一、什么是扭剪型高強度螺栓？

扭剪型高強度螺栓是一種特殊的高強度螺栓連接副，通常由一根螺栓、一個螺母和一個梅花卡頭（俗稱“梅花頭”）組成。它最顯著的外觀特征是螺栓的尾部帶有一個較細的、截面為梅花狀的卡頭。

它的核心工作原理是：通過施加扭矩，將螺栓內部的預拉力（軸力）達到一個設計要求的特定值，而這個值的最終標志就是將其尾部的梅花頭擰斷。

二、主要用途

扭剪型高強度螺栓主要用于鋼結構工程中，特別是那些承受動載荷或對連接可靠性要求極高的關鍵受力部位。其設計初衷就是為了實現(xiàn)更精確、更可靠的預拉力控制。

典型的應用場景包括：

1. 建筑鋼結構：高層/超高層建筑的鋼柱、鋼梁之間的連接，主次梁的連接等。這些是建筑的主要承重結構，對連接強度和安全要求極高。

2. 橋梁鋼結構：大型公路橋、鐵路橋的鋼箱梁、鋼桁架等部位的現(xiàn)場拼接。

3. 工業(yè)廠房及重型設備：電廠、石化廠房的大型鋼結構框架，以及大型起重設備（如塔吊）的機身連接。

4. 體育場館及其他大型公共設施：機場航站樓、體育場罩棚等大跨度空間結構的節(jié)點連接。

核心作用： 它不是依靠螺栓本身的抗剪能力，而是通過在擰緊后，在鋼板接觸面之間產(chǎn)生巨大的夾緊力（即預拉力）。當結構承受外力時，這個夾緊力會使得連接板之間產(chǎn)生巨大的摩擦力，以此來抵抗外力，從而將構件牢固地連接在一起。這種連接方式稱為摩擦型高強度螺栓連接。

三、使用方法（施工程序）

扭剪型螺栓的施工有一套嚴格、標準化的流程，以確保連接質量。主要步驟如下：

1. 施工準備

· 檢查連接件：檢查被連接鋼板的摩擦面是否處理到位（如噴砂、拋丸等），確保其抗滑移系數(shù)符合設計要求，并且表面無油污、浮銹等。

· 檢查螺栓：確認螺栓、螺母、墊圈的規(guī)格、等級（通常為10.9S）符合設計要求，并配套使用，嚴禁混用。

· 準備工具：使用專用的扭剪型電動扳手。

2. 安裝初擰

· 將螺栓自由穿入螺栓孔（嚴禁用錘子強行打入）。

· 先用普通扳手或電動扳手的初擰檔，將螺母擰緊至與墊圈貼合。然后，使用電動扳手進行初擰。初擰的目的是使連接板之間緊密貼合，其扭矩值通常為終擰扭矩的50%左右。

· 初擰順序應從螺栓群中間向四周對稱進行，以防鋼板發(fā)生翹曲。

3. 終擰

· 使用扭剪型電動扳手進行終擰。扳手有兩個套筒，內套筒套住螺母，外套筒套住螺栓尾部的梅花卡頭。

· 啟動扳手，內套筒擰緊螺母，外套筒則反向卡住梅花頭阻止其轉動。

· 隨著螺母的擰緊，螺栓桿承受的拉力越來越大。當預拉力達到設計值時（即螺栓內部的應力達到了屈服強度），梅花卡頭的細頸處因應力集中而發(fā)生剪切斷裂。

· 梅花頭被擰斷，即標志著終擰完成。這是一種非常直觀和可靠的“合格”信號。

4. 檢查驗收

· 目視檢查：主要檢查梅花頭是否已被擰斷。如果絕大多數(shù)螺栓的梅花頭都已擰斷，則認為終擰合格。

· 抽查：對于少數(shù)因構造原因無法用專用扳手終擰的螺栓（需用高強度大六角頭螺栓代替），應按大六角頭螺栓的檢查方法（如扭矩法或轉角法）進行抽查。

· 記錄：做好施工記錄，并對擰下的梅花頭進行回收，保持現(xiàn)場整潔。

四、優(yōu)點與特點

1. 預拉力控制精確可靠：梅花頭的斷裂扭矩是經(jīng)過精密計算的，只要使用合格的螺栓和專用工具，就能保證預拉力非常接近設計值，質量穩(wěn)定。

2. 直觀的質量判斷標準：梅花頭是否擰斷一目了然，便于操作工人自檢和質檢員驗收，極大地減少了人為判斷誤差。

3. 施工效率高：使用專用電動扳手，操作簡單快捷，終擰過程一步到位，工作效率高。

4. 連接性能好：能確保連接板間產(chǎn)生穩(wěn)定、巨大的摩擦力，抗震和抗疲勞性能優(yōu)越。

總結

扭剪型高強度螺栓是一種為高強度、高可靠性鋼結構摩擦連接而設計的先進緊固系統(tǒng)。它通過 “擰斷梅花頭” 這一獨特且直觀的方式，來確保螺栓施加給連接板的預拉力達到設計要求，從而保證了整個鋼結構工程的安全與穩(wěn)定。其使用必須遵循嚴格的施工工藝，并配備專用工具。