第一節(jié) GTC屋頂結構及施工方案簡介
地面交通中心(GTC)位于3A航站樓南面，為旅客提供往返市內(nèi)道路交通的連接樞紐。在 GTC 建筑頂面有一覆蓋輕軌火車站的大跨度屋蓋。屋蓋結構為大跨度鋼結構拱架，拱架間距為18m ， 共有14榀，跨度為45m-120m ，拱架的斷面高度為3m-1.2m，拱架矢高為25.5m, 最重構件達220t，端部通過抗震球支座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連。
屋蓋縱向為18m跨距的梯形截面主檁條，主檁單元分布間距為3m的次檁。按照總包的工期要求，待土建結構完成后，進行屋蓋結構施工。根據(jù)屋頂結構的特點，在伸縮縫處將屋頂分成3個單元進行施工，采用2臺行走式塔吊立于一層頂板沿屋蓋結構縱向進行節(jié)間安裝。拱架按照設備起重能力及運輸條件的限制分為8-14段，單段重10.4t～22t，長度約9m，分段就位的拱架在承重腳手架上對接，整榀拱架安裝完畢后，安裝主拱間的主次檁結構。承重腳手架以伸縮縫為界分區(qū)搭設，以降低施工成本。計劃工期為150天。
一、 GTC 屋頂結構簡介
1 .結構形狀
GTC屋頂面積約30500m2 ，從軌道總站到地面運輸中心，在南北方向的長度約為320m，東西方向整個屋蓋結構跨度范圍內(nèi)沒有立柱，寬度范圍為45-120m。該建筑物通過一個拱形屋頂在東西方向封閉，并連接在首層與 GTC 相連的混凝土結構，在南北方向開放。在南端的開口，允許為 GTC 服務的火車進入該建筑物，在北邊提供一個開放的進入總站建筑物的人行道。 GTC 屋頂?shù)膸缀谓Y構，通過弧線的簡單旋轉過程而產(chǎn)生了形成屋頂?shù)碾p曲面。首先，在南北中心線上，通過在中心線上近似等距分布的節(jié)點形成了一條垂直弧線或曲線。這些節(jié)點僅沿曲線本身近似相等，它們沿水平方向精確的距離拱架18m。該弧線沿南北軸上的一直線旋轉，但是這條直線卻在屋頂點下邊大約92m 處，這種旋轉以6o的間距進行。
2 .屋頂結構
屋頂結構是一個東西走向有規(guī)律的單向拱架系統(tǒng)，南北向拱架間距為18m。這些拱形結構跨度不同，最小的大約為45m，的超過120m 。垂直方向的荷載主要通過壓縮每個拱形結構而承擔。
拱形結構是用鋼板焊接成的，深度變化由最長跨度基礎處的大約3m深度支點處大約為 1.2m最小深度。拱形結構的截面一般是扁平底部、 V形箱式結構，它帶有較厚得法蘭板，以及最小厚度的腹板。對于每個拱形結構，沿整個長度在截面上加入一條縱加勁肋。在截面中焊進類似的橫向隔膜式加勁肋，間距大約3m遠。拱形結構截面頂部和底部法蘭的寬度沿拱形結構的長度是不變的，由此可知，腹板不是完全平坦的元件，而是稍微有些翹曲 (在10m的距離上大約翹曲1.6o) 。由于腹板很薄，因此在焊接到上述內(nèi)部隔膜上之前，它們可以被稍微扭曲成正確地形狀。
3 .玻璃天窗支撐結構
支撐玻璃天窗的構件由主檁條和次檁條系統(tǒng)組成。主檁條與主拱形結構連接在大約9.5m的間距，組成屋頂整體穩(wěn)定系統(tǒng)。它們是預制的V形部分，在頂部法蘭處為400寬，650深。V形部分的頂部和側部采用鋼板結構，厚度依據(jù)檁條的走向不同而發(fā)生變化。檁條靠近屋頂?shù)闹行木€，即朝著頂部，幾乎垂直，因此受到的側向彎距很小。那些靠近拱形結構兩端的檁條，以其側面布置，與垂直方向所成的角度為40o ，在弱軸方面的彎距相應的有所增加。因此，這些檁條的側面腹板比較厚。為了形成每根檁條為V型，并且為了加強檁條繞其強軸的抗彎能力，在每個組分中還加進了一條直徑為 100 的實心棒條。主檁條的起點是垂直的，因此他們的頂部法蘭表面與和他們相交的拱形結構的頂部法蘭水平。
