(央视财经《是真的吗》)中国是桥的故乡,自古就有“桥的国度”之称。从古至今,历代的能工巧匠所建的桥梁不计其数。而最近记者在网上发现了一条很有意思的传闻,说是在我国有一座桥十分独特,它竟然是被打印出来的。那么,真的会有这样的桥吗?根据传闻中给出的线索,真相小分队前往位于上海市宝山区的智慧湾科创园一探究竟。
进入园区后,记者看到沿路有一块很大的导向牌,根据上面的指示,我们继续前行,走了几分钟,记者就远远看到前方好像有一座桥。走到桥的附近,记者看到一块石牌上写着“3D打印混凝土步行桥”。没想到这么快就找到了我们的目标,那么这座桥到底有何特别之处呢?记者走上桥后,发现这座桥坡度很大,走起来会有些陡。根据介绍牌资料显示,这座3D打印桥长26.3米,拱长14.4米,宽3.6米,两侧桥栏采用飘带的造型,非常简约、优雅。与普通的混凝土桥相比,桥栏并不是很平滑,是由很多混凝土材质的细条纹形状规律的排列组成。桥面有不规则的珊瑚纹理,珊瑚纹之间的空隙填充细石子,有点类似园林化的路面。
而从远处观察这座3D打印桥,整个桥身浑然一体,并且线条流畅,造型独特。虽然作为景观步行桥并不是很长,但作为被打印的物品就可以说是庞然大物了。那么,这样的一座桥到底是如何被打印出来的呢?
清华大学建筑学院教授 徐卫国:“首先要在电脑里进行数字设计,然后生成形态。生成形态之后,就要把这个形态进行分形。我们把整座桥分成了三个部分,第一个是桥拱部分,第二个是桥栏板部分,第三个是桥面板部分。在分成了三个部分之后,再把三个部分整体的形态再分形,分成更小的一块一块的形状。然后再用我们发明的机械臂混凝土3D打印系统打印每一块构件,打完之后把构件装配在一块,这样就形成了这座桥。”
徐教授告诉记者,建筑上的3D打印是将这种工业级大型打印机与电脑连接后,通过电脑控制,把所用的材料逐层叠加打印出来,生成三维实体,最终把计算机上的设计图变成实物。而这座步行桥的打印,是通过两台我国自主研发的机械臂3D打印系统,经过450小时打印完成全部混凝土构件,并运用现代拼装技术拼装完成。如果排除地理位置的限制,3D打印桥其实也是可以采取一体成型的打印方式。同时,为了保证牢固性,该桥内部预埋有实时监测系统,即时收集桥梁受力及变形状态等数据,既可以保障桥体的安全,又可以反映混凝土材料的性能以及打印构件的力学性能。
那么,通过3D打印技术建桥与传统的建桥方式相比,有哪些不同呢?
清华大学建筑学院教授 徐卫国:“3D打印技术建桥的最大特点就是可以直接把材料挤出成形。如果用混凝土来建桥,必须先支模板,然后把混凝土倒进去搅拌,等达到强度以后再把模板拆了来形成桥,3D打印方式其实就是省掉了模板。第二个不同的地方就是我们用的材料。如果用混凝土来建桥的话,肯定需要用到钢筋混凝土,但是我们所用的材料里面没有钢筋,而是加有纤维、沙子、水泥以及添加剂的纤维混凝土。第三个不同的地方就是一般进行混凝土施工的时候,会有大量的人力与人工投入在建设过程当中,我们新发明的系统来建这个桥的时候用机械臂替代了人,所以节省了人工。”
同时,专家还告诉我们,3D打印桥与同等规模的桥梁相比,工期时间更短,而且造价只有普通桥梁的三分之二,大大节省了工程花费与人力资源。作为智能建造的重要方式,它将推动我国建筑工业的转型升级,在工程建设的智能化发展中将发挥重要作用。除此之外,3D打印技术日趋成熟,在我国日常生活中的应用也会越来越多,在服装、鞋类、工业设计、建筑、医疗产业等领域都会有涉及。