劇場舞臺(tái)防火幕的改造方案解析

李振軍

摘要：使用10～30年的老影院，其內(nèi)部功能都有了變化，“影”的功能不斷淡化，在面臨改造的同時(shí)，很多因當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)和使用功能等因素的限制，在提升改造時(shí)出現(xiàn)了各種問題。本文對舞臺(tái)防火幕的改造方案進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：防火幕；鋼梁；吊裝；荷載；自切底錨栓

舞臺(tái)防火幕是劇院重要的安全保障措施，根據(jù)劇場建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在超過800個(gè)座位的特等、甲等劇場及高層民用建筑中超過800個(gè)座位的劇場舞臺(tái)臺(tái)口均應(yīng)設(shè)防火幕，關(guān)于其設(shè)置的必要性在此不再作過多說明。

根據(jù)劇院建筑臺(tái)口尺寸的不同，防火幕幕體輕則2～3噸，重者達(dá)7～8噸左右。其荷載重量在舞臺(tái)臺(tái)上設(shè)備中可謂數(shù)一數(shù)二了，其作用荷載集中在臺(tái)口內(nèi)側(cè)上方側(cè)墻上的預(yù)埋件上，防火幕設(shè)備的吊裝與行程導(dǎo)軌均要與這些建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件緊密連接。由此可見，土建基礎(chǔ)荷載的預(yù)留顯得尤為重要。

隨著各地老、舊劇場改造升級(jí)的到來，一些中小型劇場為容納更多的觀眾席位，或增加觀眾席排數(shù)，或額外改造出二層觀眾席，進(jìn)行座席擴(kuò)容。而這些劇場，尤其是二三十年前的老建筑在設(shè)計(jì)之初因?yàn)闆]有考慮防火幕的安裝或荷載預(yù)留，造成改造擴(kuò)建后防火幕的安裝形成了新的技術(shù)問題。

另外就是設(shè)計(jì)缺陷，一些建筑設(shè)計(jì)單位由于對舞臺(tái)工藝配置條件不清楚，或設(shè)計(jì)初期沒有舞臺(tái)工藝單位的提前介入，或缺少荷載預(yù)留，或因工藝不甚了解，造成未預(yù)留或預(yù)留位置錯(cuò)誤而直接進(jìn)入施工階段，為后續(xù)舞臺(tái)設(shè)備的安裝帶來很大的障礙。

在中大型劇院里，防火幕的配置是一項(xiàng)硬性的強(qiáng)制設(shè)備，如此大的集中荷載如果沒有土建結(jié)構(gòu)的預(yù)留該如何設(shè)置安裝？

天津市紅旗劇場建于1988年，屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著科技日益發(fā)達(dá)和頻繁使用，劇院設(shè)施設(shè)備老化和相對落后的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，已經(jīng)不能滿足當(dāng)代人對劇場演藝的高規(guī)格要求。在對舞臺(tái)機(jī)械、燈光、音響等系統(tǒng)升級(jí)改造的同時(shí)，根據(jù)《劇場建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，需強(qiáng)制增設(shè)防火幕設(shè)施，而當(dāng)時(shí)建設(shè)時(shí)因少于800座規(guī)模，故沒有此項(xiàng)荷載的預(yù)留，臺(tái)口側(cè)墻圈梁和屋架下弦也均無過多可用荷載。

在標(biāo)準(zhǔn)劇院中的通用做法是4～6個(gè)等距的預(yù)埋鋼板用于安裝防火幕吊點(diǎn)滑輪，1～2個(gè)預(yù)埋鋼板用于液力阻力提升吊點(diǎn)滑輪安裝，顯然，根據(jù)荷載預(yù)留情況，這種通用做法是不適用的。

在提出各類方案時(shí)，包括各類加固方案后，確定了劇場臺(tái)口立柱具備很大荷載，于是在兩側(cè)臺(tái)口立柱舞臺(tái)內(nèi)一側(cè)適宜的受力高度位置設(shè)計(jì)加固鋼牛腿，并增設(shè)一組大跨度鋼梁。

此方案，兩個(gè)臺(tái)口軸線間距為臺(tái)口寬度+1米，即15米的跨度，如此跨度的鋼梁將承受幾噸重的舞臺(tái)防火幕幕體，我們進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析、工藝、施工安全等方面的計(jì)算。

現(xiàn)建筑臺(tái)口尺寸為寬14米，高7.4米；防火幕幕體尺寸設(shè)計(jì)為寬15米，高7.8米。為保證防火幕的行程和安全沖頂距離，計(jì)算鋼梁下皮高度不應(yīng)小于16.2米，而鋼梁上方凈空不小于0.4米，以滿足吊點(diǎn)滑輪、鋼絲繩等設(shè)備安裝空間的要求。經(jīng)勘測，舞臺(tái)臺(tái)面至網(wǎng)架下標(biāo)高為17米，可以滿足防火幕設(shè)備的工藝要求。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1鋼材要求

選用Q235鋼，槽鋼選用熱軋普通槽鋼。焊條采用E43型。焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)，并符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205）中的相關(guān)規(guī)定。螺栓采用c級(jí)普通螺栓。

鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測值的比值不大于0.85。

鋼材有明顯的屈服臺(tái)階，且伸長率不小于20%。

鋼材有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。

鋼材具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)具有碳含量的合格保證。

焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。

1.2錨栓要求

在原劇場臺(tái)口柱上固定鋼錨板，采用HILTI（喜利得）12自切底錨栓，該錨栓施工安裝方法，由錨栓廠家配合總包單位施工，該種錨栓禁止用化學(xué)錨栓代替。

1.3安裝注意事項(xiàng)

在原有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁柱上打孔時(shí)，嚴(yán)禁損壞梁柱里的鋼筋和構(gòu)件的混凝土整體。打孔造成的局部混凝土表皮脫落（小范圍），在打孔完畢后，將松散的混凝土剔除干凈并用水沖洗干凈，最后用高標(biāo)號(hào)（>M10）的水泥砂漿抹平修復(fù)。

鋼梁GL1采用整體安裝就位施工方法，但禁止利用屋頂原有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件作為工作荷載的吊點(diǎn)。

在鋼牛腿質(zhì)量驗(yàn)收合格后（包括焊縫），進(jìn)行鋼梁GL1的就位安裝施工。

在臺(tái)口柱上和屋頂梁上固定鋼錨板前，將固定錨板處的柱梁表面灰皮、面層清除干凈，露出原混凝土結(jié)構(gòu)表面，并將表面清理平整、沖洗干凈。錨板固定后，板與柱梁之間的縫隙，用結(jié)構(gòu)膠灌實(shí)，在固定鋼錨板前，在錨板與柱梁的接觸面上涂刷結(jié)構(gòu)膠，固定錨板、壓實(shí)。

鋼梁安裝完畢及驗(yàn)收合格后，所有鋼構(gòu)件表面刷底漆一道、防銹漆兩道。鋼構(gòu)件表面的油污或鐵銹，進(jìn)行了油污清洗干凈或除銹后，再刷底漆和防銹漆。

鋼構(gòu)件的防火做法，采用了與本劇院工程相同的防火措施。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算