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3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓋房、建橋——不用鋼筋搭車棚半個(gè)月“堆”景觀橋

2024年04月22日

位于六合區(qū)的整體3D打印二層建筑。南京日?qǐng)?bào)/紫金山新聞?dòng)浾?何鋼攝

位于六合區(qū)的整體3D打印二層建筑。

4月初，首座3D打印車棚亮相南京街頭，讓建筑領(lǐng)域的這個(gè)“新秀”又站上了風(fēng)口，多個(gè)社區(qū)、街道提出了訂購(gòu)需求。3D打印與傳統(tǒng)建造有何不同？未來(lái)城市建設(shè)能夠用在哪些地方？記者近日走進(jìn)工廠，見(jiàn)證如何利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)蓋房、建橋等。

打印半個(gè)月，一座景觀橋即將誕生

走進(jìn)位于六合區(qū)的一處廠房?jī)?nèi)，幾名工人守在機(jī)器旁為一個(gè)“工”字形結(jié)構(gòu)的構(gòu)件忙碌著，只見(jiàn)打印噴頭在機(jī)器臂的引導(dǎo)下，按照一定的軌跡來(lái)回運(yùn)轉(zhuǎn)，吐出混凝土，一層層堆疊著，除了需要中途加入混凝土，其余工作均交給機(jī)器完成。

“這是為江北一座新建學(xué)校打造的景觀橋，由于其造型復(fù)雜，需要反復(fù)彎曲，一般的造橋技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。”南京嘉翼精密機(jī)器制造股份有限公司現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人向記者介紹，3D打印橋梁的造型均由計(jì)算機(jī)圖紙信息化建模，只需輸入操作平臺(tái)控制器，再?gòu)?fù)雜的造型都能依靠其獨(dú)特的打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

該負(fù)責(zé)人表示，3D打印不需搭模架，不需要多少人工，平均1天打印2個(gè)構(gòu)件，半個(gè)月即可完成橋梁打印，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)半天完成組裝，實(shí)現(xiàn)既智能又快速的建造。

在工廠內(nèi)，記者看到許多3D打印成品或構(gòu)件，如垃圾分類站房、公園座椅、鏤空圍墻、巨大的卡通貓等。“我們的產(chǎn)品在市政工程上已經(jīng)廣泛使用，新一批更新材料的車棚即將推出。”上述負(fù)責(zé)人說(shuō)。

材料攻關(guān)成功，不用鋼筋也能打印車棚

3D打印難點(diǎn)不在設(shè)備，而在材料。傳統(tǒng)建造是搭好模架，綁扎鋼筋，再澆筑混凝土。3D打印不需要這些程序，而是利用混凝土直接打印成型，這對(duì)混凝土的強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)都提出了更高要求。

“最先我們是自己研究材料，打印出來(lái)的構(gòu)件存在各種問(wèn)題。”南京嘉翼董事長(zhǎng)李進(jìn)介紹，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，他們與東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張亞梅教授團(tuán)隊(duì)合作，組建綠色增材智造研究院，共同攻克材料難關(guān)。

從普通混凝土到建筑固廢再利用，如今他們剛剛完成了3D打印超高性能混凝土（UHPC）的研發(fā)。張亞梅告訴記者，這種材料融合了水泥、粉煤灰、硅灰、外加劑、鋼纖維等六七種材料，可以實(shí)現(xiàn)不用鋼筋就能打印建筑構(gòu)件。即將推出的新一款車棚，就采用了這種材料。他們把建筑垃圾、尾礦、工業(yè)固廢等變廢為寶，讓建造全流程都實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保。車棚耐火、耐沖擊、耐雪壓，而且安裝簡(jiǎn)便、可重復(fù)使用。

自首個(gè)3D打印車棚推出后，這幾天李進(jìn)非常忙。不斷有社區(qū)、街道等單位致電，訂購(gòu)該款車棚。“近期將在3號(hào)線九龍湖地鐵站外建設(shè)超高性能混凝土的3D打印車棚。”李進(jìn)表示，作為專精特新企業(yè)，近年來(lái)，該企業(yè)在南京推出了一批3D打印亮點(diǎn)產(chǎn)品，如江北新區(qū)研創(chuàng)園公交站臺(tái)、新區(qū)市民中心服務(wù)用房、南京站前廣場(chǎng)公廁和七橋甕濕地公園門衛(wèi)房等。去年，他們還把打印機(jī)搬至六合靈巖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心現(xiàn)場(chǎng)，原位打印國(guó)內(nèi)首座真正意義上可居住、可交付使用的整體3D打印二層建筑。

“我們的產(chǎn)品不僅在國(guó)內(nèi)外都受到歡迎，還首次進(jìn)駐中阿（聯(lián)酋）產(chǎn)能合作示范園，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)出海。”李進(jìn)表示，廠房已經(jīng)試運(yùn)營(yíng)，依托當(dāng)?shù)夭牧嫌绕涫墙ㄖ倮茫瑸槌鞘泄珗@打印各類裝飾構(gòu)件。

試點(diǎn)引路，將打造南部新城智能建造集聚區(qū)

作為全國(guó)智能建造試點(diǎn)城市，我市去年印發(fā)《南京市智能建造試點(diǎn)城市實(shí)施方案》。記者從市建委了解到，南京市將圍繞８?jìng)€(gè)方面的目標(biāo)任務(wù)，持續(xù)推進(jìn)建筑業(yè)、制造業(yè)融合發(fā)展，打造出彰顯南京特色的智能建造生態(tài)。

智能建造就是充分利用信息化、智能化技術(shù)手段，改變傳統(tǒng)建造方式，形成建筑產(chǎn)業(yè)的新質(zhì)生產(chǎn)力，助推城市高質(zhì)量發(fā)展。近期，2023年度江蘇省智能建造試點(diǎn)名單公布，我市6個(gè)項(xiàng)目入圍，包括：建筑機(jī)器人參與施工的建鄴區(qū)G71地塊，以全能智慧大腦塑造智慧工地的南京金融城二期東區(qū)超高層項(xiàng)目等。在全市首批35個(gè)智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目中，包括南部新城全民健身中心、29中新校區(qū)等，都體現(xiàn)了新型建筑工業(yè)化技術(shù)。

今年，南京將堅(jiān)持工業(yè)化、信息化、智能化“三位一體”，持續(xù)推進(jìn)智能建造與新型建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展。如打造南部新城智能建造試點(diǎn)項(xiàng)目集聚區(qū)，包括南京嘉翼在內(nèi)培育13個(gè)智能建造試點(diǎn)企業(yè)，不斷完善智能建造政策體系、技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)體系，力爭(zhēng)形成更多可復(fù)制可推廣的南京經(jīng)驗(yàn)，加速推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，打造促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。

（責(zé)任編輯：何雯麗）