國內首座投入實際使用3D列印橋在滬完成 測試後將安裝在桃浦中央公園

圖説：國內首座投入實際使用的3D列印橋效果圖 上海建工機施集團供圖

　　3D列印出來的一座橋，你敢在上面走嗎？在上海建工機施集團的數字三維建造中心裏，一座長15.25米、寬3.8米、高1.2米的S形曲面橋，就是花了35天用3D技術“一次成型”出來的。在此之後，它還要通過抗壓、載入等測試考驗，才能被安裝在桃浦智創城中央公園內。

　　用3D技術列印一座橋，其實早有先例。去年7月，同濟大學內就有全球第一組3D列印完成的步行橋，兩座橋跨度分別為4米和11米。不過，當時這兩座橋只用於展示。而上海建工機施集團的這座橋，將是全國首座投入實際使用的3D列印橋，其牢靠性更讓人關注。

　　“這座橋的特別之處，就是在材料和建造工藝上，是顛覆性的創新。”上海建工集團副總工程師、機施集團總工程師陳曉明説，材料的選擇是關鍵。建造團隊經過多次對比和試驗，最終選定了在ASA（一種工程塑膠）中加入一定比例的玻璃纖維，以及抗老化材料等，使這座橋具備高耐候性、高抗衝擊強度等特點，能承受長期的日曬雨淋，同時又滿足3D列印材料和建築材料的要求，確保橋體的強度和耐久性都符合國家建築行業標準。

　　由上海建工機施集團聯合開發的龍門架複合3D印表機器人系統，則是這座橋成功完成的“功臣”。這套系統主要由3軸龍門結構、6軸高精度工業機器人、高速擠出裝置（數控噴嘴）組成，列印精度達到毫米級。在景觀橋3D列印現場，印表機器人有條不紊地吐料、拍打、粘合，不僅工人少了，而且現場乾淨整潔，沒有産生揚塵和建築垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升，整座景觀橋列印只用了35天時間，智慧建造讓速度有了大的飛躍。

　　陳曉明介紹，這座15米長的橋是一層一層“疊加”上去的，列印一層耗時8小時，可以完成4毫米的厚度。由於一層有15米長，因此最怕材料降溫不均勻，到鋪第二層時産生熱裂縫、熱翹曲。因此，在列印工藝上，建造團隊採用“列印前預熱，列印後保溫”等方式，提高列印作業空間的溫度，保證3D列印材料層層粘結力，達到材料本身強度的80%—85%。

　　這座橋能列印成功，並不是一蹴而就的。記者獲悉，一年半前，建造團隊接到該工程後，就展開了研究，先從手掌大的橋列印起，然後1米、5米、15米逐步遞增，才有了如今這座15米的橋。待安裝完畢後，市民可以前往桃浦智創城中央公園，零距離接觸這座15米長的大型3D列印作品。

　　“3D列印在教育、醫療、汽車等領域已得到廣泛應用，而建築領域正處於起步階段。”陳曉明表示，3D列印建築目前還沒有現成的規範標準可參考，此次列印的3D列印樹脂景觀橋，是根據相應的高分子材料規範和橋梁設計規範來做的。“根據實驗室測試結果，這座橋每平方米荷載250公斤，即每平方米至少可容納4個成年人同時經過。使用壽命上，目前可確保30年左右。如果橋梁有損壞，也可以通過更換局部來進行維修。”