大约在明年春节后，桃浦智创城中央公园内将落成我国第一座3D打印景观桥。这条信息经由晨报周到今天一早发布，引起读者强烈关注。这座桥为何要使用3D打印？桥面可承受多大重量？是否安全？这种技术的运用领域最适合哪些门类？大家议论纷纷。今天上午，记者在位于南翔的建造中心，向专家们进行了一番探究。
为何要使用3D打印？
在南翔顺达路789号的上海建工机施集团数字三维建造中心，记者看到了一座打印成型的桥面，为镂空的米黄色的Z字形模样，其桥体有弧度，总体长15米，宽度3.8米，高度1.2米，略显S形延伸。今后还要在上面覆盖一层防爆玻璃，人就可以走在桥面上通行了。届时，乳白色的桥身将呈现出优美的流线型，将被树立为桃浦创智城中央公园的一道亮丽风景。
上图为制造现场已经打印好的桥面现状
“我们这座3D桥，是一座多维度空间景观桥，为一次性打印加工成型，而不是拼接而成的，这是最大特色。用3D打印建成这样的桥，在国内尚属首次。”上海建工机施公司高级工程师龚明对记者说。
记者在景观桥3D打印现场看到，打印机器人有条不紊地吐料、拍打、黏合。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，完成4毫米的厚度。一年半前，建造团队接到该工程后，就展开研究，先从手掌大的桥打印起，然后1米、5米、15米逐步递增。
图中可见上方的打印机端头
之所以要用3D打印，是因为这座景观桥梁的形状特殊，为异形曲面，用常规制造手段很难打造，施工时间将会很漫长，而利用灵活的3D打印技术就能解决难题，可以提高效率并降低成本。
“我们利用3D打印技术制造这座景观桥梁，所花费的时间仅为常规施工方法的10%。比如其中某一个部件，按照常规制造的话要一个星期，而利用3D打印的话仅用7、8个小时就能完成。整座桥梁仅花费35天就打印完毕，这是按照传统工艺所无法做到。”龚明表示。
其实，3D打印不仅是一种全新的建筑方式，更是一种颠覆传统的建造模式。在景观桥3D打印现场，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，利用智能建造可让建造速度有了大飞跃。不过据龚明说，3D打印建造最难的是材料、工艺和温度的有机结合，关键是找到平衡点。
3D桥梁可以承受多大分量？
这座所谓的“3D打印桥”，简单地说就是在工程塑料ASA中加入一定比例的玻璃纤维，以此为桥梁的打印材料，通过特制的机器打印出来桥的各个构件。记者在现场看到，这座打印机就像一台“龙门架”，其端部为打印点。这台打印机的研发就历时一年多，使用时可以像机器人一样进行现场操控打印，其打印的长度可达25米。
建工集团副总工程陈晓明告诉记者，整座桥的重量达10吨，在工厂制作完毕后，将被运输到桃浦智创城中央公园进行架设，通俗简单地说到时候拧上螺丝就行了，“我们是按照人行桥的设计规范来制造的，每平方米必须要承受250公斤的重量，而这座桥实际上超过了这一标准大约1.5倍左右，人在上面通行是没有任何安全问题的。”
据实验室测试结果，这座桥每平方米至少可容纳4个成年人同时经过。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。此外，建设者所采用的打印材料已经过多次对比和试验，具备了高耐候性、高弹性模量、高屈服强度和高抗冲击强度等特点，且能承受长期的日晒雨淋，同时满足3D打印材料和建筑材料的要求，确保桥体的强度和牢度都符合国家建筑行业标准。
上图为该桥效果图
3D打印制造适合哪些对象？
眼下，在教育、医疗、汽车等领域，3D打印已得到广泛应用，但建筑领域的3D打印正处于起步阶段。一般而言，3D打印建造的对象，适合于造型比较独特的物体，通俗的说，它很适合“拗造型”的物体，比如像这座位于桃浦中央绿地的景观桥，长度仅15米，但为S形走向，用常规建造方法就显得比较为难。这种3D打印技术还适合于建筑景观小品以及异形模板、模具的打印等等。“接下来我们还准备打印‘太湖石’，这样的形状最适合3D打印技术来复制。”陈晓明说。
由机施集团联合其他单位开发的龙门架复合3D打印机器人系统，是此次国内首座3D景观桥成功完成的“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，让3D打印精度更高、尺寸更大、可满足的空间结构更多。
作为上海市高新技术企业，上海建工的3D打印设备已达到毫米级，且打印产量大、稳定性佳，作为一套智能建造设备，还能在后期实现智能制造增材、去材一体化。
陈晓明表示，数字三维建造中心作为上海建工主攻智能建造的重要研究中心，之后还将深入对3D打印技术的研究推广，致力于让3D打印在建筑领域更为普及，让智能建造、智能建筑更好地服务城市建设。
来源：周到上海 作者：钟晖
