某商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)增加兒童泳池加固設(shè)計(jì)案例

馬健

摘要：增加兒童泳池必然會(huì)導(dǎo)致原有商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)功能做出調(diào)整，進(jìn)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(jì)方案為例，結(jié)合兒童泳池加固設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，詳細(xì)闡述加固泳池加固設(shè)計(jì)的具體方案，以此為今后工作提供經(jīng)驗(yàn)參考。

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

引言

商業(yè)樓在建設(shè)設(shè)計(jì)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(guò)程中需要按照不同的使用用途去進(jìn)行改造與加固。兒童泳池的建設(shè)則對(duì)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(duì)相關(guān)部門(mén)進(jìn)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(kāi)裂等安全事故的發(fā)生。

一、工程概述

某商務(wù)廣場(chǎng)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(jì)單位提供的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的條件，用中科院 PKPM 軟件（SATWE 和 JCCAD 計(jì)算模塊）計(jì)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(duì)工程項(xiàng)目加固方案設(shè)計(jì)，工程項(xiàng)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(jì)單位論證增加浴池是可行的為依據(jù)，本設(shè)計(jì)輔以相應(yīng)計(jì)算分析。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)條件、建設(shè)單位的要求及結(jié)構(gòu)計(jì)算分析綜合考慮采取多種加固技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行加固，以達(dá)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(jì)中的難點(diǎn)

結(jié)合本工程的實(shí)際加固設(shè)計(jì)方案可以看出在該工程設(shè)計(jì)施工中存在以下難點(diǎn)：一是滲水問(wèn)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(guò)程中由于由于地基承載力不足，泳池與地臺(tái)發(fā)生較嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，同時(shí)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(jì)施工的時(shí)候考慮的是一般承受力，而兒童泳池的建設(shè)則對(duì)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(dòng)不僅會(huì)因?yàn)樘厥獾沫h(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(méi)有做好防水措施就會(huì)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(wèn)題就是要做好樓板的承載力設(shè)計(jì)。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(diǎn)兒童泳池加固設(shè)計(jì)的具體措施

基于該商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)兒童泳池加固設(shè)計(jì)的具體要求，結(jié)合實(shí)際工程情況，做好相關(guān)加固設(shè)計(jì)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(jì)竣工驗(yàn)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(xiǎn)，因此根據(jù)兒童泳池的設(shè)計(jì)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(qiáng)度的同時(shí)，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(huì)增加一樓以及地下室的負(fù)載力結(jié)構(gòu)，同時(shí)基于計(jì)算結(jié)果顯示，在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中存在個(gè)別框架柱配筋缺少的問(wèn)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(duì)其進(jìn)行加固。原有的設(shè)計(jì)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(qiáng)，但是此種方式會(huì)影響到樓梯的使用，因此經(jīng)過(guò)實(shí)際考慮沿柱的對(duì)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(duì)屋面框架梁的影響是巨大的，尤其是面對(duì)突變的承載力，要求屋面框架梁及次梁要進(jìn)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(jìn)行200毫米的厚度增加，其會(huì)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(jìn)對(duì)框架梁與次梁進(jìn)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(wú)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(jìn)行張拉。

（四）泳池的防水加固處理。泳池對(duì)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(wèn)題，在本次加固設(shè)計(jì)方案中需要考慮到防水處理工作。在設(shè)計(jì)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(jì)上需要考慮以下兩個(gè)問(wèn)題：一是施工方案設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮使用過(guò)程中沉降、水壓等諸多因素及材料特性，盡量設(shè)計(jì)成剛?cè)峤Y(jié)合的方案，以形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的效果;二是選材上要保證材料的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性、各種材料之間的相互粘合性、防水效果的長(zhǎng)效性。

四、改造方案的效果

通過(guò)對(duì)該商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)兒童泳池加固方案的論證與計(jì)算后，加固設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)檢驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工的測(cè)試檢測(cè)后，試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)梁繞度變形觀測(cè)值為21毫米、設(shè)計(jì)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(guò)對(duì)該加固方案施工竣工后的閉水和靜載試驗(yàn)達(dá)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(diǎn)增加兒童泳池必然會(huì)改變?cè)薪ㄖ慕Y(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(jìn)行針對(duì)性的改造設(shè)計(jì)，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(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

1.鄧玉嬌，城市綜合體改造游泳池加固設(shè)計(jì)[J].居舍 2019（05）：90

2.李延和，陳貴，吳元，李樹(shù)林，沈穎坤 . 高效預(yù)應(yīng)力加固法理論及應(yīng)用 [M] 科學(xué)出版，2008：68-69

3.《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）