朱喜旺又一次来到河南广播电视发射塔(以下简称发射塔)工地视察，这是2010年11月19日中午，他在工地板房食堂就餐，糊涂面条、蒸南瓜。匆匆吃完，转头去找工程师方保禄说事儿。
五年零十个月，这个工地朱喜旺来了无数次，他是省广播电视发射台台长，还有个身份是省广播电影电视局工程办主任。
如果说省委、省政府、省广电局是发射塔的缔造者，那么朱喜旺就是亲手“扶”起高塔的那个人。
388米、2.2万吨钢材、世界全钢结构第一高塔；大型构件160多个，小型构件10多万个，660300个螺栓……朱喜旺带领他的团队，完成了世界上最复杂的钢构“拼图”。
通向钢塔的道路布满荆棘
在接受本报记者专访前，作为现场施工的总指挥，提及发射塔这个话题，朱喜旺从来不对媒体多说一句话。
内心的巨大压力，已经让他习惯于“少说话，多做事”，一块石头压在胸口就让人闷不过气，何况是一座388米的高塔。
省“十一五”重点文化建设项目，省广电局“双新战略”重要工程之一，戴在发射塔头顶的“帽子”相当有分量。2005年1月，朱喜旺上任工程办主任时，欣喜与压力交织。
这个喜欢挑战，曾在南开大学运动会获得短跑季军的中年人，早就对自己的体育生涯不抱任何幻想，现在，388米的世界第一钢塔，就是他的比赛。“省委、省政府、省广电局党组如此重视的一个大工程，交给我现场负责，肩上担子太重了。”朱喜旺为了这份信任，五年零十个月，做好一件事——安全无误竖起这座钢塔。“这不是一座简单的塔。”朱喜旺的第一感觉就是：通向它的道路布满荆棘。
施工难度大于“鸟巢”
“荆棘”首先来自发射塔独特的设计。作为中原又一地标性建筑，它的设计“不走寻常路”。
诸多国内顶尖高手云集中原，“头脑风暴”为发射塔献策献力。其中有东方明珠塔的总设计师、中国工程院院士江欢成；东方明珠塔施工总工程师、中国工程院院士叶克明；中国钢结构协会专家委员会主任陈禄如……最后，确定上海同济大学教授、高耸结构委员会主任委员、国内钢结构顶尖专家马人乐为总设计师。
这是一座世界上绝无仅有的钢塔，它的结构形态取“鼎立中原”、“五福绽放”之意。塔楼共高12层，地面4层为一个“大圆鼎”，顶部是一朵绽放的“梅花”，5组共10根巨大的钢柱，呈双曲抛物线状挺拔向上，托起5个巨大的“梅花瓣”。
这是一座世界上再破纪录的钢塔，塔楼高268米，顶部桅杆天线高达120米，总高度为388米，比全钢结构世界第一高的乌克兰基辅电视塔高8米，比法国埃菲尔铁塔高64米。“不走寻常路”、“绝无仅有”和“再破纪录”，决定了它的施工难度也将超乎想象。当年“揉出”北京奥运会“鸟巢”的钢结构企业，在此次竞标中落选。
毕竟，这是目前中原的新高度，由2.2万吨钢构件交织而成的美丽弧线，既是呈现独特设计风格的美学元素，又是支持主体建筑的骨架；毕竟，纵横交错的钢结构，既是发射塔最华彩的部分，也顶着世界最高的头衔。
世界上最复杂的钢构“拼图”
发射塔施工分三大步骤：地下桩基结构施工、钢结构施工、建筑内外装修与机电设备安装调试。而钢结构施工，属于技术上最艰难的部分。
一个名叫“青岛东方铁塔”的企业，不声不响地承担了钢结构的加工制作和施工安装任务。换句话说，他们揉出了发射塔的骨架。“知道公司中标后，我只高兴了5秒钟。”“青岛东方铁塔”的姜瑞宽说。而后，巨大的压力扑面而来。
