“3D打印”,這個(gè)原本“高大上”的詞語(yǔ),如今卻已慢慢進(jìn)入了我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,從航空航天領(lǐng)域的精密零件,到醫(yī)生手中嚴(yán)絲合縫的各類支架,都可以通過(guò)3D打印技術(shù)來(lái)完成。
5月24日,頂端新聞·大河報(bào)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(yùn)用3D打印技術(shù)建造的“小商橋”。當(dāng)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(huì)擦出怎樣天馬行空的火花?
利用3D打印技術(shù),高度還原小商橋
5月24日上午,記者來(lái)到漯河市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū),在牡丹江路沙河橋西側(cè)路北的街頭游園內(nèi),看到了這座運(yùn)用3D打印技術(shù)建造的“小商橋”。遠(yuǎn)看該橋似乎“平平無(wú)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(wú)比敦實(shí)。
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(shí)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(kāi)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(zhǎng)19.5米,利用3D打印方式構(gòu)件的高精度和靈活化,高度還原小商橋的建筑與結(jié)構(gòu)特征,采用拼裝施工快速成橋,實(shí)現(xiàn)了施工環(huán)?;??!变鸷邮袃珊铀暮ㄔO(shè)管理有限公司副總經(jīng)理宋賀陽(yáng)告訴記者,這也是漯河市首座3D打印實(shí)景建筑。
據(jù)宋賀陽(yáng)介紹,該橋由漯河市兩河四湖建設(shè)管理有限公司承建,由邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司與河北工業(yè)大學(xué)校企合作共同完成?!昂?jiǎn)單來(lái)說(shuō),他們利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)橋梁構(gòu)件,運(yùn)輸?shù)竭@里后,我們?cè)偈褂谜澈蟿┐罱ㄆ饋?lái),就像搭建積木一樣?!彼钨R陽(yáng)說(shuō),該橋2019年10月啟動(dòng)基礎(chǔ)開(kāi)挖,受疫情影響拖慢了施工進(jìn)度,2020年10月主體結(jié)構(gòu)安裝完成,后期又進(jìn)行了噴漆、亮化等工程。
特殊混凝土構(gòu)成,使用年限100年
“整座橋梁除了最底部的橋臺(tái)是水泥澆灌外,上部結(jié)構(gòu)全是利用3D打印技術(shù)搭建的。”宋賀陽(yáng)告訴記者,3D打印過(guò)程采用數(shù)據(jù)輸入后,打印機(jī)器人自主規(guī)劃路徑并進(jìn)行打印,極大減少人工,具有綠色化無(wú)建筑垃圾,構(gòu)件尺寸控制精確,現(xiàn)場(chǎng)施工快速等特點(diǎn)。
“橋梁上部結(jié)構(gòu)使用了特殊的混凝土,內(nèi)部沒(méi)有鋼筋,是以細(xì)小石子為骨料制成的砂漿,其中摻加高強(qiáng)纖維,使之既可以承受壓力,又可以承受拉力?!彼钨R陽(yáng)對(duì)記者說(shuō),橋梁表面特殊的紋路,就是機(jī)器人一層層打印出來(lái)的。
除此以外,通過(guò)打印過(guò)程位置精確控制,在預(yù)埋點(diǎn)進(jìn)行傳感器預(yù)埋,無(wú)線傳輸至控制中心,可以實(shí)現(xiàn)橋梁使用過(guò)程的高精度全程監(jiān)控預(yù)警。整座橋梁設(shè)計(jì)使用年限是100年,日常過(guò)人完全沒(méi)有問(wèn)題。
“擠奶油”般建房子,最大亮點(diǎn)是環(huán)保
據(jù)宋賀陽(yáng)介紹,這座“小商橋”不僅是漯河市首座3D打印實(shí)景建筑,放眼全國(guó)也僅有幾座可實(shí)際投入使用的3D打印橋梁結(jié)構(gòu)。
記者了解到,3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期,實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。而3D打印建筑的過(guò)程,就好像在擠奶油。用高強(qiáng)水泥、玻璃纖維和其他一些特殊配料做成的“油墨”,從打印機(jī)的噴頭中定量擠壓出來(lái),按照預(yù)先設(shè)計(jì)的圖紙程序,層層疊加出數(shù)米高的建筑構(gòu)件,多個(gè)構(gòu)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(diǎn)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(guò)技術(shù)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(jié)構(gòu)和拼裝式結(jié)構(gòu)是基建領(lǐng)域的前沿性方向,符合國(guó)家政策導(dǎo)向。”宋賀陽(yáng)說(shuō),3D打印小商橋的建設(shè)將產(chǎn)生較大的示范性作用,也會(huì)為這兩個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積淀。
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