35天，就能建起一座15米的大桥，使用寿命达到30年。昨天上午，一座3D打印树脂景观桥在上海现身，待安装完毕后，将于下月投入使用。这一由上海建工机施集团完成的作品将成为国内首座实际使用的3D打印桥。市民可以前往桃浦智创城中央公园，站在桥上，零距离接触这座15米长的大型3D打印作品。   

青年报记者 刘晶晶

承重超过250kg/㎡ 寿命可达30年

昨天上午，在上海建工机施集团南翔基地数字三维建造中心，记者看到，这座3D打印树脂景观桥全身呈现乳白色，曲线型的桥身优美流畅，“之”字形的桥面结构富有简洁的几何美。这座长达15.25米，宽3.8米，高1.2米的景观桥在经过外部涂装之后，不久就将成为桃浦创智城中央公园的一道亮丽风景。

记者从上海建工集团获悉，目前在教育、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。3D打印出来的建筑牢度如何？安全性能有没有保障？桥体又能“撑”多久？

建工集团副总工程师、机施集团总工程师陈晓明博士告诉记者，此次3D打印景观桥所采用的打印材料经过了多次对比和试验，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，这种材料具备了高耐候性、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，确保桥体的强度符合国家建筑行业标准。“完成的这座景观桥，不仅满足了250kg/㎡的标准承重，而且还超过了设计标准的1.5倍，留了50%左右的余量，也就是说，承重300kg/㎡以上没问题。”陈晓明说。

据介绍，这座3D打印桥的使用寿命可以达到30年，投入使用之后，桥梁基层主题也无需维护，只需对附加的小型构件作替换即可。

造桥只用了35天 造桥“功臣”为自主开发

和传统造桥不同的是，造出这样一座桥只需35天。

现场，记者也目睹了造桥的“功臣”——由机施集团自行开发的龙门架复合3D打印机器人系统。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，可实现更高精度、空间多维度曲线复杂结构轨迹的超大尺寸3D打印，并且后期可改装方案实现智能制造增材、去材一体化，让3D打印精度更高、尺寸更大、可满足的空间结构更多。这台3D打印机器人每小时产量可以达到8公斤，可连续工作720小时。

“我们将选取的材料加热到230℃-250℃，通过计算机控制轨迹运行，然后一点点打印出来，等一层冷却之后再继续打印一层。”陈晓明说，而看视频，这个过程就好似做蛋糕挤奶油的过程，而被加热的材料也和栗子蛋糕上的栗子奶油神似。

而在打印工艺上，机施集团通过多次打印试验和不断优化，采用预热及后保温装置，提高打印作业空间的温度，保证了3D打印材料层层粘结力；同时设计研制了拍打装置，经过了几百万次的拍打，显著提高了打印效果。

比传统工艺更快速 今后将多加应用

据了解，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筑模式。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，智能建造让速度有了大的飞跃。

“就以这座景观桥为例，因为是流线型空间多维度曲面，传统的造桥手段很难做，需要先造一套钢模，再浇上混凝土，仅仅是造钢模的时间周期就很长，成本也高。想要不到40天造完整座桥，不太可能。”陈晓明表示。

而这样的3D打印技术今后将在更多建筑建造中被加以应用。作为上海市高新技术企业，上海建工机施集团的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。陈晓明博士告诉记者，机施集团数字三维建造中心作为上海建工集团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。

“比如一些小型的驿站、异形墙等都可以先应用起来。”他表示，建筑领域3D打印目前正处于起步阶段，市场缺口巨大，而随着工艺成熟，原材料价格降低，市场化生产后，成本降低，也会更有市场竞争力。