港珠澳大桥外海三塔斜拉桥施工创新工艺及关键技术介绍

港珠澳大桥外海三塔斜拉桥施工创新工艺及关键技术目录四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况一、工程概述江海直达船航道桥采用中央单索面三塔钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为110＋129＋258＋258＋129＋110＝994m，两个中跨和次边跨布设斜拉索。钢塔为“海豚”形全钢结构，主塔柱受力部分由下至上共分为Z0~Z12十三个节段，其中138#和140#塔总高度均108.5m，139#塔总高度109.756m。钢塔采用工厂制造，整体吊装方案。

一、工程概述

各墩位平台之间间距如下图：138#-139#及139#-140#平台间距为210m，137#-138#及140#-141#平台间距85m。通航孔桥137#-141#平台平面布置图一、工程概述综合钢塔吊装高度及施工水域水文条件，“长大海升”起重船是目前国内唯一一艘能够完成该项吊装任务的船舶。

受钢塔整体段运输的条件制约（主塔在下，副塔在上），以及长大海升起重船舶的特点（船长110m）；139、140钢塔顺桥向泊位起吊，138#钢塔吊装时，起重船只能垂直于桥轴线吊装，必须分两节才能实现。副塔柱主塔柱钢塔运输装船示意图长大海升长大海升一、工程概述138#、139#、140#钢塔构造图138#钢塔吊装分节示意图一、工程概述江海直达船航道桥钢塔吊装分节参数表墩号首节钢塔钢塔整体段塔顶段编号高度（m）重量（T）编号高度（m）重量（T）吊具重量（T）编号高度（m）重量（T）140#Z03.45500Z1-Z121052800300

138#Z03.45500Z1-Z11(含副塔F1#～F9#节段)83.37912560220Z12(含副塔F10#～F12#节段)21.6209212139#Z03.45500Z1-Z12106.2562800300

一、工程概述钢塔制造一、工程概述钢塔整体段吊装难点和重点：整体段吊装高度高（高度105m）、吊装重量大（整体段重量达2800T，吊具300T，合计3100T）。类似大型钢塔吊装在国内外属首次，尚无成熟经验可以借鉴；受主塔结构制约，为适应主塔吊装各种姿态要求，吊具结构设计复杂，吊具与钢塔吊装钻孔匹配精度要求高；受高空作业环境和海况影响，吊具安装和拆除难度大；钢塔吊装和吊具拆除所需船舶众多，船舶组织和协作要求高。四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况二、主要设备选型单位：m船舶参数“长大海升”起重船1.“长大海升”起重船

钢塔吊装选用“长大海升”3200T起重船，工作角度40°～67°，额定起重能力3200T，主钩4×800t，横向间距24m，前后中心间距5.375m。二、主要设备选型

“长大海升”起重船起重作业吊装钢箱梁吊装钢套箱二、主要设备选型2.“幸运海”平驳船

钢塔选用“幸运海”驳船运输，载重量18000T，平驳尺寸125m×35m，满载吃水5m。本运输船在甲板上设二道纵向滑轨，滑轨高约1.23m，滑轨设在两道甲板纵桁上，间距3.96m左右，滑轨宽0.8m，滑道长约106m。塔架对应的甲板进行局部加强，并对塔架稳定性和船舶抗风浪能力进行验算。装载图“幸运海”平驳船二、主要设备选型卷扬机及滑道布置图二、主要设备选型滑靴结构图二、主要设备选型“幸运海”平驳船滑靴结构图二、主要设备选型3.“中南898”起重船

该船船长76米，型宽26.6米，型深5.6米，2个主勾安全工作负荷300T，1个副勾安全工作负荷300T，臂架仰角70°时，副勾起升高度102.5m。用于安装钢塔吊具、配合钢塔吊具拆除。中南898照片中南898参数二、主要设备选型4.139#和140#钢塔吊具

吊具采用抗弯扭性能强、吊装工艺方便的箱式结构,分别连接钢塔及可浮动吊臂，通过A168mm高性能无接头绳圈与起重船吊钩连接。

A168mm高性能钢丝绳139#和140#钢塔吊具图二、主要设备选型4.1139#和140#钢塔吊具验算

1、吊具钢结构按许用应力设计法设计由起重机设计规范（GB/T3811-2008）中的4.2.1.1计算载荷和载荷系数，考虑起升冲击系数φ1和起升动载系数φ2。φ1=1.15(海上吊装原因增大)，φ2=1.4。吊具结构和浮吊柔性连接，取吊装浮吊机构驱动加（减）速动载系数φ5=1。

