漯河市3D打印版小商橋

頂端新聞·大河報記者 劉廣超 實習生 姚程

“3D打印”，這個原本“高大上”的詞語，如今卻已慢慢進入了我們生活的各個領域，從航空航天領域的精密零件，到醫(yī)生手中嚴絲合縫的各類支架，都可以通過3D打印技術來完成。

2021年5月24日，頂端新聞·大河報記者了解到，在漯河市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)，蓋起了一座運用3D打印技術建造的“小商橋”。當這座擁有1400多年歷史的“天下第一橋”，撞上3D打印這種“黑科技”，會擦出怎樣天馬行空的火花？


利用3D打印技術，高度還原小商橋

5月24日上午，記者來到漯河市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)，在牡丹江路沙河橋西側路北的街頭游園內，看到了這座運用3D打印技術建造的“小商橋”。遠看該橋似乎“平平無奇”，近看之后才能發(fā)現(xiàn)，整座橋使用一種特殊的混凝土搭建而成，表面看上去有一層層密集的紋路，走在上面能感受到橋梁無比敦實。



據(jù)了解，小商橋位于漯河市臨潁縣與郾城區(qū)交界的小商河（潁河故道）上。小商河為古時商王經(jīng)此而得名，橋因河而取名，河因橋而出名。小商橋始建于隋開皇四年（584年），已有一千四百多年的歷史。

“這座‘3D打印版小商橋’總長19.5米，利用3D打印方式構件的高精度和靈活化，高度還原小商橋的建筑與結構特征，采用拼裝施工快速成橋，實現(xiàn)了施工環(huán)�；�。”漯河市兩河四湖建設管理有限公司副總經(jīng)理宋賀陽告訴記者，這也是漯河市首座3D打印實景建筑。

據(jù)宋賀陽介紹，該橋由漯河市兩河四湖建設管理有限公司承建，由邢臺路橋建設總公司與河北工業(yè)大學校企合作共同完成�！昂唵蝸碚f，他們利用3D打印技術生產(chǎn)橋梁構件，運輸?shù)竭@里后，我們再使用粘合劑搭建起來，就像搭建積木一樣�！彼钨R陽說，該橋2019年10月啟動基礎開挖，受疫情影響拖慢了施工進度，2020年10月主體結構安裝完成，后期又進行了噴漆、亮化等工程。

特殊混凝土構成，使用年限100年

“整座橋梁除了最底部的橋臺是水泥澆灌外，上部結構全是利用3D打印技術搭建的。”宋賀陽告訴記者，3D打印過程采用數(shù)據(jù)輸入后，打印機器人自主規(guī)劃路徑并進行打印，極大減少人工，具有綠色化無建筑垃圾，構件尺寸控制精確，現(xiàn)場施工快速等特點。

“橋梁上部結構使用了特殊的混凝土，內部沒有鋼筋，是以細小石子為骨料制成的砂漿，其中摻加高強纖維，使之既可以承受壓力，又可以承受拉力。”宋賀陽對記者說，橋梁表面特殊的紋路，就是機器人一層層打印出來的。

除此以外，通過打印過程位置精確控制，在預埋點進行傳感器預埋，無線傳輸至控制中心，可以實現(xiàn)橋梁使用過程的高精度全程監(jiān)控預警。整座橋梁設計使用年限是100年，日常過人完全沒有問題。


“擠奶油”般建房子，最大亮點是環(huán)保

據(jù)宋賀陽介紹，這座“小商橋”不僅是漯河市首座3D打印實景建筑，放眼全國也僅有幾座可實際投入使用的3D打印橋梁結構。

記者了解到，3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。而3D打印建筑的過程，就好像在擠奶油。用高強水泥、玻璃纖維和其他一些特殊配料做成的“油墨”，從打印機的噴頭中定量擠壓出來，按照預先設計的圖紙程序，層層疊加出數(shù)米高的建筑構件，多個構件在一起，就能裝配出完整的房子。

3D打印建筑，作為一種全新的建筑方式，最大亮點就是環(huán)保。一方面，建筑完全按需定制，不再產(chǎn)生建筑垃圾；另一方面，它還能再利用建筑垃圾、工業(yè)垃圾和尾礦，通過技術處理，使之成為3D打印建筑“油墨”的原材料，讓建筑垃圾回到建筑中。

“目前3D打印混凝土結構和拼裝式結構是基建領域的前沿性方向，符合國家政策導向�！彼钨R陽說，3D打印小商橋的建設將產(chǎn)生較大的示范性作用，也會為這兩個領域的發(fā)展提供寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積淀。