1、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110129258258129110994m，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Z0Z12十三个节段，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
2、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
3、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,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
4、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4067，额定起重能力3200T，主钩4800t，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125m35m，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106 m。塔架对应的甲板进行局部加强，并对
5、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
6、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,4.1 139#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1和起升动载系数2。1=1.15(海上吊装原因增大)，2=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5=1。2、自重振动载荷=1PG，起升动载荷=2PQ。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
7、表G.11：安全系数n=1.34。吊具结构材料基本许用应力=s/1.34，剪切应力= /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=0.6,被连接构件许用承压应力为1.4。5、吊装自重计算载荷：1.15300+1.42800=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),4
8、5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
9、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：185.9x104/(3.14x500x40)=29MPa轴端圆卡选用Q620材质，强度满足要求。,4.2 139#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， =2132.5x104x675/(3.14x7003)x32=427MPa =2132.5x104/3.14/3502=55.4MPa 合成=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
10、,90工况 139、140塔身吊具铰轴等效应力云图(2800t105m gc.st90 放大30倍),3、吊具与主塔连接销轴（300mm）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=1066.25x104/3.14/1502=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A168m
11、m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,5.1 138#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、
12、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
13、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
14、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.
15、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,4.1 139#、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,
16、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
17、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,7.1 140钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位,三、吊装工
18、艺及技术,7.2 139钢塔吊装浮吊及驳船抛锚泊位,三、吊装工艺及技术,7.3 138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080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
19、渡至浮吊全部承担。,三、吊装工艺及技术,8.4 139#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,三、吊装工艺及技术,8.5 139#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,8.6 13
20、9#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，
21、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,9.2 138#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
22、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,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,9.3 138#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
23、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,9.4 138#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
24、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
25、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,11.2 138#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
26、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）32
27、00t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
28、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
29、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,5.1 139#、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
30、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,5.2 138#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
31、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、
32、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
33、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，
34、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Trimble R8 GNSS对船体摇摆进行观测，浮吊与运输船
35、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：,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。,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,
36、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
37、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
38、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：,五、吊装过程监控措施,由上表得知，在第599号点，两船南北向相对摆动距离最大，为26.1cm，即纵轴线相对偏位最大值为26.1cm。在第250号点，两船相对起伏最大，起伏高差为17cm。将全站仪假设在142#墩施工平台上，利用RTK测量出测站点与“长大海升”主钩间距约为450m，主钩下方钢丝绳底端轴套摆动最大，利用全站仪实时观测钢丝绳底端，并记录水平角变化的最大值，从而反算钢丝绳底端轴套摆动的最大距离，观测过程中，水平角变化最大值为0.0004，反算摆动距离为21cm。,汇报完毕， 谢谢各位领导和专家！,