2、自重振动载荷=φ1PG，起升动载荷=φ2PQ。其中PG为吊具自重载荷，PQ是额定起升载荷（吊装模块自重）。选载荷组合B1。

3、计算时考虑8级风载荷的作用。

4、按起重机设计规范（GB/T3811-2008）中的表G.11：安全系数n=1.34。吊具结构材料基本许用应力［σ］=σs/1.34，剪切应力［τ］=［σ］/√3。由起重机设计规范（GB/T3811-2008）表25销轴连接：销轴许用剪切应力［τ］=0.6［σ］,被连接构件许用承压应力为1.4［σ］。

5、吊装自重计算载荷：1.15×300+1.4×2800=4265t。二、主要设备选型0°工况吊具UY80结构等效应力云图(2800t)0°工况塔身吊具UY80结构等效应力云图(2800t)0°工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图(2800t)二、主要设备选型45°工况塔身吊具UY80结构等效应力云图(2800t)45°工况塔身吊具UY80结构等效应力云图(2800t)45°工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图(2800t)二、主要设备选型45°工况钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图(2800t)二、主要设备选型90°工况塔身吊具UY80结构等效应力云图(2800t)90°工况塔身吊具UY80结构等效应力云图(2800t)90°工况钢塔吊具UY80铰轴等效应力云图(2800t)二、主要设备选型90°工况钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图(2800t)二、主要设备选型

1、吊具端梁吊轴倾斜，吊轴卡板受力计算：吊具总起升载荷：

1.15x300+1.4x2800=4265t单侧端梁受力：4265/2=2132.5t吊具按倾斜5°计算端梁水平分力：

2132.5xsin5°=185.9t吊轴轴端采用圆卡限位，尺寸如图，圆卡剪切应力：

185.9x10^4/(3.14x500x40)=29MPa轴端圆卡选用Q620材质，强度满足要求。

4.2139#和140#钢塔吊具销轴验算二、主要设备选型

2、吊轴受力计算力臂取675mm，σ=2132.5x10^4x675/(3.14x700^3)x32=427MPaτ=2132.5x10^4/3.14/350^2=55.4MPa合成σ=430.6MPa材料为0Cr2Ni2Mo，屈服强度为590MPa安全系数：n=590/430.6=1.37。

139#和140#钢塔吊具验算卡板照片二、主要设备选型90°工况139、140塔身吊具铰轴等效应力云图(2800t×105mgc.st90放大30倍)

3、吊具与主塔连接销轴（φ300mm）计算由以上计算吊具总起升载荷4265t。连接销轴共8件，考虑载荷不均，按4个销轴计算，每个销轴受力：4265/4=1066.25t,销轴应力计算

τ=1066.25x10^4/3.14/150^2=150.8MPa材料为30Cr2Ni2Mo，屈服强度为635MPa安全系数：n=635x0.6/150.8=2.52二、主要设备选型5、138#钢塔Z1-Z12段吊具

吊具采用抗弯扭性能强、吊装工艺方便的箱式结构,分别连接钢塔及一级通用吊具，一级通用吊具通过A168mm高性能无接头绳圈与“长大海升”吊钩连接。

138#钢塔Z1-12段吊具图高性能钢丝绳一级吊具吊具二、主要设备选型

5.1138#钢塔塔身整体段吊具验算

钢塔吊具结构等效应力云图(2600t)塔身吊具铰轴等效应力云图(2600t)钢塔吊具结构等效应力云图(2600t)二、主要设备选型钢塔钢结构塔身吊具UY80结构位移云图(2600t)二、主要设备选型6、138#钢塔塔顶段吊具

塔顶段钢塔自重220T,采用梁式结构吊具吊装。挂点位置直接与“长大海升”吊钩连接。

138#钢塔塔顶段吊具图四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况三、吊装工艺及技术

139#和140#钢塔吊装工艺流程138#钢塔吊装施工工艺流程三、吊装工艺及技术1.吊装前清淤疏浚“长大海升”吊装3200T时，船首吃水6.2m，因此疏浚后水深应确保低潮时达到7m要求。设计最低通航水位为-1.18m，则疏浚后底标高为-8.18m。疏浚宽度方向为138-140#墩桥轴线以南250m，138-140#墩桥轴线以北50m。疏浚长度方向为138#墩横桥向中心线以东50m，140#墩横桥向中心线以西50m。清淤疏浚范围三、吊装工艺及技术2.Z0节段安装Z0节段效果图Z0节段螺杆定位支架Z0节段螺杆图（定位架拆除后）三、吊装工艺及技术

2.

