1月12日，目前最大規(guī)模的混凝土3D打印步行橋在上海寶山智慧灣落成。這座“世界最大規(guī)模3D打印混凝土橋”，由清華大學(xué)（建筑學(xué)院）-中南置地?cái)?shù)字建筑研究中心徐衛(wèi)國教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)。落成當(dāng)日，相關(guān)工作人員和上海市民一起，近距離感受到這座3D打印橋梁的魅力。
未來已來，探秘3D橋梁落成幕后
該步行橋全長26.3米，寬度3.6米，橋梁結(jié)構(gòu)借取了中國古代趙州橋的結(jié)構(gòu)方式，采用單拱結(jié)構(gòu)承受荷載，拱腳間距14.4米。在該橋梁進(jìn)入實(shí)際打印施工之前，進(jìn)行了1:4縮尺實(shí)材橋梁破壞試驗(yàn)，其強(qiáng)度可滿足站滿行人的荷載要求。
構(gòu)件的打印材料則為聚乙烯纖維混凝土添加多種外加劑組成的復(fù)合材料，經(jīng)過多次配比試驗(yàn)及打印實(shí)驗(yàn)，目前已具有可控的流變性滿足打印需求。新型混凝土材料的抗壓強(qiáng)度達(dá)到65mpa，抗折強(qiáng)度達(dá)到15mpa，即使橋面站滿人，荷載也完全沒有問題。
雖然在3D混凝土打印建造方面，國內(nèi)外有相當(dāng)多的科研機(jī)構(gòu)及建造公司一直致力于這方面的技術(shù)攻關(guān)，但一直沒有真正將這一技術(shù)用于實(shí)際工程。這座步行橋的落成，標(biāo)志著這一技術(shù)從研發(fā)到實(shí)際工程應(yīng)用邁出了可喜的一步，也標(biāo)志著我國3D混凝土打印建造技術(shù)進(jìn)入世界先進(jìn)水平。
創(chuàng)新為源 突破3D打印技術(shù)瓶頸
早在幾年前，在制定健康住宅標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，中南置地就深深明白數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑未來發(fā)展的重要影響。2017年，基于共同的認(rèn)識(shí)以及對(duì)行業(yè)發(fā)展的使命感，中南置地與清華大學(xué)建筑學(xué)院聯(lián)合成立了“數(shù)字建筑聯(lián)合研究中心”， 目的就是為產(chǎn)業(yè)升級(jí)迭代和應(yīng)對(duì)社會(huì)勞動(dòng)力變化提供一定的科研支持。
在一年多的時(shí)間里，研究中心的研究項(xiàng)目囊括了混凝土打印、數(shù)字設(shè)計(jì)、智能建造、機(jī)械臂、BIM逆向建模、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、時(shí)空行為大數(shù)據(jù)、互動(dòng)建筑等與我們社區(qū)建設(shè)息息相關(guān)的課題，并自主研發(fā)了新材料、新設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)項(xiàng)成果。這座3D打印步行橋就是其中的重要成果之一。
在機(jī)械臂相關(guān)課題上，研究中心已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂協(xié)同打印，創(chuàng)造了空間曲面形體，打破了鋼筋混泥土?xí)r代里橫平豎直的結(jié)構(gòu)限制。
“清華大學(xué)（建筑學(xué)院）-中南置地?cái)?shù)字建筑研究中心”還創(chuàng)新發(fā)明了“機(jī)器臂自動(dòng)砌筑系統(tǒng)”，與國際國內(nèi)現(xiàn)有砌磚系統(tǒng)不同，首次把機(jī)器臂自動(dòng)砌磚與3D打印砂漿結(jié)合在一起，形成全自動(dòng)一體化智能建造系統(tǒng)；并在世界上首次把該系統(tǒng)運(yùn)用于實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)，建成一座“磚藝迷宮花園”。
在中南置地西安項(xiàng)目的園林中，由3D打印而成座椅已經(jīng)投入使用。這些座椅不僅造型美觀，品質(zhì)也更好，而且施工速度極快。
隨著這些科研成果的成熟化，這些成果也會(huì)陸續(xù)運(yùn)用到中南置地項(xiàng)目施工之中，提升中南置地建筑營造的智能化與科技化水平。
以愛賦能 用技術(shù)提升勞動(dòng)者尊嚴(yán)
隨著我國人口紅利的消失，建設(shè)工程對(duì)于勞動(dòng)力的需求將越來越供不應(yīng)求， 3D打印作為智能建造的重要方式，對(duì)工程建設(shè)的智能化發(fā)展發(fā)揮著重要作用。這正是讓中南置地投入3D打印技術(shù)研發(fā)的初心。
正是對(duì)工人的關(guān)愛，對(duì)時(shí)代發(fā)展的判斷，和中南置地對(duì)于員工的關(guān)愛，對(duì)于行業(yè)發(fā)展的使命感，促成了中南置地與清華大學(xué)建筑學(xué)院的戰(zhàn)略合作。我們相信，通過我們的攜手努力，一定可以為傳統(tǒng)的房地產(chǎn)行業(yè)，開啟智能建造新時(shí)代。
未來，中南置地將根據(jù)多年行業(yè)積累的經(jīng)驗(yàn)，和清華大學(xué)（建筑學(xué)院）-中南置地?cái)?shù)字建筑研究中心一起利用技術(shù)，再一次為中國房地產(chǎn)行業(yè)樹立標(biāo)桿。