主檁條在立面成曲線，以與原定位弧線配合，如上面幾何結構部分中所說的那樣。主檁條支撐著約3m間距箱形的次檁條，而此檁條直接支撐玻璃天窗的。這些次檁條的截面尺寸為250mm× 100mm ，底邊成曲線，以配合屋頂?shù)幕《?。檁條沒有超出主檁條頂面法蘭深度下，而是被固定，以便檁條在它們上面通過。
4 .橫向穩(wěn)定度和運動接縫
支撐軌道總站屋頂?shù)腉TC混凝土結構包括兩個東西向伸縮縫直接在屋頂構件下面。為了避免因兩個建筑元件之間不同的運動性能而引起復雜情況，在于混凝土結構的相同位置設置伸縮縫。這樣屋頂被分成3個獨立構件，并且都擁有自己的穩(wěn)定系統(tǒng)。
GTC屋頂不采用任何支撐。每個屋頂部分的穩(wěn)定性都通過拱形結構與主檁條的空腹桁架作用而保證，這一點依賴于這些元件的弱軸抗彎剛度。尤其是拱端和朝著拱端的主檁條，對南北方向每個屋頂部分的側面穩(wěn)定性起到了巨大作用。所以靠近拱端主檁條腹板的厚度需增加。
GTC混凝土結構中的伸縮縫位置對應于屋頂結構中兩個拱的位置。在這些位置，拱被分成兩個”半 V ”部分，每半個部分成為一個扇形或另一個扇形的一部分。在這些拱形結構之間，將提供大約200mm的間隙，以允許溫度變形和地震位移。位于這些分開的拱形結構支撐位置上的混凝土結構采用雙立柱，以便每個拱形結構都位于自己的立柱上而無須跨越伸縮縫采用復雜的轉換結構。
二、 GTC 屋頂鋼結構工程難點
1 .鋼構件的深化設計及加工工藝
GTC屋頂鋼結構獨特的外形決定了，鋼構件深化設計的準確及加工工藝的確定是本工程的難點。
大跨度拱架的安裝座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連，上下翼緣寬度不變而高度改變的拱截面形成了腹板的雙曲面形式，拱的上翼緣隨拱的位置不同而發(fā)生不同的安裝精度、焊接質量、吊裝安全可靠是本工程的難點。
3 .運輸及吊裝機械的選擇
鋼構件的超長超大決定了構件的場外、場內(nèi)運輸及吊裝機械的選擇是本工程的難點。
4 .工期保證及組織協(xié)調(diào)
施工組織協(xié)調(diào)及配合是本工程的難點。
地面交通中心(GTC)位于3A航站樓南面，為旅客提供往返市內(nèi)道路交通的連接樞紐。在 GTC 建筑頂面有一覆蓋輕軌火車站的大跨度屋蓋。屋蓋結構為大跨度鋼結構拱架，拱架間距為18m ， 共有14榀，跨度為45m-120m ，拱架的斷面高度為3m-1.2m，拱架矢高為25.5m, 最重構件達220t，端部通過抗震球支座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連。
屋蓋縱向為18m跨距的梯形截面主檁條，主檁單元分布間距為3m的次檁。按照總包的工期要求，待土建結構完成后，進行屋蓋結構施工。根據(jù)屋頂結構的特點，在伸縮縫處將屋頂分成3個單元進行施工，采用2臺行走式塔吊立于一層頂板沿屋蓋結構縱向進行節(jié)間安裝。拱架按照設備起重能力及運輸條件的限制分為8-14段，單段重10.4t～22t，長度約9m，分段就位的拱架在承重腳手架上對接，整榀拱架安裝完畢后，安裝主拱間的主次檁結構。承重腳手架以伸縮縫為界分區(qū)搭設，以降低施工成本。計劃工期為150天。
一、 GTC 屋頂結構簡介
1 .結構形狀
GTC屋頂面積約30500m2 ，從軌道總站到地面運輸中心，在南北方向的長度約為320m，東西方向整個屋蓋結構跨度范圍內(nèi)沒有立柱，寬度范圍為45-120m。該建筑物通過一個拱形屋頂在東西方向封閉，并連接在首層與 GTC 相連的混凝土結構，在南北方向開放。在南端的開口，允許為 GTC 服務的火車進入該建筑物，在北邊提供一個開放的進入總站建筑物的人行道。 GTC 屋頂?shù)膸缀谓Y構，通過弧線的簡單旋轉過程而產(chǎn)生了形成屋頂?shù)碾p曲面。首先，在南北中心線上，通過在中心線上近似等距分布的節(jié)點形成了一條垂直弧線或曲線。這些節(jié)點僅沿曲線本身近似相等，它們沿水平方向精確的距離拱架18m。該弧線沿南北軸上的一直線旋轉，但是這條直線卻在屋頂點下邊大約92m 處，這種旋轉以6o的間距進行。
