工程刚刚完成交付，问题却意外出现了?钢管混凝土柱的那些高强度螺栓居然发生延迟断裂，结果返工修整花费了几十万!不少施工队伍都会将责任归咎于螺栓质量存在问题，其实最根本的原因在于他们没有深入理解GB55004-2021中的强制性规定，施工过程中的防护措施以及节点处理完全依赖过往经验，最终触碰到了规范中那些不易察觉的红线。

这篇文章会从规范的详细解读一直讲到现场的实际操作，一步一步地教大家避开施工中的常见误区，把螺栓断裂的风险在施工阶段就彻底消除，看过之后就能够直接运用到实际工作中。

先来跟大家分享一个真实发生的案例：某个高层写字楼项目，在钢管混凝土柱节点进行验收的时候，螺栓没有出现松动情况，外观也完好无损，但是在投入使用4个月之后，有3颗高强度螺栓接二连三地发生了断裂，经过排查发现，施工时没有依照规范来控制预紧力，而是采用大锤砸紧的方式，这就给螺栓留下了残余应力，再加上整个作业过程是露天进行的，没有采取任何防腐措施，这两个因素恰好满足了延迟断裂产生的“双重条件”。

一、钢管混凝土柱子上存在高强螺栓吗?

高强螺栓并不会直接应用在钢管混凝土柱的本体上，因为柱体是依靠钢管和核心混凝土共同协作来受力的，它主要是用在柱子和其他构件相连接的节点位置，起到传递剪力、拉力以及保证节点具有整体性的作用，具体的应用场景如下：

柱-梁连接节点，这是最核心的应用场景，大多在框架结构中使用，在钢管柱上焊接节点板或者牛腿，再借助高强螺栓把钢梁和节点板紧固在一起，从而形成刚性连接。

柱-支撑连接节点，在高层、厂房等需要具备抗侧力性能的结构里，当钢管混凝土柱与钢支撑，像交叉支撑、斜撑等相连接时，高强螺栓被用于固定支撑端头和柱身节点板，确保支撑能够有效地发挥出抗侧移的作用，防止节点出现滑移而导致失效。

柱-楼板/屋盖连接节点，当楼板、屋盖的钢龙骨需要和钢管柱固定时，通过高强螺栓把龙骨连接件和柱体预埋的节点板锁紧，这样既能保证楼盖荷载均匀传递，同时还能增强结构整体的刚度。

柱拼接节点，这属于一种特殊场景，当钢管混凝土柱需要分段进行施工，例如楼层高度超过钢管供应长度的时候，部分设计会采用法兰盘拼接的方式，利用高强螺栓来紧固上下柱的法兰盘，以此替代焊接拼接，这种方式适用于不宜进行焊接的场景，而且必须满足规范中关于拼接节点强度不低于柱体本身强度的要求。

二、GB55004中的3条“核心”条文

规范并不像神秘的天书一样难以理解，和螺栓、节点相关的核心内容其实只有3条，只要把它们理解透彻，就能在施工过程中少走很多弯路。

首先是5.4.1条：“钢管施工工况下强度、稳定和刚度应按空钢管验算，”简单来说，在浇筑混凝土之前，空钢管自身必须能够承受住施工荷载，不能寄希望于后续的混凝土来“兜底”，这是避免节点受力不均匀的基础保障。

然后是6.2.4条：“钢管混凝土应进行浇灌混凝土的施工工艺评定，主体结构管内混凝土的浇灌质量应全数检测，”要是混凝土不密实，就会造成柱体受力失衡，进而间接地让螺栓承受额外的应力，这也是导致螺栓断裂的一个隐藏诱因。

还有7.1.1条：“暴露在公共场景的组合结构高强度螺栓连接节点，每年应至少进行1次螺栓安全状态专项检查，”这不仅仅是在使用期间的要求，在施工期间就要为后续的检查创造好条件，比如节点的位置要方便进行观测。

