[发明专利]桥梁高强度螺栓的施工方法在审
申请号: | 202010918702.3 | 申请日: | 2020-09-04 |
公开(公告)号: | CN112227205A | 公开(公告)日: | 2021-01-15 |
发明(设计)人: | 钟继卫;伊建军;杨晓燕;汪正兴;蔡正东;荆国强;王翔;苏从辉;马长飞;汪泽洋;高天;王梓宇;严晗;赵龙;张颖 | 申请(专利权)人: | 中铁大桥局集团有限公司;中铁大桥科学研究院有限公司 |
主分类号: | E01D21/00 | 分类号: | E01D21/00;G01L5/24;G01L1/25 |
代理公司: | 武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙) 42225 | 代理人: | 王江能 |
地址: | 430000 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 桥梁 强度 螺栓 施工 方法 | ||
本发明公开了一种桥梁高强度螺栓的施工方法,涉及螺栓施工技术领域,该施工方法包括以下步骤:以第一扭矩转动螺母拧紧螺栓,测量第一次转动螺母后螺母的第一转角和螺栓的第一轴力;增加扭矩以第二扭矩继续转动螺母,测量第二次转动螺母后螺母的第二转角以及螺栓的第二轴力,计算螺栓轴力与螺母转动角度的线性关系系数;计算第三转角,以第三转角继续转动螺母,并测量转动螺母后螺栓的第三轴力;若第三轴力与设计轴力的相对偏差值小于预设的相对偏差值,则完成施工;若第三轴力与设计轴力的相对偏差不小于预设的相对偏差,则计算第四转角,以第四转角继续转动螺母,完成施工。本发明能解决桥梁螺栓施工后轴力与设计轴力偏差较大的技术问题。
技术领域
本发明涉及螺栓施工技术领域,特别涉及一种桥梁高强度螺栓的施工方法。
背景技术
在现代桥梁工程中,高强度螺栓作为主要的钢结构连接方式,直接影响到桥梁的安全运营。随着大量桥梁服役日久,钢结构桥梁中的高强度螺栓不断发生松动、断裂、锈蚀等病害,为保证桥梁安全,需要及时将出现病害的螺栓重新更换紧固。
目前桥梁高强度螺栓的施工方法大多采用扭矩法,即利用设计轴力、平均扭矩系数及螺栓尺寸来计算得出施工扭矩,根据施工扭矩转动螺母紧固螺栓。然而,在实际施工中,尤其是面对旧桥高强度螺栓的更换施工,不同螺栓扭矩系数离散性偏大、现场工况的复杂性、施工环境中的温度与湿度(影响扭矩系数)等因素都会严重影响到最终的施工效果,造成螺栓施工质量较差,实际紧固轴力与设计轴力偏差较大,导致部分螺栓在短期内又发生断裂或松动,给桥梁的安全运营带来巨大的风险。
发明内容
本发明实施例提供一种桥梁高强度螺栓的施工方法,以解决相关技术中桥梁螺栓实际轴力与设计轴力偏差较大的技术问题。
第一方面,提供了一种桥梁高强度螺栓的施工方法,包括以下步骤:
以第一扭矩转动螺母拧紧螺栓,测量第一次转动螺母后螺母的第一转角和螺栓的第一轴力;
增加扭矩以第二扭矩继续转动螺母,测量第二次转动螺母后螺母的第二转角以及螺栓的第二轴力,根据第一轴力、第二轴力、第一转角和第二转角计算螺栓轴力与螺母转动角度的线性关系系数;
根据线性关系系数、设计轴力和第二轴力计算得到第三转角,以第三转角继续转动螺母,并测量转动螺母后螺栓的第三轴力;若第三轴力与设计轴力的相对偏差值小于预设的相对偏差值,则完成施工;若第三轴力与设计轴力的相对偏差不小于预设的相对偏差,则根据线性关系系数、设计轴力和第三轴力计算得到第四转角,以第四转角继续转动螺母,完成施工。
一些实施例中,第一扭矩T1为10~25%T;其中,T为螺栓的平均施工扭矩,T=KFd,K为螺栓的扭矩系数均值;F为螺栓的设计轴力;d为螺栓的公称直径。
一些实施例中,第二扭矩T2为60~80%T。
一些实施例中,以第三转角或第四转角继续转动螺母时,转动扭矩不超出±30%T。
一些实施例中,采用超声单纵波法测量螺栓的轴力。
一些实施例中,采用公式P=kz*(t-t0)计算螺栓的轴力P;其中,t0为螺栓无应力的超声单纵波回波声时;t为螺栓有应力的超声单纵波回波声时;kz为螺栓的轴力与超声单纵波回波声时的线性关系系数。
一些实施例中,采用超声纵横波法测量螺栓的轴力。
一些实施例中,采用公式P=kh*(R-R0)计算螺栓的轴力P;其中,R0为螺栓无应力的超声纵横波回波声时比;R为螺栓有应力的超声纵横波回波声时比;kh为螺栓的轴力与超声纵横波回波声时比的线性关系系数。
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