3D打印趙州橋落成與河北工業(yè)大學(xué) 科技與浪漫的牽手
矗立在河北工業(yè)大學(xué)北辰校區(qū)的裝配式混凝土3D打印趙州橋（學(xué)校供圖）
13日下午，裝配式混凝土3D打印趙州橋落成典禮在該校北辰校區(qū)舉行。該項目由河北工業(yè)大學(xué)副校長兼土木與交通學(xué)院院長馬國偉帶領(lǐng)其研究團隊完成。它的建成對于我國建筑行業(yè)實現(xiàn)綠色化、工業(yè)化、智能化發(fā)展具有重要意義。
趙州橋位于河北省趙縣，距今已有1400多年的歷史，是世界上現(xiàn)存最早、保存最好的一座弧形單孔敞肩型石拱橋。無論從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還是施工建造、造型美學(xué)方面，趙州橋?qū)ΜF(xiàn)代橋梁的科學(xué)設(shè)計以及合理施工均具有指導(dǎo)意義。
據(jù)介紹，該橋按照趙州橋1：2縮尺打印后現(xiàn)場裝配式組裝�；炷敛牧蠟楠毤姨厥馀渲�，3D打印水泥基機械設(shè)備自主開發(fā)設(shè)計，還綜合考慮了各項橋梁常規(guī)設(shè)計中的荷載因素，安全系數(shù)高。橋欄桿整體形態(tài)設(shè)計迎合了趙州橋孔洞曲線，橋面與欄板加入桃花元素，寓意桃李滿天下，同時欄板嵌入了1903、1912、1929、1952、1995、2019等年份的字樣，寓意河北工業(yè)大學(xué)建校116年的歷程。
馬國偉介紹，相比傳統(tǒng)的施工建造，3D 打印是提供無需模板與支撐，節(jié)省約1/3的建筑材料和2/3的人工，高度自動化的打印過程可大大提高建造效率。該技術(shù)不因結(jié)構(gòu)的幾何復(fù)雜程度而增加成本，也可大大減少對現(xiàn)場環(huán)境的污染；3D打印橋梁過程中，內(nèi)嵌了許多傳感器，用于24小時對橋梁進行健康監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)受力等問題并予以排除。
“3D打印作為一項新興技術(shù)，是一種全新的顛覆傳統(tǒng)的建造模式。”馬國偉在典禮上指出，裝配式混凝土3D打印趙州橋借鑒已建成3D打印建筑的建造經(jīng)驗，引入BIM虛擬仿真技術(shù)、現(xiàn)代化智能監(jiān)測手段，采用模塊化打印技術(shù)，對節(jié)點裝配形式進行優(yōu)化設(shè)計，在現(xiàn)場直接進行裝配式建造，為傳統(tǒng)橋梁賦予現(xiàn)代氣息，充分實現(xiàn)設(shè)計新型化、材料功能化、施工虛擬化、裝配模塊化和監(jiān)測智能化，是學(xué)校將綠色智慧建造理念成功運用于產(chǎn)學(xué)研道路上邁出的重要一步。
典禮前夕，在由河北工業(yè)大學(xué)、同濟大學(xué)聯(lián)合主辦的第二屆“建筑3D打印”國際會議開幕式上，來自美國、英國、德國、新西蘭、澳大利亞、荷蘭、中國等15余個國家和地區(qū)的200余名學(xué)者，共同圍繞建筑 3D 打印在新材料、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新工藝等方面創(chuàng)新發(fā)展進行了深入研討。
