剧场舞台防火幕的改造方案解析

李振军

摘要：使用10～30年的老影院，其内部功能都有了变化，“影”的功能不断淡化，在面临改造的同时，很多因当时设计和使用功能等因素的限制，在提升改造时出现了各种问题。本文对舞台防火幕的改造方案进行了分析。

关键词：防火幕；钢梁；吊装；荷载；自切底锚栓

舞台防火幕是剧院重要的安全保障措施，根据剧场建筑设计规范要求，在超过800个座位的特等、甲等剧场及高层民用建筑中超过800个座位的剧场舞台台口均应设防火幕，关于其设置的必要性在此不再作过多说明。

根据剧院建筑台口尺寸的不同，防火幕幕体轻则2～3吨，重者达7～8吨左右。其荷载重量在舞台台上设备中可谓数一数二了，其作用荷载集中在台口内侧上方侧墙上的预埋件上，防火幕设备的吊装与行程导轨均要与这些建筑结构的预埋件紧密连接。由此可见，土建基础荷载的预留显得尤为重要。

随着各地老、旧剧场改造升级的到来，一些中小型剧场为容纳更多的观众席位，或增加观众席排数，或额外改造出二层观众席，进行座席扩容。而这些剧场，尤其是二三十年前的老建筑在设计之初因为没有考虑防火幕的安装或荷载预留，造成改造扩建后防火幕的安装形成了新的技术问题。

另外就是设计缺陷，一些建筑设计单位由于对舞台工艺配置条件不清楚，或设计初期没有舞台工艺单位的提前介入，或缺少荷载预留，或因工艺不甚了解，造成未预留或预留位置错误而直接进入施工阶段，为后续舞台设备的安装带来很大的障碍。

在中大型剧院里，防火幕的配置是一项硬性的强制设备，如此大的集中荷载如果没有土建结构的预留该如何设置安装？

天津市红旗剧场建于1988年，属于钢筋混凝土结构。随着科技日益发达和频繁使用，剧院设施设备老化和相对落后的缺点逐渐显现，已经不能满足当代人对剧场演艺的高规格要求。在对舞台机械、灯光、音响等系统升级改造的同时，根据《剧场建筑设计规范》的要求，需强制增设防火幕设施，而当时建设时因少于800座规模，故没有此项荷载的预留，台口侧墙圈梁和屋架下弦也均无过多可用荷载。

在标准剧院中的通用做法是4～6个等距的预埋钢板用于安装防火幕吊点滑轮，1～2个预埋钢板用于液力阻力提升吊点滑轮安装，显然，根据荷载预留情况，这种通用做法是不适用的。

在提出各类方案时，包括各类加固方案后，确定了剧场台口立柱具备很大荷载，于是在两侧台口立柱舞台内一侧适宜的受力高度位置设计加固钢牛腿，并增设一组大跨度钢梁。

此方案，两个台口轴线间距为台口宽度+1米，即15米的跨度，如此跨度的钢梁将承受几吨重的舞台防火幕幕体，我们进行了详细的结构分析、工艺、施工安全等方面的计算。

现建筑台口尺寸为宽14米，高7.4米；防火幕幕体尺寸设计为宽15米，高7.8米。为保证防火幕的行程和安全冲顶距离，计算钢梁下皮高度不应小于16.2米，而钢梁上方净空不小于0.4米，以满足吊点滑轮、钢丝绳等设备安装空间的要求。经勘测，舞台台面至网架下标高为17米，可以满足防火幕设备的工艺要求。

1结构设计要求

1.1钢材要求

选用Q235钢，槽钢选用热轧普通槽钢。焊条采用E43型。焊缝质量等级为二级，并符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）中的相关规定。螺栓采用c级普通螺栓。

钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不大于0.85。

鋼材有明显的屈服台阶，且伸长率不小于20%。

钢材有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

钢材具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构具有碳含量的合格保证。

焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材具有冷弯试验的合格保证。

1.2锚栓要求

在原剧场台口柱上固定钢锚板，采用HILTI（喜利得）12自切底锚栓，该锚栓施工安装方法，由锚栓厂家配合总包单位施工，该种锚栓禁止用化学锚栓代替。

1.3安装注意事项

在原有钢筋混凝土结构梁柱上打孔时，严禁损坏梁柱里的钢筋和构件的混凝土整体。打孔造成的局部混凝土表皮脱落（小范围），在打孔完毕后，将松散的混凝土剔除干净并用水冲洗干净，最后用高标号（>M10）的水泥砂浆抹平修复。

钢梁GL1采用整体安装就位施工方法，但禁止利用屋顶原有钢结构构件作为工作荷载的吊点。

在钢牛腿质量验收合格后（包括焊缝），进行钢梁GL1的就位安装施工。

在台口柱上和屋顶梁上固定钢锚板前，将固定锚板处的柱梁表面灰皮、面层清除干净，露出原混凝土结构表面，并将表面清理平整、冲洗干净。锚板固定后，板与柱梁之间的缝隙，用结构胶灌实，在固定钢锚板前，在锚板与柱梁的接触面上涂刷结构胶，固定锚板、压实。

钢梁安装完毕及验收合格后，所有钢构件表面刷底漆一道、防锈漆两道。钢构件表面的油污或铁锈，进行了油污清洗干净或除锈后，再刷底漆和防锈漆。

钢构件的防火做法，采用了与本剧院工程相同的防火措施。

2结构设计计算