剧院舞台机械设备在安装以及调试阶段的质量控制要点

　　摘要：结合监理工作的经验，介绍剧院舞台机械设备的特点，以及设备监理在剧院舞台机械安装和调试过程中的监理质量控制要点。

 

　　关键词：剧院; 舞台机械; 工程监理; 设备安装; 设备调试; 工程验收; 质量控制;

 

　　Essentials of Quality Control of Theater Stage Machinery Equipment Supervision

 

　　ZHAO Yong-jian WANG Tao SONG Hong

 

　　National Stage Equipment Quality Supervision and Inspection Center

 

　　Abstract：Combined with the experience of supervision work, this article introduces the characteristics of theater stage machinery and equipment, as well as the key points of supervision quality control during the installation and commissioning of theater stage machinery.

 

　　近年来，随着科学技术和文化产业的飞速发展，全国各地兴建、改建的剧场增多。目前，全国剧院总数已超过2 000家[1]。但是，在数量突飞猛进之时，部分剧院舞台机械设备存在不容忽视的安全问题。例如，2015年5月9日，正在进行职工歌咏比赛彩排的某剧院舞台主升降台突然下坠，正在参加彩排的合唱队70多人集体坠落，其中8人受伤，2人重伤；2015年11月28日，某大学音乐厅升降舞台发生意外沉降，致使部分师生跌落，20多人受伤。据《中国质量报》调查统计，新中国成立以来，已建成的剧院中，超过1/3的剧院不能满足专业演出需求，1/3的剧院存在较大的质量缺陷，仅1/3的剧院达到设计标准[2]。如何避免演出事故的发生，如何提高剧院舞台机械安装质量，如何提高舞台机械设备运行的可靠性，这就要求对舞台机械设备安装、调试和工程验收过程进行全面的质量控制。

 

　　结合剧院舞台机械设备监理工作的经验，笔者主要探讨剧院舞台机械设备的特点，以及舞台机械设备在安装和调试过程中关键点设备监理质量控制的要点。

 

　　1 剧院舞台机械设备特点

 

　　(1）设备高速重载，对结构基础载荷要求严格且承载能力大。

 

　　(2）由于设备定位精度高，因此，对安装精度要求极高，设备的传动精度与运动安全性要求高。

 

　　(3）高科技自动化控制，涉及计算机、通信等技术，安全性、可靠性要求高。

 

　　(4）项目重要性强、工程质量要求高。

 

　　(5）设备安装分散在舞台从地下到空中的各个位置。对起重人员的技术要求高，同时对安全防护也有更高的要求。

 

　　(6）设备安装作业面狭窄、多工种交叉配合多，高空作业多，不安全因素多，工程组织协调要求高。

 

　　(7）设备各有特色且针对性强，非标准设计工作量大。

 

　　(8）对设备安装坐标基准与土建基础坐标位置准确性要求比较高，各项设备相互位置要求准确无误。

 

　　(9）现场安装条件复杂，现场调试要求高，工程周期短。

 

　　2 在剧院舞台机械设备安装过程的设备监理质量控制要点

 

　　剧院舞台机械设备的安装过程是工程项目中非常重要的阶段，只有通过这个过程，舞台机械设备才能实现设计所要求的各项功能。舞台机械设备的安装过程是监理工作的重要环节，应做好以下几个方面的工作。

 

　　2.1 审核设备安装单位的资质

 

　　审核设备安装单位的资质是否与工程项目要求相符。

 

　　2.2 审核安装单位的施工组织设计

 

　　(1）设备进场次序及安装调试的程序安排是否合理。

 

　　(2）组织措施、人员数量、专业配置是否科学合理。

 

　　(3）质量、安全措施是否可靠。

 

　　(4）施工设备、测量仪器的配备是否齐全。

 

　　(5）材料和设备的物质管理。

 

　　(6）设备安装调试的进度计划。

 

　　2.3 舞台机械设备安装监理质量控制要点

 

　　(1）安装位置：必须符合施工图纸及工艺要求。

 

　　(2）关键受力焊缝：焊缝尺寸必须达到施工图纸要求，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。焊缝处打磨光滑并涂防锈漆。

 

　　(3）一般焊缝：应焊接牢固，焊缝尺寸应符合图纸要求，焊缝均匀饱满，无明显缺陷；焊缝处打磨光滑，并涂防锈漆。

 

