩弧焊进行打底焊接时，需要在管道内部充满保护性气体（常见的是氩气），预防内侧焊缝的金属出现氧化的情况。但是在现实中，一些焊工认为脉冲氩弧焊和直流氩弧焊的区别不大，往往混为一堂，实则不然。

四是每条焊缝应尽可能地一次性连续地完成。但是如果需要断焊，必须结合技术规范，采取相应的措施来防止裂缝出现，比如缓冷法、后热法。而在再次开焊之前，需要对焊层表面进行检查，只有保障没有裂纹的基础上方能进行焊接。

五是在焊接之前预热时，其加热范围是在基于焊缝中心的前提下，每侧大于等于焊件厚度三部。而在焊接之后，其热处理加热范围，就是每侧大于等于焊缝宽度三倍，并在加热带之外的部位做好保温工作，对称布置温测点，测温数量在2个点之上。

六是若焊接中容易形成延迟裂纹，就需要在焊接后强化对其的热处理，若处理不到位、不及时，需要在焊接之后将其均匀加热到200到300℃之后实施保温缓冷，再次进行热处理。焊后热处理加热温度，也需要强化对其的控制，若温度升高到400℃时，应对其加热速率进行严格控制。而焊接热处理后的恒温时间，则是25mm厚的管壁需要恒温一个小时，且时间在一刻钟以上，恒温时的最高与最低温度在65℃之内]。

二、高强度螺栓施工技术

（一）技术前提

在高强度螺栓施工中，应始终以《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（以下简称《规程》）为指导，在具体的施工中，《规程》中的3.1.7、4.3.1、6.1.2、6.2.6、6.4.5、6.4.8条属于强制性规定，在整个工作中必须严格遵循，否则就无法确保工程质量。这也是确保高强度螺栓施工技术的根本前提。

（二）切实加强连接技术质量的控制

钢结构高强度螺栓连接中，其常见的类型主要有摩擦型、承压型，常见的方法有扭矩法，转角法，常见的连接方式有栓焊并用和栓焊混用两种，需要注意的系数主要是抗滑移系数和扭矩系数。所以在施工中，需要掌握不同连接类型、方法、方式和系数的内涵，这样才能更好地在工程质量控制中做到有的放矢。在连接类型方面，就摩擦型的连接来看，主要是借助高强度螺栓来紧固，通过被连接件与之形成的摩阻力来进行剪力传递，从而把构件和部件进行整体连接。而承压型的连接，主要是借助螺杆的抗剪力、螺杆和孔壁承压力来传递剪力，从而构件和部件进行整体连接。在连接方法方面，扭矩法的要点就是对施工扭矩值进行控制，从而达到紧固高强度螺栓连接副的方法。而转角法，则是对螺栓和螺母的相对转角值进行控制的基础上，从而达到紧固高强度螺栓连接副的方法。在连接方式方面，针对栓焊并用的方式而言，主要是在摩擦连接高强度螺栓与贴角焊缝的基础上，利用其同时承担同一剪力的连接接头的方式，而栓焊混用，主要是对用钢结构制作而成的梁柱和支撑构件，在拼接和互相的连接节点上，将翼缘利用熔透焊接缝来连接，而腹板则采取摩擦型的方法，利用高强度螺栓对钢结构接头进行连接。在连接系数方面，就抗滑移系数而言，主要是高强度螺栓连接摩擦面且滑移过程中，其滑动外力和垂直在摩擦面的高强度螺栓预应力总和的比值。而扭矩系数则是在连接高强度螺栓时，施工与螺母上的紧固扭矩与之在螺栓导入时的轴向的紧固轴力间的比例系数]。

三、结语

综上所述，钢结构连接与高强度螺栓施工技术具有较强的专业性，不仅要掌握连接技术，而且焊接技术也不能忽视，所以我们必须在掌握焊接技术的基础上，切实加强对《规程》中相关要求的解读，并紧密结合钢结构工程项目的实际运行需要，在焊接和连接技术上进行优化，并切实强化对其技术质量的检查和控制，才能实现其施工质量的最优化。

参考文献：

[1]姜彦波.钢结构连接与高强度螺栓施工技术[J].黑龙江科技信息，2014（21）：226.

[2]刘秀伟.探讨钢结构连接与高强度螺栓施工工艺[J].黑龙江科技信息，2014（15）：167.

[3]吕忠山.探讨钢结构连接与高强度螺栓施工工艺[J].科技与企业，2013（1）：216.