港珠澳大桥CB04标段预制件(整墩)模块化吊装作业是港珠澳大桥工程施工中的关键环节,作业难度较大大,环境危险复杂,工程精度要求较高。而墩台为钢筋混凝土结构且总重达2044吨,鉴于吊件自重较大,且吊装作业环境比较复杂等因素,为了保证整墩模块吊装过程安全可靠、准确稳妥,本论文设计一套安全可行的复杂吊装系统,包括吊架、上部吊具、下部吊具及吊装索具等。钢箱梁式结构具有高抗弯扭能力、高稳定性、高抗疲劳性能、高吊重能力、低挠度变形等优点,同时考虑到可行性、经济性及施工环境等因素,墩台吊装吊具最终选择钢箱梁式结构。对于吊具构件的材料选择也是至关重要的,钢箱梁式吊装构件的盖板及外腹板等主要部位材料选用Q420B低合金钢,而加强板、隔板和封板等次要部位材料选用Q345B低合金钢,构件中连接轴和高强螺栓均采用40Cr材料制作。依据不同的起吊重量等因素,墩台吊装使用的索具选择为高性能无接头绳圈。本文还结合墩台吊装吊具设计方案,使用HyperMesh、Ansys等软件对吊装吊具整体结构进行结构设计、三维建模、有限元应力应变分析及可靠性分析,根据分析结构对吊具结构进一步优化改进,得到最终方案,并依据吊具分析结果制定吊装工艺流程。最终方案的分析结果表明,墩台吊装吊具整体构架一阶屈曲系数为27.334,二阶屈曲系数为29.451,三阶屈曲系数为40.984,吊具结构稳定性较好,满足工程要求。而吊具结构的应力、应变值均在材料允许的范围内,则其强度、刚度均达到工程要求。本论文的研究,对港珠澳大桥CB04标段预制件(整墩)模块化吊装安全、稳妥作业提供了技术保障,同时对提高大型构件吊装过程中的高效性、准确性、安全性及行为的可预测性具有重大意义。