Z0节段安装

Z0节段重500T，采用“长大海升”3200T浮吊吊装，Z0节段吊具用一级通用吊具与浮吊连接。Z0安装就位后，以东西两侧提前安装的钢管（内灌砼）为基础，采用4台650T三维千斤顶对Z0节段进行精确调位。

Z0节段临时固定后对该预留空隙进行灌浆处理。待水泥砂浆（M50）强度达到要求后，外圈50根锚杆进行第一次张拉，张拉力为3500KN。桥面铺装等二期恒载施加完成后进行第二次张拉，张拉到4000KN。内圈24根锚杆在整体段吊装前张拉至4000KN。Z0节段安装侧面图Z0节段安装立面图三、吊装工艺及技术

3.钢塔导向设计与安装(整体段)

在Z0节段外腹板外顶面4个角栓接定位导向钢板进行钢塔的平面定位。导向结构采用5cm厚钢板焊接而成，加劲板采用4cm钢板，与整体段交汇处设置2mm的间隙。单面用56根10.9级M24螺杆连接。三、吊装工艺及技术

3.钢塔导向设计与安装（塔顶段）

在Z11节段外腹板外顶面4个角栓接定位导向钢板进行钢塔的平面定位。导向结构采用5cm厚钢板焊接而成，加劲板采用4cm钢板，与整体段交汇处设置2mm的间隙。单面用56根10.9级M24螺杆连接。三、吊装工艺及技术139#、140#钢塔吊点设置在Z10节段底部以下0.86m（距离钢塔顶部36.76m），吊具连接轴组件中心线紧贴钢塔侧面。与钢塔重心偏差距离：高度方向21.55m，顺桥向1.37m。吊点与重心位置关系吊具结构与吊点布置图4.钢塔吊装4.1139#、140#钢塔整体段吊点设置三、吊装工艺及技术

4.2

138钢塔塔身整体段吊点

138#钢塔吊点设置在Z8节段底部已下0.86m（距离钢塔Z1节段底部53.5m）。吊具连接轴组件中心线紧贴钢塔侧面。与钢塔重心处于竖直线上。吊点与重心位置关系吊具结构与吊点布置图三、吊装工艺及技术

第一步：在幸运海驳船甲板上安装吊具临时支撑钢管（三维调节千斤顶预置在钢管里面），中南898号浮吊就位，吊臂70度角起吊吊具（用副钩起吊2、2’和3、3’吊点）

4.3吊具安装吊具安装吊点布置图吊具安装示意图三、吊装工艺及技术

第二步：浮吊铰锚前移，使吊具重心尽量靠近钢塔（钢丝绳距副塔边缘1m左右处），将吊具落于钢管支撑，转换吊点，将898的大臂仰角调为60度，副钩起吊吊点1、1＇，主钩通过临时吊具起吊吊点4、4＇。

三、吊装工艺及技术

第三步：起吊前拆除支撑钢管法兰板螺栓。同时起吊吊具及钢管法兰板以上的节段（包含上部扁担）。横移吊具并下放吊具到主塔上12根枕木上,解除起吊钢丝绳。

三、吊装工艺及技术

第四步：三维千斤顶顶升吊具，使枕木与吊具分离，拆除12根枕木。调整千斤顶，使吊具精确定位，安装吊具与主梁连接的8根销轴。

第五步：安装端梁及卡板，拆除临时钢管支撑。三、吊装工艺及技术5.钢塔运输

钢塔运输船自中山基地码头出发，经横门东水道，至淇澳岛东侧，由横门东水道1#浮处转向南下，航行至港珠澳大桥施工桥址。海上行驶总行程约29海里。运输路线中山基地三、吊装工艺及技术5.钢塔运输138#钢塔塔身整体段装载图138#钢塔塔顶段装载图139#，140#钢塔塔身整体段装载图三、吊装工艺及技术6.作业窗口选择风力

