新落成的巴里达芬奇大桥展示了3D打印如何将历史愿景与可持续创新相结合。该建筑使用WASP大型3D打印机建造，由13个相互锁砌块组成，采用由石料废料和石灰制成的砂浆，赋予大理石和石材加工副产品新的用途。这座桥灵感来自达·芬奇16世纪的设计，依靠3D打印元件的高精度实现其自承形态。该项目不仅将达·芬奇的理念付诸实践，也展示了数字制造如何减少现代建筑中的环境影响。
图片来源：WASP
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在建筑行业，增材制造如今被广泛应用。无论是建造房屋、学校，甚至是桥梁，3D技术都能带来极大的好处。在城市建筑的结构和步道方面，近年来3D打印桥梁项目数量激增。许多国家现在采用增材制造来建造这些连接结构，部分原因是成本较低。为了进一步了解这类项目以及增材制造如何促进桥梁建设，我们整理了一份近年来一些最重要举措的清单，无论这些项目已完成或仍在建设中。
虽然难以置信，但这个项目确实成真。具体来说，根特大学推动了通过增材制造打造一条所需材料更少且环境影响更小的路径。在该项目中，根特大学与Vertico和以色列理工学院合作设计了这座人行桥，虽然规模不算突出，但在美学上非常出色，尤其因其拓扑优化而引人注目。为此，他们使用了混凝土3D打印机，打印体积为4.5 x 2 x 2.5米，材料专门为此设计。通过这种方式，公司旨在减少二氧化碳排放，提升建筑行业的生产力。
图片来源：Vertico
著名建筑师米歇尔·范德克莱与Summum Engineering和Witteveen+Bos合作，与埃因霍温理工大学（TU/e）合作，设计了为自行车骑行建造的最长3D打印桥梁的3D模型。该桥在圣戈班韦伯Beamix的3D打印中心制造，该中心使用多个BAM机械臂。这座长29米的桥梁设计为圆形和自然形状，以与户外布局融合。
可以说，这些是世界上第一批安装的3D打印桥梁。这座混凝土桥位于马德里阿尔科本达斯，由西班牙公司Acciona设计，该公司涉足多个业务线，包括能源、基础设施，并曾涉足增材制造。虽然Acciona负责3D打印工艺，但混凝土人行桥由加泰罗尼亚高级建筑学院设计。关于技术层面，我们可以强调桥长12米，宽1.75米，这标志着伊比利亚国家土木工程的一个里程碑。此外，其设计具有有机和仿生建筑风格，仿佛自然的形态。
图片来源：Acciona
2017年，埃因霍温理工大学（TUE）与BAM Infra公司设计了荷兰首座3D打印混凝土桥梁。这座由800层混凝土组成的桥梁，长8米，宽3.5米，位于一条沟渠上，因此连接了两条道路。与许多情况一样，TUE和BAM基础设施声称通过3D打印最大限度地减少了建造此类结构所需的混凝土量。该桥位于盖默特镇，仅用3个月建成。
图片来源：Bart Maat / EPA
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（最初是世界桥，后被荷兰的一个项目超越），使行人能够穿越上海运河。该桥由清华大学吴维国教授领导的团队设计，采用增材制造技术，位于威斯多姆湾附近。上海的人行结构灵感来自中国赵州的历史安吉桥，旨在代表3D技术在各种工程项目中的潜力。施工过程中使用了两只机械臂，混凝土拱门耗时450小时。团队声称，与传统制造工艺相比，实施成本可节省三分之二。
图片来源：JCDA
去年夏天，中国发布了另一座部分得益于增材制造设计的桥梁，这次还配备了非常特殊的功能。它设计为随时收回，通过蓝牙连接的一个简单按钮控制。整座桥并未经过3D打印，仅由三天内通过增材制造定制的三角形面板组成。这36个元素采用了由回收材料制成的复合材料。这座桥长9米，宽1.5米，安装在智慧湾公园内。
