城市改造游泳池加固設計研究

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［摘要］城市綜合體改造加固是社會發展和社會人們需求的結果，其改造根據建筑功能改變的需要而進行對既有建筑結構進行改造加固，比較典型的是既有建筑改造成影劇院、樓層或樓面新增大型游泳池，為保證既有建筑結構改造后的安全性和可靠性，必須進行有效對原結構的鑒定、檢測、加固設計等才能保證改造后建筑結構的安全性。樓層或屋面改造游泳池是比較特殊的改造項目，因游泳池構筑物對結構的剛度變形、裂縫及建筑室內凈高要求比較嚴格，本文以城市綜合體改造高層建筑的裙樓屋面新增大型游泳池為例，闡述這種構筑物對原建筑結構的影響及加固設計需考慮的因素，本文不以計算為目的，強調加固設計的概念對保證改造后建筑結構安全及可靠的重要性，為類似城市綜合體改造項目加固設計參考。

［關鍵詞］構件截面加大；梁粘鋼加固；剛度變形；裂縫

1工程概況

某高層建筑裙樓主體為地上三層，地下三層的框架結構，柱網平面幾何尺寸為12X12米，框架梁最大跨度為12米，部分次梁跨度為12米。甲方根據商業發展的需求和人們生活的需要，擬在其裙樓屋面新增一座面積約650平方米，水深1.2米的大型游泳池項目，相應在屋面新增約荷載標準值25KN/m2的水和水池自重（累計約1625噸重量），此泳池覆蓋范圍及相鄰區域荷載取值和檢測試驗取值詳見表1。對原結構屋面梁板結構承載力影響非常大，經結構整體驗算個別柱承載力也受到影響。其表現：地基基礎滿足設計要求；個別柱的配筋缺少；泳池覆蓋范圍內及相鄰梁配筋缺少，少數框架梁和次梁剛度變形較大，撓度和裂縫超規范要求；泳池覆蓋范圍內板正負彎矩處缺鋼筋較多，板撓度和裂縫超規范要求。針對梁板柱結構體系承載力和剛度變形及裂縫不滿足結構安全要求，采取相應的加固設計、構造改造設計及特殊工藝施工，以保證結構改造后結構安全性和可靠性要求，該項目竣工及投入使用后經檢測達到預期的要求，其平面圖詳見附圖1。

2加固設計及處理措施

根據游泳池構筑物的特殊要求及結合現場實施施工條件對構件采取以下加固設計。

2.1框架柱加固經結構整體驗算個別框架柱配筋缺少，考慮不影響建筑室內使用空間，柱采取注膠包鋼加固法進行提高柱的承載力，增強柱的抗震延伸。這種加固方法安裝便捷，施工周期短，干作業施工，施工噪音和粉塵比較少，且施工質量比較容易把握。

2.2屋面框架梁和次梁加固框架梁和次梁因剛度變形較大及配筋缺少，游泳池對結構的剛度變形及裂縫較敏感，框架梁和次梁采取截面加大法進行加固，但梁截面加大盡量減少梁的截面加大高度，以不影響游泳池下層建筑室內凈高要求，為解決下層建筑室內凈高的要求，其頂面加高與游泳池后期新增疊合板300毫米一致，其底面采取粘鋼加固法進行對框架梁和次梁加固，經這樣處理后既滿足了下一層室內建筑凈高的要求又充分利用樓面疊合板空間尺寸以達到空間利用最大化要求。其加固設計的優點：樓面便于濕作業施工，不需要搭設模板，鋼筋便于綁扎，樓層板下框架梁和次梁粘鋼加固，干作業施工，鋼板加工和安裝方便，施工周期比較短。

2.3樓面樓板加固原屋面板厚度為120毫米，原設計樓層板根據結構平面布置基本為單向板受力，屋面板負荷較重，經結構驗算顯示屋面板正負彎矩處配筋缺少較多，而且板剛度變形較大，板裂縫超規范要求，根據游泳池地板管道安裝和使用要求，需屋面板上300毫米的管道安裝空間要求。為充分利用管道300毫米空間在屋面澆筑300毫米厚的游泳池地板，這樣新舊樓層板疊加厚度420毫米，在結構理論計算按疊合板進行驗算，施工上采取疊合板施工工藝，經過這樣處理后，游泳池底板剛度變形和裂縫均滿足規范要求。

3游泳池主體結構設計

游泳池池壁是具有側向位移變形的構件，且本池壁上開有大小不一形狀不同空洞，對該池壁計算模型采用有限元數值法進行分析驗算，此方法比較真實反應多空洞池壁的應力大小和側移變形幅度，再根據池壁構件彎矩和剪力進行配筋。

4加固設計效果

本加固設計方案經過多方面的分析和論證，加固設計通過結合現場實際施工條件及充分利用建筑室內空間因素考慮，游泳池竣工和投入使用期間經試驗檢測，短期荷載作用下，試驗對象區域內梁撓度變形觀測值為21毫米，其設計值為40毫米，滿足重要構件撓度值不大于梁跨度1/300的規范要求，達到建筑改造加固設計及建筑使用功能的預期效果。

作者:鄧玉嬌 單位:廣東中青建筑科技有限公司