吊装作业时应注意搜集天气情况，不得超过4级以上风力作业。潮位

钢塔滑移竖转、就位应选择在平潮时进行。波浪

根据海升作业条件，有义波高不得超过0.88m。三、吊装工艺及技术波浪风级海况表三、吊装工艺及技术7.浮吊及驳船抛锚泊位7.1140钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位三、吊装工艺及技术7.2139钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位三、吊装工艺及技术7.3138钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位三、吊装工艺及技术7.4“幸运海”驳船锚桩设计三、吊装工艺及技术锚桩三、吊装工艺及技术8.139#和140#钢塔滑移起升

8.1变幅起升阶段

变幅起升初始阶段变幅起升完成阶段三、吊装工艺及技术8.2主钩起升阶段

钢塔轴线与水平面夹角从0°～80°滑移竖转的步骤：钢塔先水平牵引50cm，浮吊再按左表数据进行起升。三、吊装工艺及技术8.3驳船船尾下沉阶段

钢塔起升至水平夹角80度后，主钩停止起升，通过驳船调载让船尾逐渐下沉，同时牵拉设备移动钢塔根部，将钢塔荷载缓慢过渡至浮吊全部承担。三、吊装工艺及技术

8.4139#和140#钢塔塔滑移起升驳船调载

“幸运海”驳船设二个固定压载泵，两个外加泵，总流量可达4000方/小时。理论计算钢塔吊装压载水调载过程约146.26分钟。对于第一阶段调载预计47.38分钟，可进行运输船预纵倾措施，缩短调载时间约30分钟，钢塔吊装压载水调载过程约需116.26分钟。三、吊装工艺及技术调载时压载舱舱容1压载水舱步骤0步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6步骤7步骤82A.P.T.C609.91959.98921.85880.38835.92786.49725.39616.51895.213A.P.T.(P)304.96479.99460.93440.19417.96393.25362.69308.26447.614A.P.T.(S)304.96479.99460.93440.19417.96393.25362.69308.26447.615NO.7W.B.T(P)309.91659.98621.85580.38535.92486.49425.39316.51595.216NO.7W.B.T(S)309.91659.98621.85580.38535.92486.49425.39316.51595.217NO.6W.B.T(P)200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.008NO.6W.B.T(S)200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.00200.009NO.5W.B.T(P)767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.6410NO.5W.B.T(S)767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.6411NO.4W.B.T(P)767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.6412NO.4W.B.T(S)767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.64767.6413NO.3W.B.T(P)196.30328.59353.59385.32418.01449.91477.93487.14686.0014NO.3W.B.T(S)196.30328.59353.59385.32418.01449.91477.93487.14686.0015NO.2W.B.T(P)196.30328.59353.59385.32418.01449.91477.93487.14686.0016NO.2W.B.T(S)196.30328.59353.59385.32418.01449.91477.93487.14686.0017NO.1W.B.T(P)300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.0018NO.1W.B.T(S)300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.00300.00三、吊装工艺及技术

8.5139#和140#钢塔滑移起升

139#和140#钢塔在转体过程中塔顶部分（宽度3m）从浮吊双臂架之间穿过，其中穿入点A处臂架之间净距约5m，穿入最深点B处臂架之间净距约10m。三、吊装工艺及技术8.6139#和140#钢塔吊装就位

单位：m

（1）起吊钢塔使底部距离水面不小于10m；（2）由于钢塔吊装吊点与重心不在同一垂直线上，倾斜角度为2.7°，致使底部高程偏差0.4m，平面偏差3.1m。（3）钢塔就位过程中通过海升船舶上的2台40T卷扬机牵引调直，需提供水平力55T,钢塔离船前挂好牵引索。（4）海升前移至索塔底部与Z0节段顶部水平间距3.1m，通过海升上牵引索调直钢塔和下放吊钩完成就位。三、吊装工艺及技术9.138#钢塔滑移起升、安装9.1

138#大节段钢塔装船运输及装饰块的安装（1）胎架1和胎架3撤出，支撑三角撑，装ZS1，并绑扎。（2）发运至桥址，浮吊将节段吊起约90cm，将新制胎架5撤出，并定位临时支撑。三、吊装工艺及技术(3）浮吊落钩，将大节段放平至临时支撑上，并用马板固定胎架，同时使用汽车吊将胎架5吊开。

