最令人印象深刻的 3D 打印桥梁项目

在建筑行业，增材制造如今被广泛使用。无论是建造房屋、学校，还是桥梁，3D 技术都提供了巨大的好处。在城市建筑的结构和走道方面，3D打印桥梁项目近年来成倍增加。虽然第一批 3D 打印桥梁是在 2016 年创建的，但许多国家现在正在使用增材制造来建造这些连接结构。为了更多地了解此类项目以及增材制造如何促进桥梁建设，我们编制了一份近年来最杰出举措的清单——无论它们已完成还是目前仍在建设中。

用 60% 的材料制成的走道

虽然看起来很难相信，但这个项目却是真实存在的。具体来说，是 Vertico 公司发起了一项倡议，通过增材制造创建一条走道，需要更少的材料并减少对环境的影响。在该项目中，Vertico 与根特大学合作设计了这座人行天桥，虽然它的尺寸并不令人印象深刻，但在美学方面却令人印象深刻，尤其是作为一座优化拓扑结构的桥梁。为此，他们使用了混凝土 3D 打印机，该打印机的打印体积为 4.5 x 2 x 2.5 m，并且使用了专门为此目的设计的材料。通过这种方式，该公司旨在减少二氧化碳排放并提高建筑行业的生产力。

阿姆斯特丹的 MX3D 桥

这座 3D 打印的金属桥于 2021 年 7 月首次亮相，安装在阿姆斯特丹的红灯区。荷兰公司MX3D在 2017 年至 2018 年间使用WAAM（线弧增材制造）技术打印了这座桥。该公司依赖生成式设计，这是一种迭代设计过程，可创建多个设计输出以满足预定标准，从声音、图像和CAD模型中生成输出。是艺术、建筑、产品设计等领域常用的过程。 除了在美学上独一无二之外，这座桥还配备了传感器，可以记录人群行为等数据，并监控桥梁的任何变形、载荷、振动和运动。收集到的这些信息将允许创建“数字孪生”，代表桥梁现场，使项目经理能够了解桥梁是如何发展的。

埃因霍温科技大学的合作

备受赞誉的建筑师 Michiel van der Kley、Summum Engineering 和 Witteveen Bos 与埃因霍温科技大学 (TU/e) 合作设计了为骑自行车者建造的最长 3D 打印桥梁的 3D 模型。这座桥是在圣戈班 Weber Beamix 的 3D 打印中心制造的，该中心使用了多个 BAM 机械臂。这座 29 米长的桥梁采用圆形和自然的形状设计，以融入其室外布置。

Acciona 3D 打印马德里的一座桥梁

我们可以说这是世界上第一座安装的 3D 打印桥梁。该混凝土结构位于马德里的阿尔科文达斯，由西班牙公司 Acciona 创建，该公司与多个业务线合作，包括能源、基础设施和几年的增材制造。虽然 Acciona 负责 3D 打印过程，但混凝土人行天桥是由加泰罗尼亚高级建筑学院设计的。关于更多的技术方面，我们可以强调的是，这座桥长12米，宽1.75米，代表了伊比利亚国家土木工程的里程碑。此外，它的设计具有有机和仿生建筑，类似于自然的形式。

上海数字未来工程

中国是最早开始使用增材制造建造桥梁的国家之一。上海大学建筑与城市规划学院用 3D 打印的两座桥梁是采用这项技术建造的首批建筑。作为“上海数字未来”项目的一部分，这两个结构旨在展示新技术可以彻底改变建筑和建筑等许多领域。两座桥由塑料制成，分别长 4 米和 11 米。为了建造这两个结构，项目经理声称他们使用了 Kuka 机械臂和定制的 3D 打印模块。这总共需要 360 小时的增材制造。

荷兰第一座 3D 打印桥梁

2017 年，埃因霍温理工大学 (TUE) 和 BAM Infra 公司设计了荷兰第一座 3D 打印混凝土桥梁。这座长 8 米、宽 3.5 米的桥梁由 800 层混凝土组成，位于一条沟渠上，因此连接了两条道路。在许多情况下，TUE 和 BAM Infra 声称通过 3D 打印最大限度地减少了建造这种结构所需的混凝土量。这座桥位于 Gemert 镇，仅用了 3 个月就建成了。

促进 3D 打印桥梁的发展

苏黎世联邦理工学院建筑师与扎哈·哈迪德建筑师一起成功设计了 Striatus 人行天桥，该桥是与 Incremental3D 合作使用独特的 3D 打印工艺制造的。Striatus 是一座 12 x 16 米长的无屏蔽桥，安装在威尼斯的一个公园内。它是国际建筑展的一部分，由几个单独的部分组成，可以灵活、轻松地组装和拆卸。使用这种技术，混凝土不是像往常一样水平地一层一层地施加，而是以一定的角度施加，这确保了桥梁不需要任何额外的加固。在 2021 年 11 月 21 日之前，游客有机会穿过威尼斯大桥。

