3D打印版“赵州桥”亮相天津，人可以在上面行走吗

坐落于河北省石家庄市的赵州桥是世界上现存最早、保存最好的弧形单孔敞肩型石拱桥，距今已有1400多年的历史。令人万万没想到的是天津居然也有赵州桥了！10月13日下午，装配式混凝土3D打印赵州桥落成典礼在河北工业大学北辰校区举行。3D打印的赵州桥矗立在河北工业大学北辰校区东北方向的景观河上，呈灰白色，不时有学生拾级而上、在桥上来往通行。

据了解，由该校副校长兼土木与交通学院院长马国伟教授带领团队完成的这座装配式混凝土3D打印桥梁，这是世界上第一座装配式3D打印的桥梁，也是目前世界上跨度最长、桥梁总长最长、规模最大的混凝土3D打印桥梁。

3D打印版赵州桥，桥梁跨度18.04米、总长28.1米。桥栏杆整体形态设计迎合了赵州桥孔洞曲线，桥面与栏板加入桃花元素，寓意桃李满天下，同时栏板嵌入了1903、1912、1929、1952、1995、2019等年份的字样，寓意学校建校116年的发展。

建造过程中，按照赵州桥1：2缩尺打印后现场装配式组装，不仅混凝土材料是独家特殊配制的，3D打印水泥基机械设备是自主开发设计的，还综合考虑了各项桥梁常规设计中的荷载因素，安全系数高。

该步行桥的成功落成，对于推进智能建造关键技术的长足发展，实现我国建筑绿色化、工业化、智能化具有重要意义。

3D打印建桥有啥不一样

马国伟介绍，3D打印是一种颠覆传统的建造模式。装配式混凝土3D打印赵州桥采用模块化打印技术，在现场直接进行装配式建造，为传统桥梁赋予现代气息，充分实现设计新型化、材料功能化、施工虚拟化、装配模块化和监测智能化。

3D打印可以在没有模板支撑的前提下，自由灵活地快速建造异型混凝土结构和建筑，设计方案更加自由灵动，可以利用打印中的特殊纹理赋予建筑特殊表皮，同时还可以运用于古建筑保护中，精准恢复古建筑的残损、遗失部分。

相比传统的施工建造，3D打印可节省约1/3的建筑材料和2/3的人工，高度自动化的打印过程可大大提高建造效率。该技术还可提升建造效率，不会因结构的几何复杂程度而增加成本，并减少对现场环境的污染。在3D打印桥梁过程中，内嵌了许多传感器，用于24小时对桥梁进行健康监测，可及时发现受力等问题并予以排除，保证安全第一的同时，体现了智能化集成。

上海也有一座“赵州桥”。今年，1月12日，一座3D打印的混凝土步行桥在上海智慧湾科创园落成。该步行桥全长26.3米，宽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。

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　，在这座桥诞生之前，世界上已有两座3D打印混凝土桥。一座在荷兰海默特，全长8米，宽3.5米，横跨在一条水渠上。另一座在西班牙卡斯蒂利亚的公园里，全长12米，宽1.75米。