获奖项目名称:低重力模拟试验平台建造关键技术研究与应用
主要完成单位:北京市机械施工集团有限公司、中国人民解放军63921部队、北京建工海亚建设工程有限公司
主要完成人:胡鸿志、邢伟、范锐钊、李檀、张希望、叶海林、邹建磊、任磊、赵东生、曹莉立
二、项目背景
低重力模拟试验平台是深空探测地面模拟试验的核心设施,通过多种技术模拟地外天体低重力环境,为航天器性能验证与优化提供关键支撑,更是我国探月、探火工程地面试验系统的重要保障。该平台主体为高耸钢结构塔架,由6个格构式钢管混凝土塔架与顶部内外双层水平环形桁架构成空间结构体系,总用钢量约7500吨,主体材质为Q355B。对大空间、高刚度、微变形的要求,且首次应用于地外天体模拟试验平台,填补了多塔连体镂空桁架结构抗风设计的规范空白。
三、创新成果
1)施工技术方面,研发出钢桁架分片自翻转累积提升、超高塔架多操作面组合施工平台等技术。
2)创新提出塔机偏置混凝土承台基础校核、薄壁圆形钢柱防滑转式重型塔机附着技术,显著提高了施工效率,增强了结构的安全性与适应性。
3)发明了钢桁架分片自翻转累积提升施工装置、抗风装置、回收着陆投放装置等多类技术装置,并成功应用于工程。

图1 主体结构鸟瞰图

图2 主体机构吊装完成

图3 塔吊附着于主体结构

图4 桁架拼装

图5 环桁架提升
该项目累计获发明专利6项、实用新型专利4项、工法1项,发表论文5篇,5项成果纳入标准,已在低重力模拟试验平台项目与魏公村小区棚户区改造项目中落地。应用中,钢桁架分片自翻转累积提升技术减少地面拼装胎架及高空作业费用,多操作面组合施工平台解决高空作业难题,桁架支撑件避免杆件变形,抗风装置保障提升安全,塔机偏置混凝土承台基础校核技术无需基础桩即可架设塔机,大幅降低安全防护难度与施工成本,加快工程进度,提升经济效益。
四、推广应用情况
此项技术推广前景广阔,不仅适用于地外天体模拟试验平台等需多塔连体钢桁架结构的项目,还可应用于大型场馆、超高层连体建筑等高耸超大跨度钢结构工程,对类似塔机偏置基础和异形附着条件的工程也具有重要借鉴意义,为相关领域发展提供有力技术支撑。
