高强螺栓要拧到规定的螺栓预拉力,而不是只拧到紧密接触。安装方式(普通拧紧或预紧)与拧紧工序(扭矩法、转角法或扭剪型螺栓)由设计和适用规范确定,决定连接是靠摩擦还是承压传力。安装正确与否至关重要:预紧不足的螺栓会松动、滑移,过度拧紧则会损伤螺栓或连接。工序取决于螺栓等级、连接类型与当地规范,现场团队必须遵循批准的图纸和厂家的指导。采购方应在制造前确认螺栓规格与拧紧方式,并在现场核验安装质量。

本文讲清螺栓等级、普通拧紧与预紧连接的区别、主要拧紧方法、常见安装错误,以及安装后应检查什么。

工人用扭矩扳手拧紧钢结构连接上的高强螺栓(概念示意图)

一、为什么螺栓预拉力重要

高强螺栓靠把连接板夹紧来工作。夹紧力(螺栓预拉力)是摩擦型连接抵抗滑移、防止螺栓在振动和重复荷载下松动的原因。

  • 摩擦型连接——荷载通过板间摩擦传递;螺栓必须预紧到规定拉力。
  • 承压型连接——荷载通过螺栓对孔壁承压传递;螺栓仍需正确拧紧,但预紧要求可能不同。
  • 松动或预紧不足——导致滑移、振动下松动,降低连接刚度。
  • 过度拧紧——可使螺栓屈服、螺纹滑丝或连接变形。

拧紧要求由设计和适用规范确定;同样的连接,若不按工序施工,性能可能完全不同。

二、螺栓等级与标记

螺栓等级常见标准典型用途标记
8.8ISO / GB 1228 级通用高强螺栓连接头部标 8.8
10.9ISO / GB 1228 级更高强度连接头部标 10.9
A325ASTM钢结构(北美)头部标 A325
A490ASTM更高强度(北美)头部标 A490
8.8 / 10.9 对应级EN 14399(欧洲)预紧螺栓系统按标准头部标记

等级及配套螺母、垫圈必须与批准图纸核对。同一连接中混用不同等级螺栓不应被接受。

工作台上带头部标记的高强螺栓与配套螺母垫圈(概念示意图)

三、普通拧紧与预紧连接的区别

对比项普通拧紧连接预紧连接
拧紧程度拧到紧密接触,无规定拉力拧到规定的预拉力
传力方式螺栓对孔壁承压板间摩擦(或按设计承压)
典型用途大多数静态承压连接抗滑移、动载、大跨度
检验目视紧密检查扭矩或转角法验证
成本较低、较快较高、工序更受控

连接类型标注在批准图纸上;现场必须遵循,因为同一螺栓若按错误工序安装,可能达不到设计意图。

四、拧紧方法对比

方法做法适用要点
扭矩法用校准的扭矩扳手施加规定扭矩一般预紧连接扭矩-拉力关系需验证;扳手需重新校准
转角法先拧紧密,再按规定的附加角度旋转螺母常见结构螺栓连接消除扭矩-拉力不确定性;按角度/六角面计量
扭剪型螺栓花键端在达到设计拉力时剪断快速可靠的预紧无需扭矩扳手;剪断的花键确认拉力
直接张力指示垫圈垫圈凸点在设计拉力下压平需要验证的项目目视检查垫圈间隙

所选方法由设计和规范规定。无论哪种方法,都必须按正确顺序施工:从最刚处开始向外推进,需要分级的按级拧紧。

工人在钢梁连接节点初拧螺栓并做记号(概念示意图)

数显扭矩扳手拧紧高强螺栓并读取扭矩值(概念示意图)

扭剪型螺栓花键剪断确认预紧状态(概念示意图)