上海最长的混凝土桥

令人印象深刻的 176 单位水泥支撑着中国最长的 3D 打印混凝土桥梁（最初是世界，后来被荷兰的一个项目超越），让行人可以穿过上海运河。这座桥由清华大学吴卫国教授领导的团队设计，并在智慧湾旁边使用增材制造制造。上海的人行结构受赵州（中国）历史悠久的安吉桥的启发，旨在代表 3D 技术在各种工程项目中的潜力。两个机械臂用于施工，在 450 小时内创建了混凝土拱门。该团队声称，与传统制造工艺相比，可以节省三分之二的实施成本。

一个 3D 打印的伸缩桥

去年夏天，中国推出了另一座桥梁，部分归功于增材制造，这次具有非常特殊的功能。它旨在随时收回，并由通过蓝牙连接的简单按钮控制。整座桥没有经过 3D 打印，它只是由增材制造在短短 3 天内定制的三角形面板组成。这 36 个元素由回收材料制成的复合材料制成。这座桥长9米，宽1.5米，安装在智慧湾公园内。

仍在开发中的 3D 打印桥梁

通往 2024 年奥运会的门户

如您所知，巴黎市将在 2024 年举办下一届奥运会。法国首都已经在准备接待运动员和运动员及其组织机构，以便所有赛事都能在最佳条件下举行。但这不仅仅是关于活动，还需要组织空间以容纳所有来支持他们最喜欢的球队的游客。正是在这种背景下，一大群公司（Freyssinet、Lavigne & Cheron Architects、Quadric、XtreeE、LafargeHolcim）将创建一条 40 米长的走道，整个走道将采用 3D 打印。它必须安装在被选为奥运村和残奥村举办地的 Pleyel 区。

海军陆战队作战测试 3D 打印桥梁

2019 年，美国海军陆战队针对远征结构自动化建造 (ACES) 打印机的现场操作为特殊部门开展了培训计划。虽然海军陆战队仍在试验使用大型混凝土和铝制打印机系统，但他们计划能够部署这些类型的 3D 打印机，使现场工程师能够创建定制的桥梁结构以跨越任何陆地间隙。“目前唯一的限制是与工业界达成知识产权交易y.”，海军陆战队快速保障办公室先进制造运营小组的队长马修·弗里德尔上尉解释说。他预测，在未来几年左右的时间里，增材制造行业和美国国防部将达成使用专有 3D 技术的协议。

鹿特丹的行人 3D 打印桥梁

Royal HaskoningDVC、CEAD 和科思创之间的合作产生了第一个轻量级 3D 打印人行天桥原型，该原型使用玻璃填充的热塑性复合材料制成。两家公司声称，他们之所以选择这种材料，是因为与钢相比，纤维增强聚合物桥梁具有更长的预期寿命和更低的生命周期成本。他们还指出，显然这是第一次有人使用 3D 打印技术制作由大型连续纤维增强热塑性部件制成的桥梁。对于这项技术，他们使用了来自科思创的熔融颗粒制造和 Arnite AM8527 颗粒材料。他们列举了这座桥梁的许多好处，包括缩短施工时间、提高可持续性、减少维护负担和延长使用寿命。

带有 3D 打印外壳的悬索桥水平仪

纽波特大桥建于 1969 年，用于连接罗德岛州的詹姆斯敦和纽波特镇。在其创建时，由于其 2.1 英里长和 400 英尺高（供海军航空母舰从下方通过），它被誉为技术进步的证明。然而，在 2019 年，在被命名为克莱伯恩佩尔桥后，一些人意识到可能是时候更新这座桥了。也就是说，参议员谢尔顿怀特豪斯和其他政府*希望改道进入纽波特经济上处于不利地位的北端社区，并使行人和骑自行车的人更容易进入这座桥。罗德岛设计学院 (RISD) 室内建筑系的学生最近提出了一种可能的解决方案。2021 年 8 月，他们展示了他们视觉的 3D 体验，桥梁的悬空下层。虽然他们没有展示他们如何种植来制造结构，但他们已经注意到他们将使用 3D 打印来创建一个由碳纤维制成的封闭结构，以保护低层免受强风的影响。

基于塑料的 3D 打印桥梁

2018 年，中国建筑公司上海机械化建设集团有限公司 (SMCC) 和 3D 线材制造商 Polymaker 合作开发了一个原创的 3D 打印桥梁。这座桥由塑料制成，供行人使用，长 15.25 米，宽 3.8 米，重量不低于 5,800 公斤。为了实现这一目标，两家公司表示他们显然使用了 XXL 打印机，其打印量将达到 24 米长 x 4 米宽。关于使用的材料，他们声称使用 ASA，丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯的首字母缩写，装有玻璃纤维。