馬健

摘要：增加兒童泳池必然會導(dǎo)致原有商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)功能做出調(diào)整，進行加固處理以此滿足兒童泳池建設(shè)的需要。本文以某商業(yè)樓二樓兒童泳池加固設(shè)計方案為例，結(jié)合兒童泳池加固設(shè)計的難點，詳細(xì)闡述加固泳池加固設(shè)計的具體方案，以此為今后工作提供經(jīng)驗參考。

關(guān)鍵詞：商業(yè)樓;泳池;加固設(shè)計;預(yù)應(yīng)力

引言

商業(yè)樓在建設(shè)設(shè)計初期只是按照一般的承受能力建造，從辦公角度去建設(shè)，因此在商業(yè)樓后期的使用過程中需要按照不同的使用用途去進行改造與加固。兒童泳池的建設(shè)則對建筑物的承載力提出了更好的要求，例如泳池大量的水和人要求建筑物樓板要具有相應(yīng)的承載力，因此需要對相關(guān)部門進行加固，只有這樣才能保證兒童泳池的安全，才能避免樓板開裂等安全事故的發(fā)生。

一、工程概述

某商務(wù)廣場主體為 22 層（地下 1 層）框架 - 核心筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁基和厚板基礎(chǔ)相結(jié)合的基礎(chǔ)形式，柱網(wǎng)尺寸9x9米。現(xiàn)A區(qū)二層局部商業(yè)區(qū)域改作水深 1.6 米浴池，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值由 3KN/m 2 提高到16 KN/m2，浴池結(jié)構(gòu)恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值約 10 KN/m 2。二層樓面荷載大幅度提高，經(jīng)原設(shè)計單位提供的結(jié)構(gòu)計算模型的條件，用中科院 PKPM 軟件（SATWE 和 JCCAD 計算模塊）計算分析顯示二層局部商業(yè)改造區(qū)域及相鄰部分結(jié)構(gòu)承載力不滿足要求。受建設(shè)單位的委托對工程項目加固方案設(shè)計，工程項目地基基礎(chǔ)相關(guān)承載力及變形由建設(shè)單位和原設(shè)計單位論證增加浴池是可行的為依據(jù)，本設(shè)計輔以相應(yīng)計算分析。根據(jù)現(xiàn)場的施工作業(yè)條件、建設(shè)單位的要求及結(jié)構(gòu)計算分析綜合考慮采取多種加固技術(shù)相結(jié)合的方式進行加固，以達到滿足結(jié)構(gòu)整體承載力和變形相協(xié)調(diào)的加固要求。

二、兒童泳池加固設(shè)計中的難點

結(jié)合本工程的實際加固設(shè)計方案可以看出在該工程設(shè)計施工中存在以下難點：一是滲水問題。由于本工程是位于商業(yè)樓的二樓，因此在后期注水的過程中由于由于地基承載力不足，泳池與地臺發(fā)生較嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，同時由于沉降產(chǎn)生的泳池裂縫導(dǎo)致池水嚴(yán)重滲漏，影響了泳池的正常使用;二是樓板的承載力不足。常規(guī)的商業(yè)建筑在樓板設(shè)計施工的時候考慮的是一般承受力，而兒童泳池的建設(shè)則對樓板的承受力提出了更高的要求，例如泳池水量的增加以及加上巨大的客源流動不僅會因為特殊的環(huán)境而影響到商業(yè)建筑主體的性能，比如泳池的建設(shè)如果沒有做好防水措施就會導(dǎo)致建筑主體出于潮濕的環(huán)境，影響商業(yè)樓的整體質(zhì)量。因此關(guān)鍵問題就是要做好樓板的承載力設(shè)計。三是該商業(yè)樓改造區(qū)域的消防管道設(shè)備等已經(jīng)裝修完成，這給泳池加固改造工作增加了難度。

三、商業(yè)網(wǎng)點兒童泳池加固設(shè)計的具體措施

基于該商業(yè)網(wǎng)點兒童泳池加固設(shè)計的具體要求，結(jié)合實際工程情況，做好相關(guān)加固設(shè)計措施必須要從以下方面入手：

