4秒電磁彈射微重力實驗裝置項目内部鋼結構施工。 安萱 攝

中新網北京8月23日電 (王東坡)用4秒鐘彈射到40米高空再落回到地面上是一種什麼體驗？近日，北京市海澱區一項被喻為航天領域“跳樓機”的高科技實驗裝置項目鋼結構工程竣工驗收，正式進入核心試驗裝置安裝階段。

該“跳樓機”名為4秒電磁彈射微重力實驗裝置項目，坐落于北京市海澱區中國科學院北京新技術基地内。作為國家大科學裝置，它是亞洲首例、世界第二例工程。該裝置采用一種類似于炮彈造型的直線電機驅動實驗艙體，通過電機全程控制加速度過程，以“2秒彈射到40米高空再2秒回落”的方式來産生微重力和超重環境，最終實現模拟微重力、月球重力、火星重力等運動模式，為航天大規模空間科學項目提供地基短時微重力實驗服務。

4秒電磁彈射微重力實驗裝置項目内部鋼結構施工。 安萱 攝

如此高精尖的項目建築高度隻有40米，占地面積僅136平方米，總用鋼量不足千噸。“136平米約等于一個三室兩廳，幹了十幾年工程，沒見過這麼小的。”中建二局安裝公司項目經理李長龍介紹說，平地豎起一座高塔，看似容易，實際上項目“麻雀雖小，五髒俱全”，為實現微重力環境，發射裝置被包裹在兩層六邊形鋼結構中，其中内塔鋼結構用于連接電機設備，而外塔鋼結構則是用來控制整體軌道裝置的穩定性。

高精尖的國家大科學裝置随之而來的是2毫米苛刻的精度要求，施工難度集中在了鋼結構安裝環節。“施工技術與質量标準要求極高，‘零焊接’、‘全螺栓’方式，讓常規施工方法和工藝難以保證。”李長龍說，4秒落塔項目鋼結構安裝過程與普通鋼結構工程有本質上的區别。一千多根構件組合成的空間幾何體及近千塊連接闆的平面度、平行度、垂直度、正對距離誤差不能超過2毫米，這相當于一個一元硬币厚度。

與此同時，構件、連接闆數量繁多給施工帶來了更大壓力。為将安裝誤差控制在2毫米内，李長龍帶領向團隊堅持BIM技術先行，構建4秒落塔可視化三維模型，對鋼結構安裝全過程模拟，實現可視化施工，避免與其他專業的沖突與碰撞，有效解決了鋼結構安裝精度及變形控制這一難點問題。

4秒電磁彈射微重力實驗裝置項目外觀渲染圖。 安萱 攝

為了保證整個鋼結構體系的分毫不差，所有鋼結構的現場安裝全部采用螺栓與法蘭盤栓接形式，僅拇指粗細的高強螺栓就用了1.6萬餘個。“栓接相比焊接有可調整的空間，人工作業很難保證一次成型，過程中需要不斷地調整鋼結構位置，才能确保萬無一失”，李長龍表示。

考慮到安裝時的緊密性，該項目特别制作了0.5毫米和1毫米兩種墊片，并在鋼結構兩端各留出2毫米的空間，确保鋼結構之間能夠以最小的空隙塞到一起，再用螺栓和墊片對縫隙進行填充。項目按照對稱安裝的方式，堅持“先縱再橫最後斜”的原則，對每一層鋼結構進行安裝，确保安裝時塔體的變形最小，便于後期調整。

傳統施工工藝和現代新技術相結合是項目施工的最大亮點。在整體安裝時，專業的測量設備全面投用，逐層測量逐層糾偏，每連接一根鋼結構都需要對位置進行重新校核；另外，該項目還用了傳統的線墜兒方式。“整個鋼結構安裝完成後，我們在頂部拉出8根0.5毫米的鋼絲繩，尾部綁上鉛墜，确保自上而下自然垂落，根據結構與鋼絲繩的位置進行最後的修正。”李長龍說，采用“多點間距離校準” “三同心校準” 鉛錘定點雙控進行了精度測量監控，項目成功把安裝精度控制在2mm以内。

該項目的建設經驗，也将為後續國内千米落井裝置的關鍵技術驗證項目提供重要技術支持和施工保障，這也是繼“中國天眼”FAST之後，中建二局安裝公司再次助力國家大科學裝置成功實現預期目标。下一階段，項目團隊将繼續與各方密切配合，高效解決工程中出現的各類問題，努力把4秒落塔項目打造成為“中國第一、世界領先”的微重力實驗設施。(完)

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