首先是主体钢构件——就是被郑州市民亲切称呼为“麻花”的部分，采用的是“桉叶糖”设计，它的横截面就像是一个被磨圆角的等边三角形。
这样的设计，保证了整个结构很强的受压程度和刚度，但也给施工增加了想象不到的难度。用姜瑞宽的话说：“身高68.5米的'鸟巢’钢结构，跟388米的发射塔根本不在一个重量级上。”
跟钢铁打交道多年的姜瑞宽，是个实在人，他丝毫不掩饰拿到设计图纸后的紧张心情，大构件160多个，小构件以10万计，他要带领团队，完成世界上最复杂的钢构“拼图”。
最重构件近40吨，160多个大构件“长相”各异
发射塔之所以难，正是其设计风格所决定的。所有的钢构件几乎都是弯扭的，正如树上没有同样形状的叶子，所有钢构件的形状全部不同……
也就是说，160多个撑起钢结构主体的大构件，不可能用一个模子“刻”出来，厂房里现有的模具一个都不能用，全都得重新做。
可新问题马上来了，因为发射塔工程结构独特，连接形式复杂多样，目前国内没有任何软件能完成如此结构的构件在空间多角度、多方位、多层次的数据计算。
如果计算不精确，牵一发而动全身，一个构件的偏差，就能影响到整座塔的垂直度和受力面。因为这些构件，大的近40吨，小的也有五六吨重。
对于发射塔钢骨的制作，有两套方案摆在面前。
一套是传统方案，可很快就被推翻了，因为对于现有软件，计算如此复杂的数据是不可能完成的任务。
一套需要采用新技术，可用什么新技术，大家心里都没底。
困境出能人，既然现有软件不能解决问题，技术人员将两种计算软件拼合，进行二次开发，将构件数据由空间坐标转化为平面坐标，实现了构件精确尺寸的可控性。
安装方法创新：140吨X节点被“一分为四”
设计图纸上，5组10根巨大“桉叶糖”钢柱盘旋向上，在空中交会成“X”形，“X”共有5层，每层5个。这个华丽的“X”是钢结构的一大看点，但在发射塔工地现场负责人方保禄看来，也是最难的难点：一是制作难，二是吊装难。
咋办？方保禄想到了化整为零。把“X”剖成4片，使每片的重量限制在可控的范围内。新问题不断涌来，化整为零，拼接后的“X”能否不变形，能像整体那样稳固和承重吗？朱喜旺晚上开始失眠。
一起煎熬的还有姜瑞宽，第一次拼接试验失败了，做出的“X”误差达几厘米，螺栓拴不上。而按标准，误差必须控制在3毫米以内。
400多名焊工中挑出60名精英，分成两组，不分昼夜连轴转，累了就睡，醒了就干，15天15夜后，第一个“X”终于成功合龙了，姜瑞宽跑着向公司董事长报喜时，脸上的笑容比焊花还灿烂。
董事长破天荒请工人吃饭，朱喜旺专门从郑州赶到青岛庆祝，最大的难题解决了。
66万个螺栓拴紧钢塔
“鸟巢”的钢结构，是工人焊接的，而发射塔的钢结构，是用螺栓拴起的。这中间的区别就在于，焊接的误差可以较大，而拴接的误差必须精确，否则，螺栓是对接不住的。
省广播电影电视局工程办常务副主任冀殿说，技术人员对建成后的整座塔做过一个测量，垂直度误差仅为十万分之三，而标准允许误差为两千分之一，实际误差比允许误差缩小16倍。
对于一个高达388米的钢塔，垂直度就是它的生命，如果偏差稍大，受力不均，塔体就会倾斜，这可不是闹着玩的。而用螺栓拴接，整个工程就像多米诺骨牌效应，只要一个螺栓偏差了，整个建筑也就动摇了。
660300个螺栓，安装准确率达99.98%以上。这一切，基于技术人员缜密的计算和施工人员精确的安装。