（4）用汽车吊将装饰塔吊到专用安装滑移胎架上，并在滑轨上对主塔轴线将胎架定位，用导链葫芦将装饰塔拉至安装位安装。三、吊装工艺及技术9.2138#钢塔滑移起升

单位：m（1）按照指定位置停靠运输船舶和抛锚定位（海升吊臂工作角度65°，运输船舶船尾与海升船艏边缘净距22m），定位完毕后，挂吊具（吊具提前在中山CB02标安装），并对滑道涂上牛油，减小滑移过程中摩擦力。三、吊装工艺及技术

（2）吊具挂设完毕后，将运输船浮态调整成微小首倾状态，拆除塔架捆扎加固，浮吊开始提升，启动滑移系统配合起升(操作步骤与139、140钢塔相同)。同时，运输船的调载系统对船尾进行压水，船首进行排水，保持运输船浮态微小首倾。起升示意图三、吊装工艺及技术

垂直提升参数表滑移距离（m）提升高度高度（m）主勾提升步距（m）

滑移距离（m）提升高度高度（m）主勾提升步距（m）

滑移距离（m）提升高度高度（m）主勾提升步距（m）0.59.523.6518.541.140.4436.551.440.17111.992.481941.570.433751.610.171.514.022.0319.541.980.4237.551.770.16215.771.752042.390.413851.930.162.517.341.5620.542.790.4038.552.080.15318.761.422143.170.393952.230.153.520.061.3121.543.550.3839.552.370.14421.281.222243.920.374052.510.144.522.421.1422.544.280.3640.552.640.13523.491.072344.630.354152.760.135.524.511.0223.544.970.3441.552.880.12625.470.972445.310.344253.000.126.526.390.9224.545.640.3342.553.110.11727.270.882545.950.324353.210.117.528.120.8425.546.270.3143.553.320.10828.930.812646.570.304453.410.108.529.710.7826.546.870.3044.553.500.09930.460.752747.160.294553.590.099.531.190.7327.547.440.2845.553.670.081031.890.702847.720.284653.750.0810.532.570.6828.547.990.2746.553.820.071133.220.662948.250.264753.890.0711.533.860.6429.548.500.2647.553.950.061234.480.623048.750.254854.010.0612.535.080.6030.549.000.2448.554.060.051335.660.583149.230.244954.110.0513.536.230.5731.549.460.2349.554.150.041436.780.553249.690.225054.190.0414.537.320.5432.549.910.221537.840.523350.120.2115.538.350.5133.550.320.211638.840.503450.530.2016.539.330.4834.550.720.201739.800.473550.910.1917.540.260.4635.551.090.181840.700.453651.270.18三、吊装工艺及技术（3）浮吊继续起吊节段，观察塔架起吊高度，过程中严密监控船舶浮态，正面与侧面需安排人员观测钢塔提升情况，确保浮吊四钩同步提升，对运输船浮态及时通过调载系进行调整。起升示意图三、吊装工艺及技术（4）继续起吊钢塔节段，直至钢塔整体段竖转完成。起升示意图三、吊装工艺及技术9.3138#钢塔吊装就位

单位：m

（1）起吊钢塔使底部距离水面不小于10m；

（2）钢塔吊装吊点与重心在同一垂直线上；（3）钢塔顺Z0节段上导向就位。三、吊装工艺及技术9.4138#钢塔塔顶段吊装

装船运输操作平台吊具安装三、吊装工艺及技术

10.匹配件安装和解钩

第一步：钢塔沿Z0导向限位装置下落就位后，浮吊继续松钩使其不再受力；第二步：启动100t千斤顶顶入匹配件的四根销子（直径13cm），销子到位后用圆卡板卡紧，再安装顺桥向两侧外排连接板（角落处受导向影响外侧连接板断开），在匹配件销子、导向和外排连接板作用下主塔保持稳定。解除浮吊吊钩，浮吊离开；三、吊装工艺及技术

第三步：安装图示塔内连接板；第四步：解除一侧导向及匹配件，安装连接板；三、吊装工艺及技术

第五步：解除另一侧导向及匹配件，安装该侧的导向和匹配件。三、吊装工艺及技术Z0节段与Z1节段通过连接板及18096套高强螺栓连接。Z0、Z1连接板实拍照片Z0、Z1连接设计三、吊装工艺及技术（1）使用“中南898”和“长大海升”两艘船舶配合拆除吊具；（2）898船拆除一侧端梁主吊轴卡板，浮吊侧移，将端梁从主吊轴中脱出后降至桥墩面；（3）同样方法拆除另一侧端梁；11.1

