上海时刻·见所未见｜3D打印一座桥，你敢在上面走吗？

新民晚报“上海时刻”出品

图说：国内首座投入实际使用的3D打印桥效果图 上海建工机施集团供图

　　新民晚报讯（记者 裘颖琼）3D打印出来的一座桥，你敢在上面走吗？在上海建工机施集团的数字三维建造中心里，一座长15.25米、宽3.8米、高1.2米的S形曲面桥，就是花了35天用3D技术“一次成型”出来的。在此之后，它还要通过抗压、加载等测试考验，才能被安装在桃浦智创城中央公园内。

图说：工作人员体验3D打印桥 新民晚报首席记者 刘歆 摄

　　用3D技术打印一座桥，其实早有先例。去年7月，同济大学内就有全球第一组3D打印完成的步行桥，两座桥跨度分别为4米和11米。不过，当时这两座桥只用于展示。而上海建工机施集团的这座桥，将是全国首座投入实际使用的3D打印桥，其牢靠性更让人关注。

　　“这座桥的特别之处，就是在材料和建造工艺上，是颠覆性的创新。”上海建工集团副总工程师、机施集团总工程师陈晓明说，材料的选择是关键。建造团队经过多次对比和试验，最终选定了在ASA（一种工程塑料）中加入一定比例的玻璃纤维，以及抗老化材料等，使这座桥具备高耐候性、高抗冲击强度等特点，能承受长期的日晒雨淋，同时又满足3D打印材料和建筑材料的要求，确保桥体的强度和耐久性都符合国家建筑行业标准。

　　由上海建工机施集团联合开发的龙门架复合3D打印机器人系统，则是这座桥成功完成的“功臣”。这套系统主要由3轴龙门结构、6轴高精度工业机器人、高速挤出装置（数控喷嘴）组成，打印精度达到毫米级。在景观桥3D打印现场，打印机器人有条不紊地吐料、拍打、粘合，不仅工人少了，而且现场干净整洁，没有产生扬尘和建筑垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升，整座景观桥打印只用了35天时间，智能建造让速度有了大的飞跃。

　　陈晓明介绍，这座15米长的桥是一层一层“叠加”上去的，打印一层耗时8小时，可以完成4毫米的厚度。由于一层有15米长，因此最怕材料降温不均匀，到铺第二层时产生热裂缝、热翘曲。因此，在打印工艺上，建造团队采用“打印前预热，打印后保温”等方式，提高打印作业空间的温度，保证3D打印材料层层粘结力，达到材料本身强度的80%—85%。

　　这座桥能打印成功，并不是一蹴而就的。记者获悉，一年半前，建造团队接到该工程后，就展开了研究，先从手掌大的桥打印起，然后1米、5米、15米逐步递增，才有了如今这座15米的桥。待安装完毕后，市民可以前往桃浦智创城中央公园，零距离接触这座15米长的大型3D打印作品。

　　“3D打印在教育、医疗、汽车等领域已得到广泛应用，而建筑领域正处于起步阶段。”陈晓明表示，3D打印建筑目前还没有现成的规范标准可参考，此次打印的3D打印树脂景观桥，是根据相应的高分子材料规范和桥梁设计规范来做的。“根据实验室测试结果，这座桥每平方米荷载250公斤。使用寿命上，目前可确保30年左右。如果桥梁有损坏，也可以通过更换局部来进行维修。”