无论是“世界上最复杂的钢构拼图”，长相各异的160多个构件，还是“X”节点，都属于厂房里的博弈。而把这些原件准确无误地在施工现场组成一个钢塔整体，并不是一件容易的事。
在高速电梯安装之前，抵达268米塔楼顶的唯一途径就是自己的双脚，上下近3个小时，用脚无数遍丈量发射塔高度的，是朱喜旺、冀殿、田大建、方保禄、王红德、黄蓬阳……
在朱喜旺眼里，发射塔是一道复杂的数学考题，它的算法不是“累加”，而是“连乘”，也就是说，如果工程质量、安全中的某一环结果为“0”，那么最终的得分只能是“0”。
这道考题考验着参与工程的每一个人，尤其是在施工现场，从地下桩基、到空中坐标，到各种安全实验……每一个环节都不能有失误，高塔不容许存在短板。
390根桩基扎进43米地底
现场施工负责人方保禄清楚地记得，发射塔工程是2006年12月27日打下第一桩，直到2007年7月，地面施工才开始。
那中间的7个月，工程人员都干啥去了？答案是，地下作业。
那么啥样的地下作业，需要一干半年多？答案是，把390根桩基，扎在43米深的地底。
听起来就费劲，但这是必须的。在工程人员看来，388米的高塔，就像一棵参天大树，所谓“树大招风”。
方保禄打了个比方，刮大风时，树越高树冠越大，越容易被风连根拔起。超高建筑也一样，害怕大风，必须要有“抗拔力”。
此外，整座高塔为全钢结构，再加上其他装修材料，自重庞大，必须要有牢固的根基，才能承受如此重量。
抗拔和承重问题如何解决？给高塔建造深厚的根基。这些根基就是390根桩基，直径1到1.2米。
打桩前，技术人员专门做了实验，高塔地下40多米处才是石英岩层，术语叫“持力层”，而这些桩基必须深入岩石不小于50厘米。
打桩前的准备工作繁重而琐碎，而其实，真正留给的打桩时间只有23天。直到现在，那23天的焦灼都深印在朱喜旺的脑海，巨大压力下，奇迹被创造出来，工程人员居然提前3天完工，而且几乎全都是A类桩，只有2个B类桩，其实C类桩就算合格。
找到空中唯一坐标
工期一天天加紧，张建国作为甲方代表，被派驻到青岛，负责催要钢构件。
钢构件运来了，却不能立即安装，麻烦来了。
麻烦来自“桉叶糖”钢柱独特的设计，它是中空的，设计图纸的坐标在中心位置，而这个中心位置，在实际上其实不存在。也就是说，如果工人们安装，必须根据中心坐标，找到精确的安装坐标。
每个安装坐标，有且仅有一个准确位置，更麻烦的是，它不是在一个平面上，而是位于数十米，甚至上百米高的三维空间。“给我一个支点，我可以撬起整个地球。”问题是，支点在哪儿？问上帝是不靠谱的，在聪明人眼里，办法总比困难多。
很快，一位现场施工的工程师利用全站仪，精确计算出每个安装点的坐标。不过此时，麻烦并未解除。精准的计算只存在图纸上，但大自然会欺骗人类的眼睛。
这其实是一个物理现象——光压效应，简单来说，光粒子是有质量的，对照射面撞击从而产生压力，此时测量出来的数据是失真的。虽然光压效应影响非常小，但“失之毫厘，谬以千里”，千万个失真的数据叠加起来，可能就是一场灾难。
解决问题的是个“笨”办法，既然有光压效应，那么就赶在每天太阳出来之前，利用东方那点“鱼肚白”来测量，每天，建设方、施工方、监理方，用不同仪器、不同测量方法测量，数据再经三方核对。
在“聪明”与“笨拙”之间，精准就是这样诞生的。
小塔吊拆掉大塔吊
