某商業網點增加兒童泳池加固設計案例

馬健

摘要：增加兒童泳池必然會導致原有商業建筑結構功能做出調整，進行加固處理以此滿足兒童泳池建設的需要。本文以某商業樓二樓兒童泳池加固設計方案為例，結合兒童泳池加固設計的難點，詳細闡述加固泳池加固設計的具體方案，以此為今后工作提供經驗參考。

關鍵詞：商業樓;泳池;加固設計;預應力

引言

商業樓在建設設計初期只是按照一般的承受能力建造，從辦公角度去建設，因此在商業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的承載力，因此需要對相關部門進行加固，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生。

一、工程概述

某商務廣場主體為 22 層（地下 1 層）框架 - 核心筒結構，基礎為樁基和厚板基礎相結合的基礎形式，柱網尺寸9x9米?，FA區二層局部商業區域改作水深 1.6 米浴池，活荷載標準值由 3KN/m 2 提高到16 KN/m2，浴池結構恒荷載標準值約 10 KN/m 2。二層樓面荷載大幅度提高，經原設計單位提供的結構計算模型的條件，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改造區域及相鄰部分結構承載力不滿足要求。受建設單位的委托對工程項目加固方案設計，工程項目地基基礎相關承載力及變形由建設單位和原設計單位論證增加浴池是可行的為依據，本設計輔以相應計算分析。根據現場的施工作業條件、建設單位的要求及結構計算分析綜合考慮采取多種加固技術相結合的方式進行加固，以達到滿足結構整體承載力和變形相協調的加固要求。

二、兒童泳池加固設計中的難點

結合本工程的實際加固設計方案可以看出在該工程設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，泳池與地臺發生較嚴重的沉降現象，同時由于沉降產生的泳池裂縫導致池水嚴重滲漏，影響了泳池的正常使用;二是樓板的承載力不足。常規的商業建筑在樓板設計施工的時候考慮的是一般承受力，而兒童泳池的建設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境而影響到商業建筑主體的性能，比如泳池的建設如果沒有做好防水措施就會導致建筑主體出于潮濕的環境，影響商業樓的整體質量。因此關鍵問題就是要做好樓板的承載力設計。三是該商業樓改造區域的消防管道設備等已經裝修完成，這給泳池加固改造工作增加了難度。

三、商業網點兒童泳池加固設計的具體措施

基于該商業網點兒童泳池加固設計的具體要求，結合實際工程情況，做好相關加固設計措施必須要從以下方面入手：

（一）泳池地板加固處理。根據原有設計竣工驗收的資料顯示，二樓底板的厚度為140毫米，原有建筑結構的平面布置為單向板受力，這樣屋面板的負荷比較重，存在板裂的風險，因此根據兒童泳池的設計要求，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，而泳池的建設必然會增加一樓以及地下室的負載力結構，同時基于計算結果顯示，在整個建筑結構中存在個別框架柱配筋缺少的問題。因此從不影響現有建筑結構使用空間以及承載力的角度考慮，需要對其進行加固。原有的設計方案就是在框架柱的一側增加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的加固處理，以此滿足泳池的負載力要求。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裝置的安裝，還可以滿足其負載力的要求。當然在屋面框架梁的下部進行200毫米的厚度增加，其會造成室內凈高的降低，因此為了避免此種現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載在次梁上，為控制次梁裂縫跨度，在其次梁內采取無粘結預應力張拉技術，張拉預應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格，因此為了保證在后期的使用出避免出現滲漏等造成的質量安全問題，在本次加固設計方案中需要考慮到防水處理工作。在設計階段需要結合泳池的施工方案選擇相應的防水材料以及防水施工工藝等。在具體的設計上需要考慮以下兩個問題：一是施工方案設計應綜合考慮使用過程中沉降、水壓等諸多因素及材料特性，盡量設計成剛柔結合的方案，以形成優勢互補的效果;二是選材上要保證材料的現場適應性、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

通過對該商業網點兒童泳池加固方案的論證與計算后，加固設計方案經過運用BIM技術檢驗以及現場實際施工的測試檢測后，試驗區域內梁繞度變形觀測值為21毫米、設計值為40毫米，其滿足重要構建繞度值不大于梁跨度的1/300的規范要求。另外經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，在商業網點增加兒童泳池必然會改變原有建筑的結構性能，因此要求我們必須要結合商業建筑的承載力等數據進行針對性的改造設計，以此保證兒童泳池的加固方案符合安全要求，避免出現質量問題。

參考文獻：

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