　　(4）连接螺栓：上紧应牢固、可靠，螺栓头部应露出螺母端部2～3个螺距。有锁紧要求的，拧紧后按其技术要求锁紧。有预紧力要求的，应按规定的预紧力进行预紧。

 

　　(5）润滑：对减速机和需要润滑的部位加注润滑油（脂），油（脂）性能、规格和数量均应符合设备使用说明书和设计的规定。

 

　　2.4 升降台支架、导轨安装监理质量控制要点

 

　　(1）轨道对接：上下及左右平齐，错位不应大于设计指标，且应修磨平整；接头缝隙不应大于设计指标。

 

　　(2）轨道工作面垂直度：全长不得超过设计指标。

 

　　(3）轨道工作面平行度：全长不得超过设计指标。

 

　　(4）钢丝绳：绳头组合安装必须牢固可靠，钢丝绳严禁有死弯和损伤。

 

　　2.5 配重系统监理质量控制要点

 

　　(1）轨道对接：上下及左右平齐，错位不应大于设计指标，且应修磨平整；接头缝隙不应大于设计指标。

 

　　(2）轨道工作面垂直度：全长不得超过设计指标。

 

　　(3）轨道工作面平行度：全长不得超过设计指标。

 

　　(4）两侧轨道平面度：两轨道工作面应处于同一平面内，其偏移误差不得大于设计指标。

 

　　(5）配重块：码放整齐，可靠固定，重量符合要求。

 

　　(6）钢丝绳：绳头组合安装必须牢固可靠，钢丝绳严禁有死弯和损伤。

 

　　2.6 驱动系统监理质量控制要点

 

　　(1）联轴器：联轴器同心度、间隙符合施工规范要求。

 

　　(2）刚性传动轴：接头焊缝应无裂纹。

 

　　(3）制动器：制动力矩符合设计要求；制动衬垫安装牢固，制动轮和制动衬垫表面不允许有油污或其他脏物；制动器安装位置正确，制动器打开时，制动衬垫与制动轮不应发生摩擦，制动块与制动轮间隙均匀，在0.25 mm～1 mm之间，制动器补偿行程达到要求；制动器推动器的状态正常，无渗油、漏油现象。

 

　　(4）链轮、链条：每组链轮轮齿中心线要重合，其偏差不得大于链轮中心距2/1 000；链条松紧度适当，润滑油涂抹均匀、适当，无锈迹。

 

　　2.7 台体监理质量控制要点

 

　　(1）台体尺寸误差：对角线误差不得大于设计指标，水平弯曲全长不得大于设计指标，插销座安装正确。

 

　　(2）安装位置误差：台体安装不得歪斜和偏移，其垂直度误差不得大于设计指标，其中心相对安装中心线水平偏移量不得大于设计指标。

 

　　2.8 卷扬机安装监理质量控制要点

 

　　(1）安装状态：水平和垂直状态良好。

 

　　(2）润滑：对需要润滑的部位加注润滑油（脂），油（脂）性能、规格和数量均应符合设备使用说明书和设计的规定。

 

　　(3）卷扬机的卷筒上应设有压绳装置，防止钢丝绳脱槽。

 

　　2.9 钢丝绳及其配件监理质量控制要点

 

　　(1）钢丝绳应无松绳、乱绳、叠绳、干涉等现象。卷筒上的安全圈在两圈以上。

 

　　(2）钢丝绳无断丝、断股、磨损、腐蚀等损坏变形情况。

 

　　(3）钢丝绳配件安装符合WH/T28-2007《舞台机械台上设备安全》相关要求，安全牢固。

 

　　(4）钢丝绳松紧均匀。

 

　　(5）施工方需提供相关设备计算书，保证钢丝绳的安全系数≥10。其中，单点吊、载人飞行设备所用的钢丝绳的安全系数必须≥12。

 

　　2.1 0 杆体监理质量控制要点

 

　　(1）全长水平度不得大于设计指标。

 

　　(2）杆体应平直、无扭曲变形。

 

　　(3）杆体的接头应尽量少，接头处应采用芯轴与管子配合，并焊接牢固。

 

　　2.1 1 驱动装置监理质量控制要点

 

　　(1）检查悬挂设备是否使用两个独立的制动器，每个制动器应在合理的制动距离内制动1.25倍的额定载荷。

 

　　(2）补偿升降台、辅助升降台、升降栏杆、水平移动设备和旋转设备可采用单制动器，但其制动力矩不应小于2倍的额定传递扭矩。其他升降设备应设置双制动装置，每个制动装置的制动力矩不应小于1.25倍的额定传递扭矩。

