摘要：桥梁建设中，尤其是跨海大桥的建设，为尽量减少海上作业时间，普遍采用变海上施工为陆上施工，采用工厂化、大型化、机械化、模块化的设计和施工原则。模块越做越大，重量越来越重。本文以港珠澳大桥主塔吊装为例，详细叙述了主塔吊具的设计过程。利用有限元分析软件ANSIS对整个吊具进行分析，结果表明，吊具满足设计要求。该吊具已顺利在港珠澳工程中得到应用。
　　关键词：港珠澳大桥；主塔；整体吊装；
　　1.概述
　　本次吊装的主塔为箱型钢结构。底部尺寸9x9m，高110m，重2800吨。主塔分三部分，中间为主塔柱，主塔柱一侧为副塔柱，另一侧为装饰块。吊具位于主塔柱与副塔柱中间，81m标高处。主塔卧放运输，竖直吊装就位。
　　根据以上条件，为保证吊装的安全性，吊具的设计需满足以下要求：
　　（1）需满足高空拆卸方便；
　　（2）需满足主塔由卧变立，竖直吊装就位的要求；
　　2.设计过程
　　本次吊装用浮吊主钩间距24x5.4m，4吊钩，单钩起重能力800吨，起升高度100m。
　　吊具主要由三部分组成：主梁、端梁、绳圈。整体结构形式见图1。
　　吊具与主塔的连接形式成为设计中的难点。首先，要保证吊装安全性，其次保证拆卸方便。设计之初，吊具与主塔间采用螺栓组连接，后考虑螺栓数量较多，受力均匀性不好，且制做、安装、拆卸工艺性较差，本方案未予采纳。后经讨论研究，决定采用销轴形式连接。吊具与主塔件采用8根销轴连接，每侧4根，提高了销轴受力均匀性，降低了工艺难度。同时方便拆卸。满足了概述中第（1）条要求。
　　吊具主梁与端梁通过铰轴连接，端梁可绕铰轴相对主梁360°旋转，主塔由卧变立时端梁始终水平，主梁随主塔角度变化而变化。满足了概述中第（2）条要求。
　　3.吊具强度校核
　　根据GB/T3811-2008《起重机设计规范》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=1.1，φ2=1.2。因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。按GB/T3811-2008《起重机设计规范》中的表G.11：安全系数n=1.34。
　　Ansys分析云图见图2～图3。
　　图2 主吊具结构等效应力云图 图3 主塔吊具结构一阶失稳云图
　　经以上分析，主塔吊具结构等效应力及稳定性均满足设计依据的要求。
　　4.吊具拆除
　　吊具的拆除是本次设计过程中另一关键过程，拆卸步骤如下：
　　（1）主塔吊装到位后下放浮吊4个主钩至吊钩松弛；
　　（2）拆除左、右侧端梁及绳圈；
　　（3）浮吊左侧吊钩钢丝绳与主梁上部吊耳1连接，右侧吊钩钢丝绳与主梁上部吊耳4连接。
　　（4）同时起升4个主钩；
　　（5）拆除吊具与主塔连接的8个销轴；
　　（6）浮吊前移，主梁从主塔柱脱离；
　　（7）浮吊左移至右侧吊钩贴近主塔柱时停止，此时吊耳2已从主塔中脱出；
　　（8）另一辅助浮吊上吊钩悬挂起吊钢丝绳与吊耳2、吊耳3连接；
　　（9）辅助浮吊起钩，原浮吊落钩，完成浮吊转换；
　　（10）完成吊具拆除。
　　5.结束语
　　到目前为止，国内还未见如此大型主塔的吊装案例。本文中，主塔变海上施工为工厂预制，最后整体吊装，该模式大大缩短了工程施工周期，不失为一种先进的施工模式，相信今后还会有更多该类型的吊装。本文介绍的设计思路为其他同类型构件的吊装提供了可借鉴的经验。
　　参考文献
　　[1]张质文，虞和谦. 起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，1997
　　[2]GB/T 3811-2008.起重機设计规范
　　[3]GB50017-2003.钢结构设计规范
　　[4]GB/T 16762-2009.一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件