2019年，美国海军陆战队为特种部队开展了自动化远征结构（ACES）打印机现场作培训项目。虽然海军陆战队仍在试验大型混凝土和铝制打印机系统，但他们计划部署这类3D打印机，使现场工程师能够定制桥梁结构，跨越任何陆地间隙。“目前唯一的限制是与工业商达成知识产权协议。”海军陆战队快速保障办公室先进制造运营组组长马修·弗里德尔上尉解释道。他预测，在未来几年左右，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。
在加利福尼亚彭德尔顿营地演习期间，固定一根3D打印的桥梁支撑柱。（图片来源：海军陆战队）
皇家哈斯科宁DVC、CEAD和科维斯特罗合作，诞生了首个轻量化3D打印人行天桥原型，采用玻璃填充热塑性复合材料制造。两家公司声称选择这种材料是因为纤维增强聚合物桥以其使用寿命更长且生命周期成本低于钢材而闻名。他们还指出，显然这是首次有人利用3D打印技术制作由大型连续纤维增强热塑性部件组成的桥梁。该技术采用了熔融颗粒制造和科维斯特罗的Arnite AM8527颗粒材料。他们列举了桥梁的多项好处，包括缩短施工时间、提高可持续性、减轻维护负担和延长使用寿命。目前，这座桥仅作为原型存在，但最终将安装在鹿特丹的克拉林塞博斯公园内。
塑料基3D打印桥
2018年，中国建筑公司上海机械化建筑集团（SMCC）与3D耗材制造商Polymaker合作开发了一款原创的3D打印桥梁。该桥以塑料为基础，专为行人设计，长15.25米，宽3.8米，重量不少于5800公斤。为此，两家公司表示他们显然使用了一台XXL打印机，打印体积为长24米，宽4米。关于所用材料，他们声称使用ASA（丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯的缩写），并富含玻璃纤维。
图片来源：Ti Gong（蒂公）
2018年，中国建筑公司上海机械化建筑集团（SMCC）与3D耗材制造商Polymaker合作，开发了一座原创的3D打印公园桥梁。该桥由塑料制成，专为行人设计，长15.25米，宽3.8米，重量5800公斤。为此，公司使用了一台长24米、宽4米的XXL打印机。材料方面，团队使用了装载玻璃纤维的丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯（ASA）。2019年，桥梁成功安装完成，预计将在公园内使用30年。
图片来源：Polymaker
一支由国际研究人员和公司组成的团队开发了Diamanti，这是一种模块化3D打印混凝土桥梁，将于2025年在威尼斯举办的“时空存在”展览中展出。该项目由Masoud Akbarzadeh教授领导，与瑞士Sika集团合作，探讨计算几何和机器人制造如何提升混凝土建筑的效率和适应性。该结构由九个预制段组成，采用水泥基混合料和空心几何结构，减少了材料使用。这些段段使用后张拉钢索组装，无需粘合剂，使桥梁既可拆卸又可回收。迄今为止，已制造出两个版本：一个是2.5米原型，曾在威尼斯展出;另一个是10米版本，在法国结构测试。
计划中的迪亚曼蒂大桥AI生成图像。（鸣谢：Massive Form）
新落成的巴里达芬奇大桥展示了3D打印如何将历史愿景与可持续创新相结合。该建筑使用WASP大型3D打印机建造，由13个相互锁砌块组成，采用由石料废料和石灰制成的砂浆，赋予大理石和石材加工副产品新的用途。这座桥灵感来自达·芬奇16世纪的设计，依靠3D打印元件的高精度实现其自承形态。该项目不仅将达·芬奇的理念付诸实践，也展示了数字制造如何减少现代建筑中的环境影响。
图片来源：WASP
我们以凤凰3D打印桥梁作结，这座结构由瑞士水泥制造商Holcim设计。该项目与苏黎世联邦理工学院、incremental3D和Zaha Hadid Architects合作开发。该桥采用10吨再生材料建造，实现了25%的碳足迹减少。霍尔西姆创造了定制印刷墨水，这种墨水完全由回收混凝土混合而成。据公司称，增材制造在保持相同性能水平的同时，材料使用减少了50%。