 

　　(3）应采用失电制动器。断电时，制动器受弹簧压力的作用而产生制动力矩。

 

　　2.1 2 保护装置

 

　　(1）检查悬挂设备是否配有限位开关、超程开关、松绳检测、过载检测等保护装置。

 

　　(2）保证超程开关动作时，设备的供电电源能够被切断，且留有适当的安全距离。

 

　　(3）检查电力驱动的升降台及其周边设备可能产生剪切的位置是否设置防剪切保护装置。
 

 

　　3 在剧院舞台机械设备调试阶段的设备监理质量控制要点

 

　　3.1 无负荷试运转监理质量控制要点

 

　　3.1.1 准备工作检查

 

　　设备及设备周围检查，施工垃圾清理干净，作好防护和标志。升降台体、配重处于自由悬挂状态，制动器应制动可靠。

 

　　3.1.2 升降试验检查

 

　　在行程内分别以10%、50%、100%速度运行，进行整套系统的升降试验检查。

 

　　(1）电机的电流值应在额定范围内。

 

　　(2）整套系统应运转灵活、运行平稳、制动可靠、导向顺畅，无晃动、振动、爬行、抖动、卡滞等现象，无异常响动。

 

　　(3）链条与链轮啮合平稳，无不正常的噪声和磨损。

 

　　(4）启动、运转、停止和制动均应正确、可靠、无异常现象。

 

　　(5）在行程内任意定位，测量台体水平方向的偏移量（跳动度）和相临升降台的相对偏移量应≤2 mm。检查设备运行时周边或相邻设备的间隙，应为6 mm<L≤12 mm。

 

　　3.2 设备的性能测试监理质量控制要点

 

　　按照GB/T 36727-2018《舞台机械验收检测规范》要求进行测试。

 

　　3.2.1 载荷测试监理质量控制要点

 

　　载荷测试按照GB/T 36727-2018《舞台机械验收检测规范》4.4.4.1款的要求测试。

 

　　(1）吊挂设备载荷测试

 

　　关于吊挂设备的载荷测试，测试载荷为额定（有效）载荷，在额定速度下进行全行程载荷试验，以确认设备在测试载荷条件下的承载能力和下述机件的有效运行：驱动机及传动装置；制动器或载荷保持装置；离合器的结合与分离；液压和电气系统元件。

 

　　景杆、灯杆、单点吊机、灯光吊笼等悬挂设备以100%额定载荷、100%速度上升、下降三次，测电流，三次电流平均值在额定范围内，设备运行平稳，无卡滞、无异常噪声。

 

　　(2）升降设备载荷测试

 

　　关于升降设备的载荷测试，测试载荷为额定（有效）载荷，在额定速度下进行全行程载荷试验，以确认设备在测试载荷条件下的承载能力和下述机件的有效运行：驱动电机及传动装置；制动器或载荷保持装置；离合器的结合与分离；液压、气动和电气系统元件。

 

　　乐池、主升降台、侧车台、后舞台车载转台等台下设备以100%额定载荷、100%速度上升、下降或前进、后退三次，测电流，三次电流平均值在额定范围内，设备运行平稳，无卡滞、无异常噪声。

 

　　(3）移动和旋转设备（特指车台和转台）的载荷测试

 

　　移动和旋转设备的载荷测试是对驱动装置和制动器的能力进行验证，查阅设计文件，核对载荷设计输入条件及相关约定。运行中的载荷测试必须以额定（有效）载荷和额定速度进行。对直接由人力驱动的设备（如辅助用车台），不作载荷测试。

 

　　若单台设备总额定（有效）载荷超过300 kN时，可按总载荷300 kN任意选定台面区域施加额定（有效）载荷加以验证。转台可按1/3面积的额定载荷进行偏载测试。

 

　　3.2.2 速度测试

 

　　按照GB/T 36727-2018《舞台机械验收检测规范》4.4.4.2款的要求测试。测试项目包括额定速度测试、调速性能测试和低速运转性能测试。

 

　　被检查测定设备以100%额定载荷、100%速度上升、下降三次，三次平均速度值与额定速度相比，确定误差是否在设计规定的允许范围内。在设计未作具体规定时，允许误差应小于额定速度的8%。

 

　　3.2.3 停位精度测试

 

