3D打印赵州桥获 吉

吉尼斯世界纪录一直倡导以创造世界纪录的方式激发人们的探索欲，并鼓励人们用一颗对新事物、对不确定性充满包容的心灵，在未知中去期待、探索和发现，创造无限可能。2020年7月21日，坐落于河北工业大学的装配式混凝土3D打印赵州桥，正式获得“最长的3D打印桥”吉尼斯世界纪录™称号。这座由河北工业大学马国伟教授团队共同建造的3D打印桥梁，全长28.15米、净跨度17.94米，受到业内外关注。

“将经历千年的赵州桥与现代化的3D打印相结合，建造一座装配式3D打印赵州桥，是对建造科技的传承和弘扬，也是对河北传统文化的认同和回归。这个步行桥的成功落成，可以推进智能建造关键技术的发展，对我国建筑现代化的进程也具有重要意义。” 河北工业大学马国伟教授说。

以3D打印技术再造一座赵州桥，从设计到落地，过程曲折而又艰难。2017年下半年，河北工业大学3D打印桥项目团队正式组建，经过选题、反复论证，项目正式启动已是2018年初，而整个桥梁完全建成则需要等到2019年9月30日。

“       从设计环节开始，我们就遇到了很大的挑战。事实上，仅设计方案，我们就更改了很多次。”王里介绍说。理论上讲，如果打印机足够大，那么整个桥梁有可能会被完整打印出来。但我们团队主打的理念是面向装配式建筑的3D打印智能建造，将整个桥梁分割成多个模块，分别制作。这时，学科交叉带来的优势就体现出来了，极大程度上推动了项目的进展。

随着3D打印桥项目的推进，更多挑战随之浮出水面。而这时，传统造桥智慧的到援，最终使3D打印桥挺起脊梁，横跨河上。既然是以赵州桥为原型来新建桥梁，团队就必需先了解“母版”--土木建筑史上的丰碑赵州桥。作为缺少桥梁专业背景的团队而言，如有一位精通赵州桥前世今生的“老师傅”能前来指导一二就太有裨益了。这时，工程勘察设计大师王长科的到来为整个团队打开了一扇窗。

而在施工装配阶段，更大的困难却是桥拱的装配。传统的做法是，抽干河水、搭建脚手架、依次施工，完成桥拱、桥身的搭建。但此次3D打印桥不同，它的桥拱被分成三大模块，需要一次性精准地吊装完成。

另一位工程勘察设计大师的指导，让这个问题迎刃而解。在海河综合开发改造工程中，主持设计和施工完成了多座创新型桥梁的韩振勇大师，提出了“体外拉索预应力”这一方法。所谓“体外拉索预应力”，就是将桥拱三大模块预先拼装，相当于弓箭的弓，“弓”两端的线也就是拉索，相当于弓弦;而吊装的时候，拉索会被拉紧，以控制桥拱结构、调整误差，等调整完毕，拉索放开，桥拱一次性装配完成。

数千年的造桥史，数代造桥人薪火相传，沉淀了厚重的造桥智慧。而对多元学科、新技术的包容，则使造桥这门古老的工艺突破以往界限，有了新的可能。3D打印赵州桥的故事，给出了一个惊艳的样板。