高强螺栓连接在钢结构构件安装中的施工技术研究

引言：

伴随建筑结构向大跨度、高承载力方向发展，钢结构以其轻质高强、施工便捷等优势，在工业与民用建筑领域广泛应用，高强螺栓连接作为钢结构构件拼接的主要方式，其施工质量对结构整体稳定性与安全性起着决定性作用，但在实际施工中，工艺操作规范、环境条件等因素易引发预紧力偏差、摩擦面滑移系数不达标等问题，如何在满足设计要求前提下，优化施工技术、提升连接效率，已成钢结构工程领域亟需解决的重要课题。

一、高强螺栓连接的构造特点与施工工艺要求

高强螺栓连接作为钢结构安装的核心节点，其构造性能与施工工艺直接关联结构整体安全性，需在施工中严格遵循技术规范。

1. 螺栓构造与性能特点

高强螺栓由螺栓本体、螺母及垫圈组成，采用高强度合金钢，具备优异承载力与抗剪性能。连接形式分摩擦型与承压型，相较普通螺栓与焊接，具有构造简洁、强度高、变形小、拆装方便等优势，适用于受力复杂或精度要求高的部位。设计时需综合考虑螺栓等级、连接类型及安装方向，保障内力可靠传递。标准化尺寸设计有助于提升施工效率与质量。高强螺栓抗剪、抗震与轴力传递性能优异，广泛应用于桥梁、高层建筑及厂房，施工中合理处理摩擦面并加强防腐是其耐久关键。

2. 连接面处理技术要求

连接面处理直接影响摩擦系数与连接强度。施工前须彻底清除油污、锈蚀与氧化皮，常用喷砂或打磨工艺，确保表面粗糙度符合规范。摩擦型连接中，滑移系数是关键技术指标，处理不当易导致螺栓失效或滑移超限。连接面保持干燥洁净，防止潮湿或杂质影响摩擦性能。从材料存放到现场施工，需严防二次污染，确保安装前后连接面状态良好。对已安装未紧固构件，更应重点保护，防止工期拖延导致质量风险。

3. 螺栓施拧与质量控制

螺栓施拧实行初拧、终拧两阶段工艺，确保力矩与顺序符合设计要求。初拧使构件紧密贴合，终拧确保预紧力达标，避免力矩偏差影响性能。施工中使用专用扭矩工具，并定期校准。为防漏拧、误拧，安排专人记录与复核，科学制定施工顺序，防止构件变形和应力集中。施工完成后，须通过力矩抽检、外观检查与编号核对进行质量追溯。对大跨度、多螺栓节点，分区施拧确保受力均匀。不同批次螺栓施工前须抽检性能，必要时用电子监控系统实时记录施拧参数，提升效率与精度。

二、钢结构构件安装中高强螺栓施工的关键控制要点

高强螺栓连接作为钢结构安装的关键工序，施工管控不到位将直接威胁结构受力性能与工程质量，需实施全流程精细化管理。

1. 施工准备与放样定位

施工前须完成技术交底、构件检查与设备调试，连接孔洞无毛刺、无偏差，孔径与螺栓规格严格匹配。放样定位根据施工图与基准点，精确标定中心线与孔位，提前备齐螺栓套件与合格证明，并开展专项技术培训，确保操作规范。搭建临时作业平台与支架提升定位精度与安全性，复杂节点可采用激光测量或全站仪辅助，提高效率。

2. 拧紧顺序与力矩控制

螺栓拧紧严格遵循“由中心向外、对称施拧”原则，确保连接板受力均匀。分初拧与终拧两阶段，初拧校正位置，终拧精确施加设计力矩。施工使用经校准的扭矩扳手或张拉设备，按螺栓等级设定参数。全过程安排质量专员监测，实时记录顺序与力矩，防止漏拧、误拧及力矩不足。

3. 安装环境与安全保障

施工应避开雨雪大风等恶劣天气，保持连接面干燥清洁，防止杂物污染。高空作业搭设稳固防护平台，作业人员配戴安全带、防滑鞋等防护装备，防止坠落与工具掉落事故。大吨位构件吊装时，初紧阶段设临时连接点确保稳定，终拧须在构件就位后统一进行。完善施工记录，保障施工质量可追溯与过程闭环控制，实现安全、高效、可控的施工目标。

