4秒電磁彈射微重力實驗裝置項目位于中國科學院北京新技術基地內，由北京建工旗下三建公司負責建設。這項工程高度達到40米，建筑面積卻僅有1274平方米，外形似一座高塔。

該項目運行采用一種類似于炮彈造型的直線電機驅動實驗艙體，以上拋下落方式來產生微重力環境，可以模擬微重力、月球重力、火星重力等。建成后將為載人航天大規模空間科學等實驗項目提供地基短時微重力實驗服務。

人類走向宇宙不僅是人要上天，種子、胚胎、動植物、各種元素的物質也需要通過載人航天設備走向宇宙。由于航天發射成本巨大，不可能無節制向宇宙中發射飛船來測試不勝枚舉的物質。電磁彈射微重力實驗裝置將成為在地面模擬宇宙環境的絕佳實驗場所。

要實現微重力環境，發射裝置被包裹在兩層六邊形鋼結構中，其中內塔鋼結構用于連接電機設備，而外塔則是用來提升整體裝置的穩定性。

“按照鋼結構的國家規范，每兩段鋼結構之間的安裝誤差控制在5毫米以內就達標，而這個項目1萬多個鋼結構構件裝在一起的誤差不能超過2毫米。”北京建工三建鋼結構工程師呂同魁說。

這對經驗豐富的項目經理李世金而言是一個巨大的挑戰。為保萬無一失，整個鋼結構從加工到安裝做到方案最優化。首先所有構件都要到專門的加工廠進行精細加工，并特制了工裝床，對每一根鋼結構的連接準確性進行初步校準，隨后這些校準的構件還要上銑床進行刨銑，將構件打磨得分毫不差，再進行預拼裝確保無誤后才會被編號逐層運到現場。

為了保證整個鋼結構體系的分毫不差，所有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1.6萬余個。“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，才能確保萬無一失。”項目總工程師徐瑩說。

考慮到安裝時的緊密性，該項目特別制作了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，確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。安裝時，該項目按照對稱安裝的方式，堅持“先縱再橫最后斜”的原則，對每一層鋼結構進行安裝，確保安裝時塔體的變形最小，便于后期調整。

在整體安裝時，專業的測量設備也全面投用，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后，我們在頂部拉出8根0.5毫米的鋼絲繩，尾部綁上鉛墜，確保自上而下自然垂落，根據結構與鋼絲繩的位置進行最后的修正。”李世金說。

要建成如此高精尖的實驗裝置，技術手段要求極為苛刻。對呂同魁和徐瑩而言，職業生涯中沒碰到過要求如此高的工程。“我們這個工程雖然占地面積不大，但是為了保證鋼塔和設備的穩定運行，混凝土結構也要細之又細。”徐瑩說。

整個項目為地下1層和地上8層，由于該項目要保持常年20攝氏度的溫度，而隨著高度升高，溫濕度必然發生細微的變化，這些自然環境中的變化對宇宙項目的實驗來說有致命的影響。為此在主體結構施工時，該項目每層都安裝了空調和通風系統，可以說機電管線的安裝量不亞于一般的小型工建。

保溫除了需要空調，還需要結構擁有極高的氣密性，為此整個高塔外圍的混凝土結構厚度要達到50厘米，同時在混凝土外還貼上了3層總厚度達到25厘米的保溫層。“這種尺寸的保溫層根本買不到現成的，我們全部都采用定制，確保與主體緊密貼合，讓整個建筑的外圍結構嚴絲合縫。”李世金說。

目前，在北京建工建設者努力下，該工程主體部分基本完成，并已順利通過四方驗收，正在進行收尾工作。該項目的建設經驗，也將為后續國內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。

內容策劃：北京建工公關宣傳部