世界最大規(guī)模3D打印混凝土步行橋落成，你知道嗎？

1月12日，世界上最大的3D打印混凝土人行天橋在上海智慧灣科技園區(qū)落成。該項(xiàng)目由清華大學(xué)（建筑學(xué)院）徐衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) - 中南地區(qū)數(shù)字建筑研究中心、，與上海智慧灣投資管理有限公司共同建設(shè)。

人行天橋的長(zhǎng)度為26.3米，寬度為3.6米。橋梁結(jié)構(gòu)借用了中國(guó)古代趙州橋的結(jié)構(gòu)。它采用單拱結(jié)構(gòu)承受載荷，拱之間的距離為14.4米。在橋梁進(jìn)入實(shí)際印刷施工前，進(jìn)行了1：4比例的物理橋梁失效試驗(yàn)，其強(qiáng)度可以滿足行人的載荷要求。

人行天橋的設(shè)計(jì)采用三維實(shí)體造型。橋面板采用類似拖纜的形狀。它與橋拱一起構(gòu)成了一個(gè)輕盈優(yōu)雅的姿勢(shì)，位于上海智慧灣的池塘上。橋面采用腦珊瑚的形狀。珊瑚線之間的間隙充滿了細(xì)小的石頭，形成了園藝表面。走路和走路，感覺(jué)有點(diǎn)陡峭，但非常穩(wěn)定。您可以用手觸摸橋面，感受珊瑚線的不平整。

據(jù)報(bào)道，整體橋梁項(xiàng)目打印兩個(gè)機(jī)器人手臂3D打印系統(tǒng)，共享450小時(shí)的打印，以完成所有混凝土組件;與同等規(guī)模的橋梁相比，其成本僅為普通橋梁成本的三分之二;橋梁主體印刷和構(gòu)造沒(méi)有模板，沒(méi)有使用鋼筋，大大節(jié)省了工程成本。徐衛(wèi)國(guó)教授自主研發(fā)的具體3D打印系統(tǒng)技術(shù)具有良好的工作穩(wěn)定性、快速打印效率、高成型精度、連續(xù)運(yùn)行等。三方面獨(dú)具創(chuàng)新，領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)外同行：機(jī)器人手臂前端打印頭，無(wú)阻塞、，印刷材料在層壓過(guò)程中不會(huì)塌陷;打印路徑生成和操作系統(tǒng)，機(jī)身設(shè)計(jì)、打印路徑生成、材料泵送、前端運(yùn)動(dòng)、機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)等每個(gè)系統(tǒng)連接在一起工作;獨(dú)特的印花材料配方，材料性能合理，流變性穩(wěn)定。人行天橋體由三部分組成：橋拱結(jié)構(gòu)、橋圍欄、橋面。橋梁結(jié)構(gòu)由44個(gè)0.9 * 0.9 * 1.6米的混凝土3D打印單元組成，橋梁圍欄分為68個(gè)單元進(jìn)行打印。共有64個(gè)橋面板也通過(guò)印刷制成。這些部件的印刷材料都是由聚乙烯纖維混凝土和各種混合物組成的復(fù)合材料。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和印刷實(shí)驗(yàn)，具有可控的流變性，滿足印刷要求;新型混凝土材料的耐壓強(qiáng)度達(dá)到65mpa，抗彎強(qiáng)度達(dá)到15mpa。

同時(shí)，橋梁預(yù)埋有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，包括振弦應(yīng)力監(jiān)測(cè)和高精度應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以即時(shí)收集橋梁的受力和變形狀態(tài)數(shù)據(jù)，并跟蹤性能新的混凝土材料和印刷部件的結(jié)構(gòu)力學(xué)。表現(xiàn)有實(shí)際效果。

隨著中國(guó)人口紅利的消失，建設(shè)項(xiàng)目對(duì)勞動(dòng)力的需求將越來(lái)越短缺。智能建筑將是解決這一問(wèn)題的重要渠道。 3D打印是智能建筑的重要方式。建筑的智能化發(fā)展起著重要作用。雖然在三維混凝土印刷的建設(shè)中存在許多需要解決的瓶頸，但該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。許多國(guó)際和國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和建筑公司一直致力于該領(lǐng)域的技術(shù)研究，但他們并沒(méi)有真正將這項(xiàng)技術(shù)用于實(shí)際工程。人行天橋的建成標(biāo)志著該技術(shù)從研究和開(kāi)發(fā)到實(shí)際工程應(yīng)用的發(fā)展邁出了可喜的一步。中國(guó)的3D混凝土印刷和建筑技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)水平。

這個(gè)三維印刷混凝土人行天橋位于寶山上海智慧灣科技園的原因與三維印刷業(yè)的蓬勃發(fā)展密切相關(guān)。目前，Smart Bay科技園將世界上第一個(gè)3D打印主題作為中國(guó)3D打印文化博物館的窗口，通過(guò)展覽促進(jìn)藝術(shù)創(chuàng)新和工業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過(guò)產(chǎn)業(yè)聚集，介紹了3D打印行業(yè)和行業(yè)中的重點(diǎn)企業(yè)。更多優(yōu)秀人才來(lái)到園區(qū)，逐步形成了一個(gè)集研發(fā)、創(chuàng)意、投資、為一體的3D打印生態(tài)系統(tǒng)。