139#、140#主塔吊具拆卸步骤

139#，140#钢塔吊具11.吊具拆除三、吊装工艺及技术（6）浮吊前移使主梁与主塔柱脱离；（7）“长大海升”浮吊侧移将分列主塔两侧的吊耳2、3移至主塔一侧；（8）泊位于海升号对面的中南898浮吊上吊钩与吊耳2、吊耳3连接；（9）中南898吊钩缓慢起吊至海升号主钩受力为零，海升解钩退出；（10）中南898侧移，至吊具完全脱出主塔后下放。139#，140#钢塔吊具（4）海升号主钩挂吊耳1、吊耳4，同时起升4个主钩，至每个主钩显示67t左右时停止；（5）拆除吊具与主塔连接的8个销轴；三、吊装工艺及技术11.2138#钢塔塔身吊具拆除（1）拆除端梁主吊轴卡板；（2）移动海升号至一侧端梁脱离主吊轴，将其放置桥墩顶面，吊钩继续下放，拆除吊钩下的支撑横梁；（3）同样方法，拆除另一侧端梁及支撑横梁；（4）拆除主梁中间部位法兰板，使主梁一分为二，由中南898浮吊从两侧拆除。138#钢塔塔身段吊具三、吊装工艺及技术

（1）使用海升号两个前主钩起吊，塔顶吊装到位；（2）下放吊钩，将吊具放在预先布置的临时支撑上；（3）使用吊篮吊人至吊具两端，拆除浮吊主吊钩；（4）拆除吊具中部法兰螺栓，将吊具分为4部分；（5）浮吊将每部分逐一拆除。11.3

138主塔塔顶段吊具拆卸步骤

138#钢塔塔顶段吊具

12钢塔安装质量控制标准：

三、吊装工艺及技术三、吊装工艺及技术13.1吊装前准备工作

钢塔吊装前，所有准备工作必须完成，确保钢塔滑移、竖转、就位安装在一天之内完成，主要准备工作包括：

（1）吊具安装（武船中山基地码头处驳船上安装）；（2）3200t浮吊抛锚就位；钢塔运输、现场抛锚精确定位使驳船滑道与浮吊轴线一致；（3）倾斜仪、应力应变等监测装置安装，“长大海升”浮吊与吊具连接，运输船加载预纵倾；

13.吊装工序安排三、吊装工艺及技术13.2钢塔吊装工序时间安排

一天完成钢塔起升、就位、松钩（12h）

（1）准备就绪，起升钢塔15cm检查；（15min）（2）清理滑道上运输钢塔支架等（0.5h）

（3）起升钢塔（4h）（4）拆除滑靴和主塔根部与浮吊连接牵引缆（3h）

（5）起升钢塔（15min）

（6）浮吊绞锚移船、就位（2.5h）

（7）匹配件连接（1.5h）

四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况四、吊装过程风险分析1、驳船

1.1钢塔起升过程中牵拉装置与主钩起升不匹配，钢丝绳歪斜后的产生的水平力过大后会造成驳船走锚；1.2滑靴只在一个方向设置旋转装置，起升过程中可能会造成主塔与滑靴连接部位的损坏；四、吊装过程风险分析2、钢塔起升过程中，各种不利因素较多：

2.1吊钩载种状态上升近80m；

2.2吊装139、140钢塔浮吊及驳船横水流方向泊位，水流、涌浪及风的综合作用下引起的钢塔晃动、浮吊与驳船晃动不一致、吊钩起升不均匀，滑轨牵拉力不均匀等；2.3吊具的关键部位使用了大吨位的悬臂销轴构造，销轴体、销轴孔、销轴锁定装置受力非常复杂；2.4主塔与吊具连接采用8根销轴，吊具与主塔分开钻孔存在加工尺寸及垂直度偏差，8根销轴受力不均。四、吊装过程风险分析五、吊装过程监控措施三、吊装工艺及技术二、主要设备选型一、工程概况五、吊装过程监控措施5.1139#、140#钢塔吊装时浮吊与驳船轴线监控