三、高强螺栓连接常见施工问题及成因分析

高强螺栓施工质量受工艺、材料与管理多因素影响，若控制失效将威胁连接可靠性与结构安全，需深入剖析问题根源并制定解决方案。

1. 拧紧力不达标

预紧力不足是典型隐患，表现为连接松动、滑移超标，甚至失效。主要原因包括：工具未校准、施工未按“由中向外对称施拧”及分阶段工艺执行，或为赶工简化流程；螺栓批次性能差异、低温高湿环境等也会影响预紧力。

2. 连接面处理不规范

连接面处理不到位，常见油污、锈蚀、氧化皮残留，粗糙度未达 Ra50-

100μm 标准，降低摩擦系数。运输或安装过程受潮污染，未清理即施工，易致锈蚀隐患。一些项目喷砂、打磨工艺控制不当，表面处理不均或损伤，且管理中缺乏检查环节。

3. 漏装错装及质量追溯难

现场作业繁忙，易发生漏装、错装或替代使用，空间狭小、视野受限使检查困难。部分项目施工记录、螺栓编号及台账管理松散，缺乏全过程追溯。施工人员对螺栓等级标识不清、安装位置混淆也易出错，需建立信息化管理系统与严密质量控制机制。

四、提升高强螺栓连接质量的施工技术与管理措施

为保障钢结构工程安全可靠运行，需从施工工艺优化、技术创新及管理体系完善等方面着手，构建全过程质量管控与追溯机制。

1. 优化施工工艺流程

科学施工流程是质量保障核心，施工前编制作业指导书，明确工序标准、设备参数与验收细则。安装前进行预拼装，核查孔位精度，杜绝强行敲入导致损伤。螺栓施拧严格执行“初拧—终拧—复查”三段式流程，定期校准工具精度。多螺栓群节点制定对称拧紧方案，防止应力集中。终拧后用标记笔标注状态，按规范抽检。关键节点推行“二次复验”，由独立质检人员交叉验收。

2. 强化现场质量监管

建立岗位质量责任制，细化任务至人，责任可追溯。关键工序如连接面处理、螺栓拧紧等安排专人巡查。大型项目设质检团队，动态管控螺栓批次、设备与记录。施工中使用电子测力扳手、数字张拉设备等智能工具，实时监测力矩并自动存储数据。施工后开展扭矩抽检、外观检查与节点性能复核，问题立改。推行6S 管理，规范工具与材料存放，防错漏装。

3. 建立信息化管理体系

搭建数字化台账系统，动态管理材料验收、发放与质量验收。为每批螺栓设唯一识别码，录入规格、批次与检测信息。施工中应用二维码技术，实现安装位置、时间与人员信息关联，建立可视化电子档案。关键节点采用摄影、视频等技术全程记录。现场推广智能终端，实现实时数据采集、传输，减少误差。借助集成管理平台，协同管控进度、质量与成本，提升施工效率与精度。

结语：

高强螺栓连接作为钢结构安装的核心技术，其施工质量直接决定结构安全性能与服役寿命，本研究通过系统剖析高强螺栓的构造特性、施工工艺要求、常见质量问题及控制要点，明确了技术应用中的关键难点与应对策略，实践表明，优化流程、强化监管、推进信息化是提升连接质量有效途径，未来需总结经验、完善标准，推动高强螺栓施工向精细化、智能化发展，助力钢结构高质量建设。

参考文献：

[1] 包仁华 . 大跨度钢结构连廊施工的技术与经济比较分析 [D]. 浙江大学 ,2018.DOI:10.27461/d.cnki.gzjdx.2018.000113.

[2] 韩奇峰 , 毛登峰 , 周敏 . 钢结构现场施工快速入门与技巧 [M]. 机械工业出版社 :202202.280.

[3] 王名文 . 基于建筑钢结构设计的施工技术探究与质量控制措施 [J].中 国 建 筑 金 属 结 构 ,2023,22(04):17-20.DOI:10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2023.04.006.

[4] 黄乌吉斯古楞 . 住宅建筑施工中钢结构安装技术应用研究 [J]. 居舍 ,2025,(16):79-81+103.

[5] 蒋百岁 . 基于高强度螺栓连接技术的钢结构建筑框架节点施工 [J].中 国 建 筑 金 属 结 构 ,2025,24(07):133-135.DOI:10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2025.07.045.