3D打印的一座橋你敢走在上面嗎？

1月11日，由上海建工園林集團(tuán)、機(jī)施集團(tuán)等設(shè)計(jì)、建造的3D打印景觀橋正式投放于普陀區(qū)桃浦中央綠地，這是國(guó)內(nèi)第一座運(yùn)用3D打印技術(shù)完成的一次成型、最大跨度、多維曲面的高分子材料景觀橋。

由上海建工機(jī)施集團(tuán)完成的我國(guó)首座3D打印樹脂景觀橋即將投入使用，待安裝完畢后，市民可以前往桃浦智創(chuàng)城中央公園，零距離接觸這座15米長(zhǎng)的大型3D打印作品。

在上海建工機(jī)施集團(tuán)的數(shù)字三維建造中心里，一座長(zhǎng)15.25米、寬3.8米、高1.2米的S形曲面橋，就是用3D技術(shù)“一次成型”出來(lái)的。在此之后，它還要通過(guò)抗壓、加載等測(cè)試考驗(yàn)，將被安裝在桃浦智創(chuàng)城中央公園內(nèi)。

上海建工機(jī)施集團(tuán)制作的“國(guó)內(nèi)首座實(shí)際使用3D打印景觀橋”，是我國(guó)當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域運(yùn)用增材制造技術(shù)，將設(shè)計(jì)藍(lán)圖轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)物，并投入實(shí)際使用的首次開拓性嘗試。

3D打印橋沖破傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)的束縛，將參數(shù)化的數(shù)字構(gòu)建方式融入其中。

據(jù)園林集團(tuán)總工程師、園林設(shè)計(jì)研究總院董事長(zhǎng)朱祥明介紹，設(shè)計(jì)時(shí)，充分發(fā)揮三維設(shè)計(jì)、建造的優(yōu)勢(shì)，制定了符合一定秩序的表皮變化單元，使得最終的表皮系統(tǒng)呈現(xiàn)出有機(jī)漸變的形態(tài)。

此次3D打印景觀橋所采用的打印材料經(jīng)過(guò)了多次對(duì)比和試驗(yàn)，最終選定了在ASA（一種工程塑料）中加入一定比例的玻璃纖維，這種材料具備了高耐候性、高彈性模量、高屈服強(qiáng)度和高抗沖擊強(qiáng)度等特點(diǎn)，且能承受長(zhǎng)期的日曬雨淋，同時(shí)滿足3D打印材料和建筑材料的要求，確保橋體的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。

此次打印的樹脂橋，乳白色的橋身呈現(xiàn)出優(yōu)美的流線型。在打印工藝上，機(jī)施集團(tuán)通過(guò)多次打印試驗(yàn)和不斷優(yōu)化，采用預(yù)熱及后保溫裝置，提高打印作業(yè)空間的溫度，保證了3D打印材料層層粘結(jié)力；同時(shí)設(shè)計(jì)研制了拍打裝置，經(jīng)過(guò)了幾百萬(wàn)次的拍打，顯著提高了打印效果。

由機(jī)施集團(tuán)自行開發(fā)的龍門架復(fù)合3D打印機(jī)器人系統(tǒng)，是此次國(guó)內(nèi)首座3D景觀橋成功完成的“功臣”。這套系統(tǒng)主要由3軸龍門結(jié)構(gòu)、6軸高精度工業(yè)機(jī)器人、高速擠出裝置（數(shù)控噴嘴）組成，讓3D打印精度更高、尺寸更大、可滿足的空間結(jié)構(gòu)更多。作為上海市高新技術(shù)企業(yè)，上海建工機(jī)施集團(tuán)的3D打印設(shè)備已達(dá)到毫米級(jí)，且打印產(chǎn)量大、穩(wěn)定性佳，作為一套智能建造設(shè)備，還能在后期實(shí)現(xiàn)智能制造增材、去材一體化。

3D打印不僅是一種全新的建筑方式，更是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式。在景觀橋3D打印現(xiàn)場(chǎng)，打印機(jī)器人有條不紊地吐料、拍打、粘合，不僅工人少了，而且現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔，沒有產(chǎn)生揚(yáng)塵和建筑垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升，整座景觀橋打印只用了不到40天時(shí)間，智能建造讓速度有了大的飛躍。