劇場舞臺防火幕的改造方案解析

李振軍

摘要：使用10～30年的老影院，其內部功能都有了變化，“影”的功能不斷淡化，在面臨改造的同時，很多因當時設計和使用功能等因素的限制，在提升改造時出現了各種問題。本文對舞臺防火幕的改造方案進行了分析。

關鍵詞：防火幕；鋼梁；吊裝；荷載；自切底錨栓

舞臺防火幕是劇院重要的安全保障措施，根據劇場建筑設計規范要求，在超過800個座位的特等、甲等劇場及高層民用建筑中超過800個座位的劇場舞臺臺口均應設防火幕，關于其設置的必要性在此不再作過多說明。

根據劇院建筑臺口尺寸的不同，防火幕幕體輕則2～3噸，重者達7～8噸左右。其荷載重量在舞臺臺上設備中可謂數一數二了，其作用荷載集中在臺口內側上方側墻上的預埋件上，防火幕設備的吊裝與行程導軌均要與這些建筑結構的預埋件緊密連接。由此可見，土建基礎荷載的預留顯得尤為重要。

隨著各地老、舊劇場改造升級的到來，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，或額外改造出二層觀眾席，進行座席擴容。而這些劇場，尤其是二三十年前的老建筑在設計之初因為沒有考慮防火幕的安裝或荷載預留，造成改造擴建后防火幕的安裝形成了新的技術問題。

另外就是設計缺陷，一些建筑設計單位由于對舞臺工藝配置條件不清楚，或設計初期沒有舞臺工藝單位的提前介入，或缺少荷載預留，或因工藝不甚了解，造成未預留或預留位置錯誤而直接進入施工階段，為后續舞臺設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硬性的強制設備，如此大的集中荷載如果沒有土建結構的預留該如何設置安裝？

天津市紅旗劇場建于1988年，屬于鋼筋混凝土結構。隨著科技日益發達和頻繁使用，劇院設施設備老化和相對落后的缺點逐漸顯現，已經不能滿足當代人對劇場演藝的高規格要求。在對舞臺機械、燈光、音響等系統升級改造的同時，根據《劇場建筑設計規范》的要求，需強制增設防火幕設施，而當時建設時因少于800座規模，故沒有此項荷載的預留，臺口側墻圈梁和屋架下弦也均無過多可用荷載。

在標準劇院中的通用做法是4～6個等距的預埋鋼板用于安裝防火幕吊點滑輪，1～2個預埋鋼板用于液力阻力提升吊點滑輪安裝，顯然，根據荷載預留情況，這種通用做法是不適用的。

在提出各類方案時，包括各類加固方案后，確定了劇場臺口立柱具備很大荷載，于是在兩側臺口立柱舞臺內一側適宜的受力高度位置設計加固鋼牛腿，并增設一組大跨度鋼梁。

此方案，兩個臺口軸線間距為臺口寬度+1米，即15米的跨度，如此跨度的鋼梁將承受幾噸重的舞臺防火幕幕體，我們進行了詳細的結構分析、工藝、施工安全等方面的計算。

現建筑臺口尺寸為寬14米，高7.4米；防火幕幕體尺寸設計為寬15米，高7.8米。為保證防火幕的行程和安全沖頂距離，計算鋼梁下皮高度不應小于16.2米，而鋼梁上方凈空不小于0.4米，以滿足吊點滑輪、鋼絲繩等設備安裝空間的要求。經勘測，舞臺臺面至網架下標高為17米，可以滿足防火幕設備的工藝要求。

1結構設計要求

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。焊縫質量等級為二級，并符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205）中的相關規定。螺栓采用c級普通螺栓。

鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不大于0.85。

鋼材有明顯的屈服臺階，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。

鋼材具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結構具有碳含量的合格保證。

焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構采用的鋼材具有冷彎試驗的合格保證。

1.2錨栓要求

在原劇場臺口柱上固定鋼錨板，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錨栓代替。

1.3安裝注意事項

在原有鋼筋混凝土結構梁柱上打孔時，嚴禁損壞梁柱里的鋼筋和構件的混凝土整體。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，最后用高標號（>M10）的水泥砂漿抹平修復。

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構構件作為工作荷載的吊點。

在鋼牛腿質量驗收合格后（包括焊縫），進行鋼梁GL1的就位安裝施工。

在臺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，露出原混凝土結構表面，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，用結構膠灌實，在固定鋼錨板前，在錨板與柱梁的接觸面上涂刷結構膠，固定錨板、壓實。

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

鋼構件的防火做法，采用了與本劇院工程相同的防火措施。

2結構設計計算