其应用场景十分广泛，不管是高层框架、工业厂房，还是桥梁的钢管混凝土柱，只要用到高强度螺栓，这些要求都必须严格执行。

规范条文的背后都是经验教训的积累，其核心内容就是要做到“施工前进行验算、施工过程中加以控制、完工之后做好检测”。

三、螺栓延迟断裂防护：2个关键动作，简单且有效

螺栓延迟断裂并非突然发生的，它是残余应力和腐蚀共同作用而产生的结果，在施工期间做好以下这两点就可以了。

第一，严格控制预紧力，不能凭借经验盲目施工，必须使用扭矩扳手或者液压扳手来操作，按照设计值进行拧紧，偏差不能超过±10%，之前曾经见过有工人为了图省事，使用大锤砸紧螺栓，这种暴力操作会使螺栓内部产生应力集中，到了后期稍微受到一点腐蚀就很容易断裂。

第二，在施工期间做好“双防腐”防护，安装完成后，先把螺栓表面的油污、铁锈彻底清除干净，然后涂刷专用的防锈漆；要是处于露天或者潮湿的环境，还需要加上防护帽，防止雨水渗入进去，我们团队在某个厂房项目中，给螺栓采用了“防锈脂 + 防水胶带”的双重防护措施，项目交付已经3年了，螺栓没有出现丝毫腐蚀的痕迹。

你们工地在预紧力操作方面，是严格按照工具要求来做，还是依靠经验进行?大家可以在评论区聊一聊曾经踩过的坑。

四、节点优化：依照规范施工，受力均匀才安全

节点是应力集中的重点区域，优化工作并不复杂，按照规范的要求去做就行。

首先要遵守5.4.2条：“钢管约束混凝土柱的钢管应在楼层上下两端断开，留缝高度不应小于10mm，”不要为了施工方便而不留缝隙，那样会使钢管和混凝土之间产生受力冲突，间接增加螺栓的负担。

然后是螺栓布置，要按照4.1.1条“考虑滑移效应”的要求，不要把螺栓集中放置在节点的边缘位置，只有均匀分布螺栓，才能让受力得到分散；当遇到大荷载节点时，可以采用多排螺栓布置的方式，避免单个螺栓“超负荷”工作。

要避开一个常见的误区：很多人觉得螺栓用得越多就越安全，其实螺栓过多会导致连接板变形，反而会降低节点的稳定性，按照规范计算得出的数量使用就足够了。

五、验收标准：3项必须检查，不留下任何隐患

验收是保证施工质量的最后一道防线，以下这3项必须检查到位，不能只是走个形式。

第一，螺栓预紧力检测，随机抽查的比例不能低于10%，只要有1颗螺栓不合格，就必须对全批次进行复检，直到所有螺栓都合格为止。

第二，管内混凝土密实度检测，采用超声波进行全数检测，每个楼层都不能遗漏，一旦发现有空洞、不密实的地方，必须及时进行注浆处理。

第三，节点外观和尺寸检查，钢管的留缝高度、螺栓的外露长度、防腐涂层的完整性，都要符合规范要求，如果有偏差要当场进行整改，并且还要留存好检测记录。

验收记录是后期进行追溯的重要依据，绝对不能马虎对待。

六、总结

核心要点再为大家梳理一下：

1. 深入理解GB55004-2021的3条核心条文，这是避免断裂问题发生的基础；

2. 螺栓防护要抓好预紧力控制和施工期间的防腐工作，采取双管齐下的措施；

3. 节点优化要按照规范留缝、均匀布置螺栓，验收环节要严格把关。

在你们工地的钢管混凝土柱施工过程中，遇到过最令人头疼的问题是什么?是螺栓松动还是节点处理方面的问题?大家可以在评论区分享一下解决方案。

下一篇文章，佳哥会把重点放在钢管混凝土柱的防火施工上，结合GB55004 2021，为大家拆解防火涂层的选择、施工工艺以及验收要点，关注我，不要错过这些实用的干货内容!

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转载自 星际建造师佳哥