某游泳馆结构安全性鉴定

吴嘉欣

（珠海市建设工程质量监督检测站）

1 前言

随着居民生活水平的日益提高，人们更加追求健康的生活方式，游泳正受到越来越多人的青睐。游泳馆作为水上运动的大型公共设施，其安全性更是备受关注，尤其是使用年限较长的公共建筑。本文以某游泳馆为例，对游泳馆钢结构网壳结构部分进行检测和数值模拟以及对地下室钢筋混凝土部分进行普查、检测，对游泳馆的安全性进行全面评价，并给出鉴定结论及建议措施。

2 工程概况

某游泳馆建于上世纪90 年代，屋架为网壳结构，网壳由两个半圆双层球壳组成，投影面积7165m2，网壳基本形式为四角锥，采用螺栓球节点连接方式，网壳支承在18 条拱脚上，拱脚间小拱顶设水平滑动支座，中部设置两个固定支座，屋面采用轻型彩色钢板，抗震设防烈度为7 度。室内采用现浇钢筋混凝土框架结构，总建筑面积约为23000m2，跳水池深5.5m，游泳池深4.8m，基础采用桩基础，地下室梁板柱、侧壁混凝土强度为C30，跳水池和游泳池梁板混凝土强度为C25、侧壁混凝土强度为C30。设计图纸不全。结构外立面照片见图1，场馆内部网架照片见图2，结构网架投影示意图见图3。

图1 游泳馆外观照片

图2 场馆内部网架照片

图3 结构网架投影示意图

委托方考虑其使用时间较长，并在使用过程中发现地下室出现渗漏现象，为了解游泳馆的现状，结合游泳馆的实际情况，分为地下室专项鉴定和为网壳结构安全鉴定。

3 现场检测结果

3.1 外观质量检测结果

地下室楼板、梁、墙体普通存在渗漏现象：钢筋混凝土构件混凝土保护层脱落，钢筋锈蚀外露：未发现因地基不均匀沉降引起的主体结构变形及其他明显外观缺陷。

图4 地下室楼板出现渗漏现象

图5 柱保护层脱落钢筋锈蚀

3.2 钢构件焊缝内部质量抽检结果

采用H S Q6 型超声波探伤仪对游泳馆结构连接节点处的对接焊缝内部质量进行抽样检测，检测工作遵守国家标准G B 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》[1]、G B/T 11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》[2]。

经检测，所抽检的节点处对接形焊缝内部质量超声波检测结果均符合设计的要求。

3.3 钢构件截面尺寸抽检结果

采用游标卡尺、超声测厚仪对构件截面尺寸进行抽样检测，检测操作遵守G B/T 50621-2010《钢结构现场检测技术标准》[3]的规定进行。共抽检了85 个杆件的截面尺寸，83 个杆件符合设计要求，2 个杆件不符合设计要求；共抽检了21 个螺栓球直径，其中20 个符合设计要求，1 个不符合设计要求。

3.4 构件变形及构件节点位移检测

采用全站仪对游泳馆钢构件变形及构件节点位移检测，检测顺序为从支座处最低节点处至最高节点处，检测位置为拱最下排球节点中心位置，检测工作遵守国家标准J G J 8-2016《建筑变形测量规范》[4]。根据检测结果所抽检的杆件挠度未发现明显规律，由于施工误差等原因影响，不能得出准确挠度变化值，可定期对网架进行挠度测量，进行对比分析。

3.5 涂层厚度抽检结果

根据现场实际情况及委托方要求，采用涂层测厚仪对状况良好杆件的涂层厚度进行抽样检测。每个杆件检测5 处，每处以3 个相距不小于50mm 测点的平均值作为该处涂层厚度的代表值，以杆件上所有测点的平均值作为该杆件涂层厚度的代表值。现场涂层厚度均较大，超出仪器设备的检测范围。现场防火涂料和涂层总厚度在800μm 以上。

3.6 混凝土构件抗压强度抽检情况

抽检地下室6 根柱的混凝土抗压强度为35.8～48.5M P a，均满足设计强度等级C30 要求。抽检地下室3根梁的混凝土抗压强度为39.0～49.6M P a，均满足设计强度等级C30 要求。