五、安装步骤与检查清单

  1. 核对螺栓等级、规格、长度及配套螺母/垫圈与批准图纸一致。
  2. 按规范清理螺纹和摩擦面(摩擦型连接的摩擦面必须达到规定的抗滑移系数)。
  3. 对齐连接并穿入螺栓,垫圈位置按详图放置。
  4. 先对整个连接的所有螺栓做初拧(拧紧密)。
  5. 按规定的顺序和级次执行终拧(扭矩法、转角法或扭剪型)。
  6. 标记或记录已完成螺栓,便于检验。
  7. 用规定的检验方法验证并保留记录。

现场验收检查清单:

  • 螺栓等级标记与图纸一致
  • 螺母与垫圈类型、方向正确
  • 终拧前已初拧,顺序正确
  • 终拧扭矩/转角/扭剪验证在公差内
  • 无缺失、松动或损坏的螺栓
  • 记录完整并可追溯到连接

六、常见螺栓安装错误

  • 用错螺栓等级或长度——连接强度改变。
  • 跳过初拧阶段——整个连接终拧拉力不均。
  • 拧紧顺序错误——板件变形、拉力不均。
  • 重复使用受损或锈蚀螺栓——螺纹与拉力受损。
  • 未经批准润滑螺纹——改变扭矩-拉力关系。
  • 接受螺纹未完全旋合——旋合长度不足降低强度。
  • 无检验记录——连接日后无法核验。

七、责任边界:供应商与当地团队

环节中赛(钢供应商)当地团队
规格在加工图中确认螺栓等级、规格与连接类型;按批准规格供货批准螺栓规格;提供连接设计意图
制造按规定等级加工孔与摩擦面—
安装提供安装技术指导;支持拧紧方法解读当地人工现场安装;现场工具与扭矩验证
检验提供供货材料文件完成终检并保留记录
返修螺栓发现缺陷时按规格补供及时以照片与测量数据反馈问题

工程师持检查记录板现场终检螺栓连接(概念示意图)

常见问题

高强螺栓如何拧紧?

先把连接初拧到紧密接触,再用规定方法终拧——扭矩法、转角法或扭剪型螺栓。工序、顺序与级次由设计和规范定义,最终拉力用对应的检验方法验证。

普通拧紧和预紧螺栓有什么区别?

普通拧紧螺栓只拧到紧密接触、无规定拉力,主要靠承压传力。预紧螺栓拧到规定的预拉力,用于抗滑移或动载连接,需要摩擦或受控拉力。

钢结构用什么螺栓等级?

常见等级为 ISO/GB 体系的 8.8 和 10.9、ASTM 的 A325 和 A490,以及欧洲 EN 14399 对应等级。所需等级标注在批准图纸上,取决于设计荷载与连接类型。

什么是扭矩法拧紧?

扭矩法用校准的扭矩扳手施加规定拧紧扭矩,以达到设计螺栓拉力。由于扭矩-拉力关系随润滑和表面状态变化,应进行验证,扳手必须校准。

什么是扭剪型螺栓?

扭剪型螺栓在拧紧达到设计拉力时,花键端被剪断,无需扭矩扳手即可确认预紧。它提供快速可靠的预紧,常用于钢结构现场安装。

中赛会随钢结构一起供应螺栓吗?

中赛按批准规格随钢结构供应螺栓、螺母与垫圈,并提供安装技术指导。螺栓等级与拧紧方式需在合同中确认,现场物理安装由当地团队完成。

螺栓过度拧紧会怎样?

过度拧紧可使螺栓屈服、螺纹滑丝或连接变形。规定拧紧工序与公差正是为了防止这种情况;超出时应报告,并在验收前评估受影响螺栓。

现场安装后应检查什么?

核对螺栓等级标记、螺母与垫圈位置、拧紧顺序正确、终拧拉力在公差内,且无缺失、松动或损坏的螺栓。检验记录应完整并可追溯到每个连接。

准备好协调你钢结构项目的螺栓连接了吗?

提交项目图纸与连接详图,中赛将与你方现场团队确认螺栓规格、拧紧方式与检验方案。

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