1、用油漆标记浮吊与驳船的纵轴线，两船抛锚就位后，将TS30全站仪架设到“长大海升”中轴线A点，后视B点上的徕卡圆棱镜；五、吊装过程监控措施2、选择平潮、浮吊基本无晃动的时刻，对中整平仪器。测出AB间距X1，设置A点坐标为（0,0），B点坐标为（X1,0）。在驳船纵轴线C点(船头)、D点(船尾)安置棱镜，全站仪与两棱镜相互通视；3、钢塔起升前，测量驳船上C、D两点的Y坐标（即驳船轴线偏位），Y值为正，即驳船向右偏；Y值为负，即驳船向左偏。对比Y2、Y3大小，可确定驳船偏转方向；4、驳船通过收放锚缆调整船身扭角及偏位，反复观测，直至C、D两点Y值趋近于0，此时浮吊轴线与驳船轴线一致；5、起升钢塔过程中，全程监控两艘船舶的轴线，轴线偏位大于30cm，暂停起吊，待调整驳船位置后，再继续起吊。五、吊装过程监控措施5.2138#钢塔吊装船轴线垂直监控措施五、吊装过程监控措施1、利用全站仪测出ABCD四点坐标，并输入到夹角计算软件中，即可得到两船纵向轴线的夹角以及图形；2、根据图形，指挥驳船松紧锚缆，反复观测，直至两船纵向轴线夹角趋近于90°，此时命令船舶静止5分钟，再次观测，避免由于涌浪影响导致船舶偏移，若夹角没有明显变化，则可以进行起吊作业；3、起吊过程中，测控室人员全程监控两船纵向轴线夹角变化，如有较大变化，则停止起吊，调节轴线垂直后，继续起吊。五、吊装过程监控措施5.3起升时主钩高差监测措施1、在每个主钩正反两面中心位置贴反光片，根据船舶泊位情况，测站点既可保证面向海升船头，又能同时观测到四个主钩上的反光片；2、起升钢塔阶段，测控室人员利用全站仪观测四个主钩上的反光片，得到四个高差数据，相对高差超过10cm则暂停起升，根据数据调节主钩，使其高度基本一致后，再继续起升。五、吊装过程监控措施5.4吊具倾斜监测措施

1、采用SHDL双轴倾斜仪，实时观测钢塔吊具的倾斜角度。SHDL倾斜仪倾角测量最大量程为±30°，测量精度可达到±0.1°，满足对钢塔吊具倾斜监控的要求。五、吊装过程监控措施

2、钢塔起吊前，倾斜仪的P+方向指向船的正前方（即吊具正前方），此时吊具前倾P角值为正，后倾为负，右倾R角值为正，左倾为负；3、倾斜仪安装完成后，将供电电瓶固定在吊具上，并与倾斜仪连接，倾斜仪TTL输入输出信号，是由无线模块接收，并通过电脑U口传至倾角测量软件上;五、吊装过程监控措施

4、测控室人员打开电脑上的倾角测量软件，在吊具水平时，在软件上记录此时倾角数据，将当前数据作为倾角常数，输入到软件中，对仪器进行零点标定，即起吊前吊具倾角为0°；

五、吊装过程监控措施

5、钢塔起升时，测控室人员通过软件实时监测吊具前后左右倾角，如果倾角过大，则通知浮吊暂停起升，通过倾角值指挥某个主钩升降，从而将吊具调平。在软件中设置记录数据间隔，连续记录倾角值，行程测量文件归档。五、吊装过程监控措施5.5歪拉斜吊监控

1、“长大海升”吊臂臂头位置，对应四个主钩中心，有四个标记，吊钩静止时，钢丝绳成竖直状态，即标记点与对应的主钩中心连线为0°；2、起升钢塔时，钢丝绳为100m，当钢丝绳偏斜1°时，主钩偏离理论中心位置1.75m，其后随起升高度加大，钢丝绳越来越短，偏离量也随之减小；3、海升单个主钩顺浮吊方向划刻度，10cm一格，起升时，测控室人员利用全站仪瞄准臂头标记点，纵向旋转全站仪至下方主钩位置，观察刻度，当偏离理论中心位置50cm时，停止起吊，调节钢塔滑移速度，使钢丝绳恢复竖直状态，之后继续起升。五、吊装过程监控措施5.6监控试验概述

