一座體態(tai)優(you)雅、形似飄帶的水(shui)泥橋(qiao)12日橫跨于上海寶山智慧灣的小河之上，宣告全球最大規模混(hun)凝土(tu)3D打印步行橋(qiao)落成(cheng)并投入(ru)使用。 

　　該步行橋全長26.3米、寬度3.6米，借取了中國古代趙州橋的結構方式，采用單拱結構承受荷載，拱腳間距14.4米。工程由清華大學(建筑學院)——中南置地數字建筑研究中心徐衛國教授團隊設計研發，并與上海智慧灣管理公司共同建造。  圖為(wei)世(shi)界最(zui)大規模3D打印混凝土(tu)步(bu)行橋的橋面(mian)。 

　　整體設計采(cai)用三維實體建模，橋欄板采(cai)用了(le)形似飄帶的(de)(de)造形與橋拱一起構筑(zhu)出輕(qing)盈優(you)雅(ya)的(de)(de)體態，橋面板采(cai)用腦(nao)紋珊瑚形態，珊瑚紋之間的(de)(de)空(kong)隙(xi)填充細石子，形成園林化的(de)(de)路面。 

　　橋體運用了徐衛國教授團隊自主開發的混凝土3D打印系統技術。該系統由數字建筑設計、打印路徑生成、操作控制系統、打印機前端、混凝土材料等創新技術集成，具有工作穩定性好、打印效率快、成型精度高、可連續工作等特點。有三方面的創新性：第一為機器臂前端打印頭，具有不堵頭、且打印出的材料在層疊過程中不塌落的特點；第二為打印路徑生成及操作系統，它將形體設計、打印路徑生成、材料泵送、前端運動、機器臂移動等各系統連接為一體協同工作；第三為獨有的打印材料配方，它具有合理的材性及穩定的流變性。  圖為3D打(da)印機正在打(da)印橋體(ti)的欄(lan)板(ban)。 

    工程打(da)印(yin)用(yong)了(le)兩(liang)臺機器(qi)臂3D打(da)印(yin)系(xi)統(tong)，耗(hao)時450小時打(da)印(yin)完成全部混凝土構件(jian)；與同等(deng)規模(mo)的(de)橋梁(liang)(liang)相比，它(ta)的(de)造(zao)價只有普通橋梁(liang)(liang)造(zao)價的(de)三分之(zhi)二；該橋梁(liang)(liang)主體的(de)打(da)印(yin)及施工未用(yong)模(mo)板及鋼筋，大(da)大(da)節省了(le)工程花費。 

　　在打印施工之前，進行了1:4縮尺實材橋梁破壞試驗，其強度可滿足站滿行人的荷載要求。橋體預埋有實時監測系統，包括振弦式應力監控和高精度應變監控系統，可即時收集橋梁受力及變形狀態數據，對于跟蹤研究新型混凝土材料性能以及打印構件的結構力學性能具有實際作用。 圖為3D打印機正打印橋面(mian)。 

　　隨(sui)著中國人口紅利(li)的(de)消失，建設工(gong)(gong)程(cheng)對于勞動力需求日(ri)趨緊張(zhang)，3D打(da)印作為智(zhi)能(neng)建造的(de)重要(yao)方(fang)式，將對中國工(gong)(gong)程(cheng)建設的(de)智(zhi)能(neng)化發展及推動建筑(zhu)工(gong)(gong)業的(de)轉型升級(ji)發揮(hui)重要(yao)作用。 

　　盡管近(jin)年來(lai)許多國內外的(de)科研機構(gou)及(ji)建(jian)造(zao)公司致力于3D混(hun)凝土打印(yin)建(jian)造(zao)的(de)技(ji)術(shu)攻關，但還沒有真正(zheng)將這(zhe)一技(ji)術(shu)用(yong)于實際工程。上海(hai)3D打印(yin)步(bu)行橋的(de)建(jian)成，標(biao)志(zhi)著(zhu)該技(ji)術(shu)從研發到實際工程應用(yong)邁出(chu)了可(ke)喜的(de)一步(bu)，也標(biao)志(zhi)著(zhu)中(zhong)國3D混(hun)凝土打印(yin)建(jian)造(zao)技(ji)術(shu)已跨入世界先進水平。 

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