3.7 混凝土的PH 值，Cl- 含量抽检情况

选取钢筋混凝土5 个构件（水处理间柱、核心筒外侧壁、地下室柱、变电所柱、-2.8m 梁）进行检测，检测结果如下：

⑴P H 值抽检情况。

抽检的5 个混凝土构件的pH 值分别为9.3～11.9。检测报告显示目前已检测混凝土构件中，钢筋的钝化膜已开始破坏，对钢筋保护作用减弱。

⑵C l-含量抽检情况。

抽检的5 个混凝土试样换算成胶凝材料溶出C l-为0.003%～0.054%，均未超过G B 50010-2010《混凝土结构设计规范》[5]表3.5.3 条规定的该环境类别参照一类(室内干燥环境)的最大C l-含量为0.30%的要求，但抽检的水处理间柱、核心筒外侧壁的氯离子含量明显高于其他部位，且已经出现受力钢筋锈蚀胀裂，混凝土保护层的明显缺陷，表明C l-的侵蚀已进入主筋范围，应及时采取有效措施处理。

图6 杆件长细比图

4 网壳结构复核结果

4.1 结构验算基本参数

恒载（含网壳自重）标准值取1.5k N/m2；活荷载标准值为0.5 k N/m2；风荷载：基本风压取0.8k N/m2，地面粗糙度类别为B 类；抗震设防烈度取7 度，计算竖向地震及水平地震；材料强度按设计强度进行取值；构件截面尺寸按同类构件中，检测结果最小值取值。

4.2 验算结果

根据实际检测结果及部分设计图纸，采用midas G en 系列分析软件采用现行规范对网壳及拱进行承载力计算，由于图纸不齐全，计算结果与原设计可能会存在一定差别，结论如下：

⑴共有241 个杆件应力比大于1，不满足规范要求，占总构件数的3.00%。

⑵共74 根杆件长细比不满足规范要求，占总构件数的0.92%。

5 检测鉴定结论及建议

5.1 鉴定结论

5.1.1 混凝土结构部分

⑴抽检的梁、柱混凝土强度均满足设计强度等级要求。

⑵该馆地下室部分钢筋混凝土构件出现钢筋锈蚀、混凝土保护层严重脱落、露筋的缺陷，已存在危险点，安全性等级评为CSU级，影响其承载能力，须立即采取有效措施。

⑶该馆地下室普遍存在的渗漏现象原因主要是以下两点：一是由于混凝土局部产生裂缝引起的，目前虽不影响结构安全，但影响其使用功能及耐久性；二是由于比赛池周溢水槽处混凝土不密实引起的渗漏，对于上述两种情况引起的渗漏均应进行有效维修处理。

5.1.2 网壳结构部分

⑴游泳馆钢结构所抽检的节点处对接形焊缝内部质量超声波检测结果均符合设计的要求。

⑵抽检的杆件的截面尺寸以及螺栓球直径大部分件符合设计要求。

⑶现场涂层厚度均较大，现场防火涂料和涂层总厚度在800μm 以上。

⑷根据实际检测结果及部分设计图纸，对网壳及拱进行承载力计算，采用G B 50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》[6]，结论如下：

①共有241 个杆件应力比大于1，不满足规范要求，占总构件数的3.00%，评定所含构件安全性等级为C u 级；

②共74 根杆件长细比不满足规范要求，占总构件数的0.92%，评定所含构件安全性等级为C u 级；

③现场未发现不适于承载位移或变形，评定所含构件安全性等级为A u 级。

综上所述，目前该游泳馆安全性等级评为CSU级，即其安全性不符合G B 50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》对ASU级的要求，显著影响整体承载，存在一定的安全隐患。

5.2 建议

在不改变原设计使用功能的条件下，应对下列的问题立即采取措施处理，处理合格后，可继续正常使用：

⑴对截面尺寸不符合设计要求的构件进行处理。

⑵对结构复核验算中不符合规范要求的构件进行处理。

⑶对已出现钢筋锈蚀的混凝土构件应及时进行维修处理。

⑷对存在的缺陷进行有效措施。

建议每5 年进行一次安全性检查，并定期对网架进行挠度测量，进行对比分析。

6 结语

由于游泳馆的特殊性，游泳馆内湿度较大，同时游泳池内经常性地进行加氯消毒，导致馆内大气环境存在氯气、氯化氢成分，容易导致钢构件以及混凝土构件的钢筋产生锈蚀现象，因此应建立定期检查制度，并且加强馆内的通风管理，以确保游泳馆的安全运营。●