测控室于9月29日下午低平潮时期，对“长大海升”浮吊及“幸运海”运输船进行了船体摇摆、主钩摇摆监控试验。两船位于146#墩南侧200米处横流泊位，抛锚方式完全按照吊装139#、140#钢索塔锚位进行抛锚，两船船头距离8m。现场船位布置如图所示。

五、吊装过程监控措施五、吊装过程监控措施5.7试验方法及水文情况

采用四台TrimbleR8GNSS对船体摇摆进行观测，浮吊与运输船各架设两台仪器，位置为船体两对角，利用连续地形观测，同步每秒记录船头、船尾测点的平面位置及高程数据，之后汇总导入处理软件中，得到船体摇摆图形。同时将全站仪架设在142#施工平台上，观测主钩摇摆，记录数据。试验过程中水文情况如下表所示：

日期风力波高流速流向潮汐状态09.294级0.5m0.6m/s自南向北低平潮五、吊装过程监控措施5.8数据分析

将四台GPS仪器所采集的数据整理，得到各测点的连续地形观测数据，如表所示。将所有点位坐标成图显示，得到各点位摆动示意图，再将所有点位高程按折线图显示，可直观反映船体起伏，如图所示。

点号X坐标Y坐标高程(m)平面精度(m)高程精度(m)距初始点

距离(cm)时间初始148464.61227966.5685.0360.0140.027

17:01:182148464.621227966.5445.0630.0150.0282.617:01:193148464.659227966.5215.0860.0160.0326.817:01:204148464.676227966.5145.0950.0120.0318.517:01:215148464.669227966.5075.1030.0170.0328.517:01:226148464.663227966.5065.0970.0090.0248.217:01:237148464.645227966.5195.0870.0110.0256.017:01:248148464.642227966.5285.0460.0150.0275.117:01:25…………………………………………600148464.731227966.7015.0510.0120.02718.017:11:17五、吊装过程监控措施

海升船头摆动、起伏示意图五、吊装过程监控措施海升船头摆动、起伏示意图五、吊装过程监控措施

海升船头摆动、起伏示意图五、吊装过程监控措施

海升船头摆动、起伏示意图五、吊装过程监控措施通过对上列数据、图表分析，得到下列试验结论。(1)由数据列表得知GPS连续地形观测的平面精度≤2cm，高程精度≤4cm，满足摇摆试验精度要求，所测点位可反映某一时刻船体位置及高程。(2)由船头、船尾摆动示意图可以看出，船体摆动范围，近似一个直径30cm的圆，南北方向最大位置变化为30cm，东西方向最大位置变化为35cm。(3)由数据列表，观察相邻两点位与初始点位的距离差，得到船体每秒摆动（即瞬间摆动）量均小于5cm，平均每秒摆动量约1cm。说明在风浪情况良好的平潮时期，船体摆动是一渐变过程，不会出现瞬间摆动量过大的情况。(4)由船体起伏示意图可看出，船头、船尾起伏范围在20cm以内，数据表第4列的点位高程数据，相邻两点位最大高差5.9cm。说明在风浪情况良好的平潮时期，船体瞬间起伏最大值为5.9cm。(5)试验选择在低平潮时期，风力小于等于4级，浪高小于50cm，且试验过程中，完全排除周边快艇行驶产生的涌浪、小型船舶靠船、收拉锚缆等因素产生的船体摇摆，即外界环境达到最佳，此试验数据可有效指导钢索塔吊装。

五、吊装过程监控措施

由于两船横流泊位，南北方向的船体摇摆，对两船纵轴线的一致性产生不利影响，尤其在两船摆动方向相反时，相对摆动距离达到最大，两船轴线偏位也最大。两船头反向起伏时，相对高差最大，对吊装产生影响。通过对两船船头GPS采集数据进行比对，得到南北方向相对摆动最大值，以及相对起伏最大值，数据对比表如下：

点号幸运海船头北坐标海升海船头北坐标北坐标差与初始值差幸运海船头高程海升船头高程高差与初始值差1148432.617148464.6131.993

4.1235.0360.913

2148432.605148464.62132.0160.0234.0795.0630.9840.0713148432.595148464.65932.0640.0714.0935.0860.9930.084148432.589148464.67632.0870.0944.0825.0951.0130.1………………………………………………600148432.49148464.73132.2410.2484.0685.0510.9830.07五、吊装过程监控措施

由上表得知，在第