（一）泳池地板加固處理。根據(jù)原有設(shè)計竣工驗收的資料顯示，二樓底板的厚度為140毫米，原有建筑結(jié)構(gòu)的平面布置為單向板受力，這樣屋面板的負(fù)荷比較重，存在板裂的風(fēng)險，因此根據(jù)兒童泳池的設(shè)計要求，需要在原有的底板上增加300毫米的空間，以此滿足負(fù)荷要求及后期的管道安裝。為了保證后期的安全性，二樓樓面現(xiàn)澆筑400毫米的鋼筋混凝土疊合板，這樣可以增加底板的強度的同時，增加了板跨間鋼筋的力量。

（二）框架柱加固。由于該兒童泳池位于二樓，而泳池的建設(shè)必然會增加一樓以及地下室的負(fù)載力結(jié)構(gòu)，同時基于計算結(jié)果顯示，在整個建筑結(jié)構(gòu)中存在個別框架柱配筋缺少的問題。因此從不影響現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)使用空間以及承載力的角度考慮，需要對其進行加固。原有的設(shè)計方案就是在框架柱的一側(cè)增加300 乘以1800mm剪力墻給予加強，但是此種方式會影響到樓梯的使用，因此經(jīng)過實際考慮沿柱的對角線增加斷肢剪力墻，以提高該柱的承載力和剛度變形要求，增加框架柱的抗震延伸。

（三）屋面框架梁和次梁加固。二樓兒童泳池的建設(shè)對屋面框架梁的影響是巨大的，尤其是面對突變的承載力，要求屋面框架梁及次梁要進行相應(yīng)的加固處理，以此滿足泳池的負(fù)載力要求。本次加固采取的是截面增加的施工加固方案，也就是在框架梁的下面增加300毫米的空間，這樣既可以滿足后期的通風(fēng)裝置的安裝，還可以滿足其負(fù)載力的要求。當(dāng)然在屋面框架梁的下部進行200毫米的厚度增加，其會造成室內(nèi)凈高的降低，因此為了避免此種現(xiàn)象需要按照頂面加高與泳池后期新增疊合板300毫米一致的方案，底面采取粘鋼加固法進對框架梁與次梁進行加固。梁加固方法和框架梁基本相同，因次梁抗彎剛度不如框架梁大，泳池底板上的荷載基本上負(fù)載在次梁上，為控制次梁裂縫跨度，在其次梁內(nèi)采取無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，張拉預(yù)應(yīng)力按荷載平衡法其樓面荷載 30% 進行張拉。

（四）泳池的防水加固處理。泳池對于屋面的防水要求比較嚴(yán)格，因此為了保證在后期的使用出避免出現(xiàn)滲漏等造成的質(zhì)量安全問題，在本次加固設(shè)計方案中需要考慮到防水處理工作。在設(shè)計階段需要結(jié)合泳池的施工方案選擇相應(yīng)的防水材料以及防水施工工藝等。在具體的設(shè)計上需要考慮以下兩個問題：一是施工方案設(shè)計應(yīng)綜合考慮使用過程中沉降、水壓等諸多因素及材料特性，盡量設(shè)計成剛?cè)峤Y(jié)合的方案，以形成優(yōu)勢互補的效果;二是選材上要保證材料的現(xiàn)場適應(yīng)性、各種材料之間的相互粘合性、防水效果的長效性。

四、改造方案的效果

通過對該商業(yè)網(wǎng)點兒童泳池加固方案的論證與計算后，加固設(shè)計方案經(jīng)過運用BIM技術(shù)檢驗以及現(xiàn)場實際施工的測試檢測后，試驗區(qū)域內(nèi)梁繞度變形觀測值為21毫米、設(shè)計值為40毫米，其滿足重要構(gòu)建繞度值不大于梁跨度的1/300的規(guī)范要求。另外經(jīng)過對該加固方案施工竣工后的閉水和靜載試驗達到改造加固安全正常使用的要求和效果。

總之，在商業(yè)網(wǎng)點增加兒童泳池必然會改變原有建筑的結(jié)構(gòu)性能，因此要求我們必須要結(jié)合商業(yè)建筑的承載力等數(shù)據(jù)進行針對性的改造設(shè)計，以此保證兒童泳池的加固方案符合安全要求，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

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