2 .屋頂結構
屋頂結構是一個東西走向有規(guī)律的單向拱架系統(tǒng)，南北向拱架間距為18m。這些拱形結構跨度不同，最小的大約為45m，的超過120m 。垂直方向的荷載主要通過壓縮每個拱形結構而承擔。
拱形結構是用鋼板焊接成的，深度變化由最長跨度基礎處的大約3m深度支點處大約為 1.2m最小深度。拱形結構的截面一般是扁平底部、 V形箱式結構，它帶有較厚得法蘭板，以及最小厚度的腹板。對于每個拱形結構，沿整個長度在截面上加入一條縱加勁肋。在截面中焊進類似的橫向隔膜式加勁肋，間距大約3m遠。拱形結構截面頂部和底部法蘭的寬度沿拱形結構的長度是不變的，由此可知，腹板不是完全平坦的元件，而是稍微有些翹曲 (在10m的距離上大約翹曲1.6o) 。由于腹板很薄，因此在焊接到上述內(nèi)部隔膜上之前，它們可以被稍微扭曲成正確地形狀。
3 .玻璃天窗支撐結構
支撐玻璃天窗的構件由主檁條和次檁條系統(tǒng)組成。主檁條與主拱形結構連接在大約9.5m的間距，組成屋頂整體穩(wěn)定系統(tǒng)。它們是預制的V形部分，在頂部法蘭處為400寬，650深。V形部分的頂部和側部采用鋼板結構，厚度依據(jù)檁條的走向不同而發(fā)生變化。檁條靠近屋頂?shù)闹行木€，即朝著頂部，幾乎垂直，因此受到的側向彎距很小。那些靠近拱形結構兩端的檁條，以其側面布置，與垂直方向所成的角度為40o ，在弱軸方面的彎距相應的有所增加。因此，這些檁條的側面腹板比較厚。為了形成每根檁條為V型，并且為了加強檁條繞其強軸的抗彎能力，在每個組分中還加進了一條直徑為 100 的實心棒條。主檁條的起點是垂直的，因此他們的頂部法蘭表面與和他們相交的拱形結構的頂部法蘭水平。
主檁條在立面成曲線，以與原定位弧線配合，如上面幾何結構部分中所說的那樣。主檁條支撐著約3m間距箱形的次檁條，而此檁條直接支撐玻璃天窗的。這些次檁條的截面尺寸為250mm× 100mm ，底邊成曲線，以配合屋頂?shù)幕《?。檁條沒有超出主檁條頂面法蘭深度下，而是被固定，以便檁條在它們上面通過。
4 .橫向穩(wěn)定度和運動接縫
支撐軌道總站屋頂?shù)腉TC混凝土結構包括兩個東西向伸縮縫直接在屋頂構件下面。為了避免因兩個建筑元件之間不同的運動性能而引起復雜情況，在于混凝土結構的相同位置設置伸縮縫。這樣屋頂被分成3個獨立構件，并且都擁有自己的穩(wěn)定系統(tǒng)。
GTC屋頂不采用任何支撐。每個屋頂部分的穩(wěn)定性都通過拱形結構與主檁條的空腹桁架作用而保證，這一點依賴于這些元件的弱軸抗彎剛度。尤其是拱端和朝著拱端的主檁條，對南北方向每個屋頂部分的側面穩(wěn)定性起到了巨大作用。所以靠近拱端主檁條腹板的厚度需增加。
GTC混凝土結構中的伸縮縫位置對應于屋頂結構中兩個拱的位置。在這些位置，拱被分成兩個”半 V ”部分，每半個部分成為一個扇形或另一個扇形的一部分。在這些拱形結構之間，將提供大約200mm的間隙，以允許溫度變形和地震位移。位于這些分開的拱形結構支撐位置上的混凝土結構采用雙立柱，以便每個拱形結構都位于自己的立柱上而無須跨越伸縮縫采用復雜的轉換結構。
二、 GTC 屋頂鋼結構工程難點
1 .鋼構件的深化設計及加工工藝
GTC屋頂鋼結構獨特的外形決定了，鋼構件深化設計的準確及加工工藝的確定是本工程的難點。
大跨度拱架的安裝座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連，上下翼緣寬度不變而高度改變的拱截面形成了腹板的雙曲面形式，拱的上翼緣隨拱的位置不同而發(fā)生不同的安裝精度、焊接質量、吊裝安全可靠是本工程的難點。
3 .運輸及吊裝機械的選擇
鋼構件的超長超大決定了構件的場外、場內(nèi)運輸及吊裝機械的選擇是本工程的難點。
4 .工期保證及組織協(xié)調(diào)
施工組織協(xié)調(diào)及配合是本工程的難點。