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世界最大3D打印混凝土桥落户宝山

  昨天,世界最大规模3D打印混凝土步行桥在位于宝山的上海智慧湾科创园落成。该工程由清华大学(建筑学院)-中南置地数字建筑研究中心徐卫国教授团队设计研发,并与上海智慧湾投资管理有限公司共同建造。

  该步行桥全长26.3米,宽度3.6米,桥梁结构借取了中国古代赵州桥的结构方式,采用单拱结构承受荷载,拱脚间距14.4米。在该桥梁进入实际打印施工之前,进行了1∶4缩尺实材桥梁破坏试验,其强度可满足站满行人的荷载要求。

  步行桥设计采用三维实体建模,桥栏板采用了形似飘带的造型,与桥拱一起构筑出轻盈优雅的体态横卧于上海智慧湾池塘之上;桥面板采用了脑纹珊瑚的形态,珊瑚纹之间的空隙填充细石子,形成园林化的路面。上去行走,感觉略微有些陡峭,但很稳定,用手触摸桥面,可以感受到珊瑚纹的凹凸。

  据介绍,整体桥梁工程的打印用了两台机器臂3D打印系统,共用450小时打印完成全部混凝土构件;与同等规模的桥梁相比,它的造价只有普通桥梁造价的三分之二;该桥梁主体的打印及施工未用模板,未用钢筋,大大节省了工程花费。徐卫国教授团队自主开发的混凝土3D打印系统技术,具有工作稳定性好、打印效率快、成型精度高、可连续工作等特点。

  该步行桥桥体由桥拱结构、桥栏板、桥面板三部分组成,桥体结构由44块0.9米×0.9米×1.6米的混凝土3D打印单元组成,桥栏板分为68块单元进行打印,桥面板共64块也通过打印制成。

  这些构件的打印材料均为聚乙烯纤维混凝土添加多种外加剂组成的复合材料,经过多次配比试验及打印实验,目前已具有可控的流变性满足打印需求;该新型混凝土材料的抗压强度达到65兆帕,抗折强度达到15兆帕。


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