　　按照GB/T 36727-2018《舞台机械验收检测规范》4.4.4.3款的要求测试。检测时，被检查测定设备以100%额定载荷、100%速度在设定不同行程（通常为全行程的1/3以上）上升、下降三次，测试应以三次实际停位与设定停位误差绝对值确定，该误差应在设计规定值的范围内。

 

　　3.2.4 噪声测试

 

　　按照GB/T 36727-2018《舞台机械验收检测规范》4.4.4.7款的要求测试。检测时，应保证大幕打开，按舞台部位挂1/3的幕布，侧舞台和后舞台的隔离幕关闭，在观众席第一排中间1.5 m高度处，使被测设备在额定速度下空载运行，测试方法为GB/T 17248.1-2000《声学机器和设备发射的噪声测定工作位置和其它指定位置发射声压级的基础标准使用导则》、GB/T 17248.2-2018《声学机器和设备发射的噪声在一个反射面上方可忽略环境修正的近似自由场测定工作位置和其他指定位置的发射声压级》、GB/T 17248.3-2018《声学机器和设备发射的噪声采用近似环境修正测定工作位置和其他指定位置的发射声压级》、GB/T 17248.4-1998《声学机器和设备发射的噪声由声功率级确定工作位置》、GB/T 17248.5-2018《声学机器和设备发射的噪声采用准确环境修正测定工作位置和其他指定位置的发射声压级》系列标准所规定的相关方法。

 

　　3.3 安全开关测试监理质量控制要点

 

　　3.3.1 安全开关

 

　　安全开关包含限位开关、超行程开关、防剪切开关、车台运行障碍检测装置或防挤压开关、安全防护装置（防护门、安全栏杆、防护网等）与主机的连锁开关、卷扬系统的松绳检测开关、卷扬系统的叠绳检测开关、舞台升降台等设备的锁定装置的工作开关等。设备以中速50%（额定速度）和100%（额定速度）运动各三次，触发这些开关，确认开关的动作。

 

　　3.3.2 锁定装置

 

　　(1）检查舞台升降台等设备的锁定装置在设备处于预设定的各静止位置时是否能准确切入。（2）检查锁定装置的锁定和解锁动作是否到位准确、灵活。（3）检查舞台升降台运行与锁定装置是否有互锁。（4）检查设备备用驱动装置和主驱动装置是否有互锁。（5）由钢丝绳或链条提升的升降台，应在其台板作为舞台地板和长期静止使用的位置上设置锁定装置。

 

　　3.4 防火幕测试监理质量控制要点

 

　　按照GB/T 36726-2018《舞台机械刚性防火隔离幕》的要求进行检查。

 

　　3.4.1 幕体密封

 

　　幕体的各地方密封符合要求，幕体上不应设置门。

 

　　3.4.2 电动紧急释放

 

　　幕体运动灵活、无卡滞、无异常噪声。

 

　　3.4.3 手动紧急释放

 

　　防火幕垂降时应有一次阻尼减速过程，幕体全行程自重垂降时间应在30 s～45 s，幕体在距舞台面标高0～2.5 m运动空间下降时间应在10 s以上。

 

　　3.4.4 操作方式

 

　　应具备以下操作方式：电动升降；电动紧急释放下降；手动紧急释放下降。

 

　　3.4.5 速度和噪声

 

　　幕体电动升降的速度宜为0.1 m/s～0.5 m/s。

 

　　在电动升降时，观众厅第一排中部噪声测量值不应大于45 dB(A)。

 

　　3.5 木地板监理质量控制要点

 

　　按照GB 50209-2010《建筑地面工程施工质量验收规范》要求进行检查。

 

　　3.5.1 一般项目监理质量控制要点

 

　　(1）面层应刨光、磨光，无明显刨痕和毛刺，图案清晰、颜色均匀一致。

 

　　(2）面层接头位置应错开，缝隙严密，表面洁净。

 

　　3.5.2 主控项目监理质量控制要点

 

　　(1）材料的材质、木材含水率符合设计要求和现行国家标准要求。

 

　　(2）木龙骨、垫木和毛地板必须做防火、防腐、防蛀处理。

 

　　(3）木龙骨安装牢固、平直；面层铺设牢固，无空鼓。

 

　　(4）油漆等辅助材料的质量性能满足合同要求。

 

　　(5）升降台之间、升降台与固定地板之间的水平缝隙应控制在招投标文件要求的指标范围内。

 

　　(6）车台之间、车台与固定地板之间、转台之间、转台与固定地板之间的水平缝隙应控制在招投标文件要求的指标范围内。

 

