走過大鋼結構工地的人，大多見過這樣一個瞬間：電動扳手"咔噠"一聲，螺栓尾部的小梅花頭應聲掉落——這不是螺栓壞了，恰恰是它"達標"的信號。它就是鋼結構工程中的"隱形功臣"：扭剪型高強度螺栓連接副。

一、什么是扭剪型高強度螺栓？

扭剪型高強度螺栓連接副由一枚螺栓、一枚螺母、一枚墊圈成套組成，現行國家標準為 GB/T 3632《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》。它最獨特的標志，是螺栓尾部多出一個梅花頭，中間由一道環形凹槽與螺桿相連。

別小看這道凹槽——它是整套連接副的"保險絲"。施擰時，專用電動扳手的內外套筒分別咬住螺帽和梅花頭反向旋轉，當扭矩達到設計值，凹槽處的梅花頭便沿槽口自行擰斷。"斷頭"即達標，施工質量一眼可查，這正是扭剪型螺栓比大六角頭螺栓更受鋼結構工地歡迎的原因。

二、它靠什么"抱緊"鋼結構？

高強度螺栓連接的原理和普通螺栓完全不同：它不是靠螺栓桿"抗剪"，而是靠給螺栓施加巨大的預拉力，把鋼板夾得死死的，讓接觸面之間產生強大的摩擦力來傳遞剪力——這就是"摩擦型連接"。

以常用的 10.9s 級 M22 螺栓為例，單套施工預拉力標準值高達 210 kN，相當于把約 21 噸的重量"擰"在了一根手指粗的螺桿上。一個節點幾十套螺栓共同工作，摩擦面傳遞的剪力足以扛起整個鋼梁。

三、看不見的核心指標：扭矩系數

扭剪型螺栓"斷頭即達標"，本質上是用扭矩控制預拉力。扭矩 T、扭矩系數 K、預拉力 F 和螺栓直徑 d 之間滿足：

F = T / (K · d)

扭矩系數 K 是整套連接副的綜合性能指標，受螺栓、螺母、墊圈三者的表面狀態、潤滑和螺紋摩擦共同影響。按 GB/T 1231—2024 的要求，K 的平均值應控制在 0.110~0.150，變異系數不大于 0.077。

這個小小的系數決定了工程的成?。?/span>K 偏大，同樣的扭矩擰出的預拉力就不足，節點抗滑移能力下降，留下安全隱患；K 偏小，預拉力偏大，螺栓有過擰拉斷的風險。所以連接副從出廠到安裝，都要保證同批配套、妥善防護，不得隨意替換、重復使用或涂改表面狀態。

四、進場后怎么驗收？規范說得很清楚

依據 GB/T 3632 及施工驗收規范附錄 B.0.2，扭剪型高強度螺栓緊固軸力復驗有兩條硬性規定：

1. 隨機抽取：復驗用螺栓必須在施工現場待安裝的螺栓批中隨機抽取，每批抽 8 套連接副——不能拿廠家送樣"走過場"。

2. 雙指標判定：緊固軸力平均值和標準偏差必須同時合格。以 M20 為例，軸力平均值應在 155~187 kN 之間，標準偏差不超過 15.4 kN。

同時要注意兩條紅線：每一套連接副只能試驗一次，不得重復使用；試驗時若墊圈發生轉動，試驗無效。

五、施工三步走：初擰、復擰、終擰

? 初擰：按表 6.4.15 取值（M16→115、M20→220、M22→300、M24→390、M27→560、M30→760 N·m），把板束貼合壓緊；

? 復擰：初擰后緊接著再擰一遍，防止先擰的螺栓松馳；

? 終擰：用專用電動扳手一次擰到梅花頭擰斷，即達設計預拉力。

施擰順序應從螺栓群中央向外側進行，當天安裝的螺栓應當天終擰完畢；終擰后若有梅花頭未擰掉，要逐一檢查處理。安裝孔徑也有講究：標準孔比螺栓直徑大 1.5~3 mm（如 M20 用 φ22 孔），大圓孔和槽孔另有規定。

六、小結

扭剪型高強度螺栓看似只是"一顆螺絲"，背后卻是一整套嚴密的材料、制造、檢測與施工體系：零件質量好 → 摩擦狀態穩定 → 扭矩系數 K 穩定 → 預拉力可控 → 連接安全可靠。下次在工地上聽到那一聲清脆的"咔噠"，你就知道——又一個節點，被牢牢鎖住了。

參考資料：GB/T 3632《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》、GB/T 1231—2024、鋼結構高強度螺栓連接施工驗收規范附錄 B。本文數據經整理，工程應用請以現行有效標準原文為準。