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中南置地×清华大学 世界最大规模3D打印混凝土桥落成

来源:百家号

1月12日,目前最大规模的混凝土3D打印步行桥在上海宝山智慧湾落成。这座“世界最大规模3D打印混凝土桥”,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。落成当日,相关工作人员和上海市民一起,近距离感受到这座3D打印桥梁的魅力。

    未来已来,探秘3D桥梁落成幕后

    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。

    构件的打印材料则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。新型混凝土材料的抗压强度达到65mpa,抗折强度达到15mpa,即使桥面站满人,荷载也完全没有问题。

    虽然在3D混凝土打印建造方面,国内外有相当多的科研机构及建造公司一直致力于这方面的技术攻关,但一直没有真正将这一技术用于实际工程。这座步行桥的落成,标志着这一技术从研发到实际工程应用迈出了可喜的一步,也标志着我国3D混凝土打印建造技术进入世界先进水平。

    创新为源突破3D打印技术瓶颈

    早在几年前,在制定健康住宅标准的同时,中南置地就深深明白数字技术对建筑未来发展的重要影响。2017年,基于共同的认识以及对行业发展的使命感,中南置地与清华大学建筑学院联合成立了“数字建筑联合研究中心”,目的就是为产业升级迭代和应对社会劳动力变化提供一定的科研支持。

    在一年多的时间里,研究中心的研究项目囊括了混凝土打印、数字设计、智能建造、机械臂、BIM逆向建模、虚拟现实技术、时空行为大数据、互动建筑等与我们社区建设息息相关的课题,并自主研发了新材料、新设备,最终实现了数项成果。这座3D打印步行桥就是其中的重要成果之一。

    在机械臂相关课题上,研究中心已经成功实现机械臂协同打印,创造了空间曲面形体,打破了钢筋混泥土时代里横平竖直的结构限制。

    “清华大学(建筑学院)-中南置地数字建筑研究中心”还创新发明了“机器臂自动砌筑系统”,与国际国内现有砌砖系统不同,首次把机器臂自动砌砖与3D打印砂浆结合在一起,形成全自动一体化智能建造系统;并在世界上首次把该系统运用于实际施工现场,建成一座“砖艺迷宫花园”。

    在中南置地西安项目的园林中,由3D打印而成座椅已经投入使用。这些座椅不仅造型美观,品质也更好,而且施工速度极快。

    随着这些科研成果的成熟化,这些成果也会陆续运用到中南置地项目施工之中,提升中南置地建筑营造的智能化与科技化水平。

    以爱赋能用技术提升劳动者尊严

    随着我国人口红利的消失,建设工程对于劳动力的需求将越来越供不应求, 3D打印作为智能建造的重要方式,对工程建设的智能化发展发挥着重要作用。这正是让中南置地投入3D打印技术研发的初心。

    正是对工人的关爱,对时代发展的判断,和中南置地对于员工的关爱,对于行业发展的使命感,促成了中南置地与清华大学建筑学院的战略合作。我们相信,通过我们的携手努力,一定可以为传统的房地产行业,开启智能建造新时代。

    未来,中南置地将根据多年行业积累的经验,和清华大学(建筑学院)-中南置地数字建筑研究中心一起利用技术,再一次为中国房地产行业树立标杆。


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