发射塔之所以称为全钢结构，不仅是因为外面的5组钢柱支撑，里面有个核心筒也是钢结构，10根大钢柱围成一个筒，半径7米，从地面直通268米塔楼。
现在的核心筒里，有4部高速电梯，1部消防步梯，强电井、弱电井、水井、风井、馈线井等设备，是整个塔楼的核心区。
你不知道，在整座塔楼的安装过程中，核心筒也起着“核心”作用。
那时，核心筒里“盛”的是一个巨大的塔吊，就是这个塔吊，吊起钢塔所有大小构件，完成安装。
但有个问题是，268米塔楼合龙后，上面120米桅杆天线如何安装？要知道，桅杆天线设置的位置，就在塔楼顶对照核心筒的位置，而这里，正是大塔吊露出的“头部”，而且，塔楼完工后，大塔吊是要被拆除的，谁能把这个庞然大物从核心筒里“拽”出来卸掉呢？
工程人员想到一个绝妙的主意。在268米塔楼顶，再安装一个小塔吊，这个小塔吊有俩优势，一可以安装桅杆天线，二可以采取“蚂蚁搬家”的方式，拆卸核心筒里的大塔吊。用“小牛”拉“大车”，照样拉得精彩。
最后一段桅杆吊装成功，热泪盈眶
2009年6月5日，发射塔主体工程接近尾声时刻，塔楼顶部的最后一段桅杆天线就要吊装了。
这一天等待许久，这一天需要点运气。
因为在388米的高度吊装钢构件，不仅需要事先精确的计算、测量和准备，还需要一个“窗口时间”——在这个高度上没有风的时间。
那一刻，所有人仰起头，屏住呼吸，看系着红绸子的桅杆天线缓缓上升，准确无误稳稳落在388米的高度。
朱喜旺眼里含着泪，拿起手机，给省广电局局长赵景春发了条短信：“赵局长，发射塔388米最后一段钢结构吊装完成，向您报告。”这个短信，他等了4年零5个月，终于敢发出去了。
整个人群欢呼起来，工程办所有人眼含热泪，工地上破天荒地放起了鞭炮。
世界钢塔的新高度，垂直度误差仅为十万分之三，66万个螺栓精准率达到99.98%，桅杆顶部摇摆度仅为5到6厘米，整个工程无一起伤亡事件……所有的焦灼，所有的纠结，而今都是浮云。
能抗12级大风，8级地震
这么高的塔，要是遇到大风和地震该咋办，它够结实吗？
够不够结实，谁说了都不算，科学实验说了算。这其中，有趣的要数风洞实验和抗震实验。
这里普及一个知识。高耸建筑，在风作用下会产生一种漩涡而形成脉动效应，这便是风振效应，它会使建筑物受力条件变得非常复杂。
工程师必须想办法保护钢塔。把震动限制在安全范围内。工程办专门制作了一个价值10多万元的钢塔模型，到同济大学国家重点实验室做了风洞实验。没问题，它现在能抵抗12级大风。
而且，工程人员还挖了4个120米深井，进行地下爆破，把“地震”波形提供给实验室，做了三维振动台模拟抗震实验，8级地震震不垮它。
防腐创新，用不着“埃菲尔铁塔”的刷漆工
钢结构裸露在高空中，需要防腐处理。如若不然，钢结构就会变丑。著名的埃菲尔铁塔，每隔7年就要被刷上300吨漆。
现在防腐处理手段一般采取的是热镀锌。热镀锌光洁明亮，但也有个缺陷，被氧化后容易变色，让钢结构顿失神采。
这就需要再加上一层氟碳漆，但问题是，钢结构镀锌后，变得非常光滑，附着度不够，无法再涂漆。
工程人员不甘心，这可是牵涉到钢塔“美丽容颜”的大事儿，于是找到天津大学高分子新材料实验室，一定要科研攻关。
终于，热镀锌上涂氟碳漆不再是难题，这项技术开国内先河。朱喜旺说，发射塔不必像埃菲尔铁塔一样，专门养一帮刷漆工，这种新技术，保证使用26年，光洁度仅会下降10%。 |