　　(7）木地板防火等级应符合招投标文件要求。

 

　　4 设备监理在剧院舞台机械设备监理各阶段的质量控制要点

 

　　根据GB 50300-2013《建筑工程施工质量验收统一标准》的相关条款，在剧院建设过程中，舞台机械施工质量验收应划分为单位工程、分部工程、分项工程和检验批。由于舞台机械设备属于非标产品，各省市、自治区没有统一的建筑工程施工技术资料管理规定。根据笔者监理工作的实际情况，把剧院舞台机械安装工程定为一个单位工程。

 

　　4.1 舞台机械设备系统分部工程验收

 

　　舞台机械设备系统工程包括三个子分部工程。

 

　　(1）舞台机械台上设备安装

 

　　舞台机械台上设备安装根据剧院设备的实际情况，把每一种台上设备定为一个分项工程，例如台口外单点吊机、防火幕、电动吊杆、电动灯杆大幕机等。每一个分项工程包含若干个检验批。检验批验收根据本文“2在剧院舞台机械安装过程的设备监理质量控制要点”的要求进行验收。

 

　　(2）舞台机械台下设备安装

 

　　舞台机械台下设备安装根据剧院设备的实际情况，把每一种台下设备定为一个分项工程，例如乐池升降台、主升降台、侧车台、辅助升降台、补偿台、车载转台等。每一个分项工程包含若干个检验批。检验批验收根据本文“2在剧院舞台机械安装过程的设备监理质量控制要点”的要求进行验收。

 

　　(3）舞台机械电气设备安装

 

　　舞台机械电气设备安装分为若干个分项工程，如导管敷设；电缆敷设；电缆头制作、导线连接和线路绝缘测试等。每一个分项工程分为若干检验批，检验批的质量验收要求按照GB 50303-2015《建筑电气工程施工质量验收规范》、GB 5226.1-2008《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》、GB/T 15543-2008《电能质量三相电压不平衡》、GB/T 21671-2008《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》、GB/T 50312-2016《综合布线系统工程验收规范》、JGJ 57-2016《剧场建筑设计规范》执行。

 

　　4.2 舞台木地板安装分部工程验收

 

　　舞台木地板安装分部工程包含若干个分项工程，如乐池升降台木地板安装、主升降台木地板安装、侧车台木地板安装、车载转台木地板安装等。每一个分项工程分为若干检验批，检验批的质量验收要求按照GB 50209-2010《建筑地面工程施工质量验收规范》执行。

 

　　4.3 舞台机械分项分部验收

 

　　分项工程完工证书是说明承包商所进行的分项工程已经完工并通过有关质量检验的文件，由下列文件（及附件）组成：分项工程完工证书；分项工程质量检验报表；与分项工程有关的工序质量检验单、材料试验表；现场监理日志表及日报表；工作指示单；工地会议纪要；工程变更令（对变更工程而言）；分项工程完工图纸。

 

　　分部工程的各分项工程全部完工后，专业设备监理工程师应再次进行检查、复查。如未发现质量问题，即可对所有分项工程完工证书进行整理，形成分部工程完工文件。

 

　　4.4 单位工程验收

 

　　各分部工程合格后，即可申请单位工程验收。承包商应填报《单位工程竣工预验收表》，并将全部竣工资料备齐，申请竣工预验收，报监理部。监理部检查认可后，组织各相关专业人员，检查竣工预验收文件是否齐备，进行现场察看或测试，检查使用功能是否满足，对发现影响验收的问题，签发《监理通知》进行整改。整改达到验收条件，符合工程承包合同的质量要求后，在《单位工程竣工验收记录》上签字，报建设单位组织正式验收。

 

　　5 结束语

 

　　剧院的建设在城市文化建设中发挥着举足轻重的作用，建设专业、有特色的剧院，必然要配置高质量的舞台机械设备。随着演出的日益多样化，很多演出采用大型舞台机械设备和新技术、新材料，随之而来的是舞台机械制造业达到空前的繁荣，舞台机械的功能和作用得到高速发展，舞台机械成为舞台艺术不可或缺的表演手段。为保障演出安全，避免演出事故发生，要求在剧院舞台机械施工过程中充分发挥设备监理作用，对舞台机械安装、调试和竣工验收实施全过程与全方位的质量管理，把握设备安装、调试和竣工验收各个关键环节的质量控制要点，确保设备调试和验收成功，运行时达到设计规定的要求和国家相关规范要求。

 

　　参考文献

 

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