城市改造游泳池加固设计研究

［摘要］城市综合体改造加固是社会发展和社会人们需求的结果，其改造根据建筑功能改变的需要而进行对既有建筑结构进行改造加固，比较典型的是既有建筑改造成影剧院、楼层或楼面新增大型游泳池，为保证既有建筑结构改造后的安全性和可靠性，必须进行有效对原结构的鉴定、检测、加固设计等才能保证改造后建筑结构的安全性。楼层或屋面改造游泳池是比较特殊的改造项目，因游泳池构筑物对结构的刚度变形、裂缝及建筑室内净高要求比较严格，本文以城市综合体改造高层建筑的裙楼屋面新增大型游泳池为例，阐述这种构筑物对原建筑结构的影响及加固设计需考虑的因素，本文不以计算为目的，强调加固设计的概念对保证改造后建筑结构安全及可靠的重要性，为类似城市综合体改造项目加固设计参考。

［关键词］构件截面加大；梁粘钢加固；刚度变形；裂缝

1工程概况

某高层建筑裙楼主体为地上三层，地下三层的框架结构，柱网平面几何尺寸为12X12米，框架梁最大跨度为12米，部分次梁跨度为12米。甲方根据商业发展的需求和人们生活的需要，拟在其裙楼屋面新增一座面积约650平方米，水深1.2米的大型游泳池项目，相应在屋面新增约荷载标准值25KN/m2的水和水池自重（累计约1625吨重量），此泳池覆盖范围及相邻区域荷载取值和检测试验取值详见表1。对原结构屋面梁板结构承载力影响非常大，经结构整体验算个别柱承载力也受到影响。其表现：地基基础满足设计要求；个别柱的配筋缺少；泳池覆盖范围内及相邻梁配筋缺少，少数框架梁和次梁刚度变形较大，挠度和裂缝超规范要求；泳池覆盖范围内板正负弯矩处缺钢筋较多，板挠度和裂缝超规范要求。针对梁板柱结构体系承载力和刚度变形及裂缝不满足结构安全要求，采取相应的加固设计、构造改造设计及特殊工艺施工，以保证结构改造后结构安全性和可靠性要求，该项目竣工及投入使用后经检测达到预期的要求，其平面图详见附图1。

2加固设计及处理措施

根据游泳池构筑物的特殊要求及结合现场实施施工条件对构件采取以下加固设计。

2.1框架柱加固经结构整体验算个别框架柱配筋缺少，考虑不影响建筑室内使用空间，柱采取注胶包钢加固法进行提高柱的承载力，增强柱的抗震延伸。这种加固方法安装便捷，施工周期短，干作业施工，施工噪音和粉尘比较少，且施工质量比较容易把握。

2.2屋面框架梁和次梁加固框架梁和次梁因刚度变形较大及配筋缺少，游泳池对结构的刚度变形及裂缝较敏感，框架梁和次梁采取截面加大法进行加固，但梁截面加大尽量减少梁的截面加大高度，以不影响游泳池下层建筑室内净高要求，为解决下层建筑室内净高的要求，其顶面加高与游泳池后期新增叠合板300毫米一致，其底面采取粘钢加固法进行对框架梁和次梁加固，经这样处理后既满足了下一层室内建筑净高的要求又充分利用楼面叠合板空间尺寸以达到空间利用最大化要求。其加固设计的优点：楼面便于湿作业施工，不需要搭设模板，钢筋便于绑扎，楼层板下框架梁和次梁粘钢加固，干作业施工，钢板加工和安装方便，施工周期比较短。

2.3楼面楼板加固原屋面板厚度为120毫米，原设计楼层板根据结构平面布置基本为单向板受力，屋面板负荷较重，经结构验算显示屋面板正负弯矩处配筋缺少较多，而且板刚度变形较大，板裂缝超规范要求，根据游泳池地板管道安装和使用要求，需屋面板上300毫米的管道安装空间要求。为充分利用管道300毫米空间在屋面浇筑300毫米厚的游泳池地板，这样新旧楼层板叠加厚度420毫米，在结构理论计算按叠合板进行验算，施工上采取叠合板施工工艺，经过这样处理后，游泳池底板刚度变形和裂缝均满足规范要求。

3游泳池主体结构设计

游泳池池壁是具有侧向位移变形的构件，且本池壁上开有大小不一形状不同空洞，对该池壁计算模型采用有限元数值法进行分析验算，此方法比较真实反应多空洞池壁的应力大小和侧移变形幅度，再根据池壁构件弯矩和剪力进行配筋。

4加固设计效果

本加固设计方案经过多方面的分析和论证，加固设计通过结合现场实际施工条件及充分利用建筑室内空间因素考虑，游泳池竣工和投入使用期间经试验检测，短期荷载作用下，试验对象区域内梁挠度变形观测值为21毫米，其设计值为40毫米，满足重要构件挠度值不大于梁跨度1/300的规范要求，达到建筑改造加固设计及建筑使用功能的预期效果。

作者:邓玉娇 单位:广东中青建筑科技有限公司