仙桃橡塑胶

印过程。（受访者提供）

四川在线记者 代强

“3，2，1，茄子！”12月14日，成都龙泉驿区驿马河公园，临近中午，仍有波接波游客排着长队，争相与“流云桥仙桃橡塑胶”影。

两周多前，驿马河公园二期正式开园，随之亮相的“流云桥”迅速成为网红卡地——它是全球长分子3D印桥，由中建西南设计研究院和上海建工园林集团作完成。整桥全长66.8米，其中3D印部分桥长21.58米、宽处8米、处2.68米，桥身蓝白相间，若轻盈灵动的丝带，又若漂浮天际的流云，集实用与工艺观赏为体。

 

实拍流云桥。（代强 摄）

为什么要设计这样座桥，这么长的桥是怎么印出来的？近日，记者走近“流云桥”的设计制作团队，揭开其诞生之谜。

设计灵感源于河流与丝绸

从驿马河公园5号停车场进入公园，沿着条健身步道先向前行，再向右走。大约300米后，眼前呈现片草坪和竹林环绕的“卧云泽”景观湖。湖的角，横卧道白围栏、蓝桥面的“V”字型桥，这就是“流云桥”。在低处平视湖面，天空和桥体在水中的倒影融为体，恰似流云在天上飘动，很有立体感、流动感。

流云桥。（受访者供图）

为何要在这里建这么座桥？中建西南院景观院院长程锐介绍，主要有三点考虑。其，驿马河公园西北侧为大运会主场馆（东安湖体育公园），桥建于此能让来自全世界的与会人员，窗就能看到，略公园城市风光，展现科技力量。其二，经考察调研，驿马河公园二期南部主要为集中居住区和中央活动区，北部为商业和商住区，南北往来人员流量大，桥建于此能好服务周边市民休憩。其三，随着驿马河公园开放，到此处玩耍的小孩越来越多，希望借此桥造科普走廊，实现教育。

“2019年就提出了桥的构想，并由院里组牵头，与项目施工起对选址、建造条件等可行进行了调查研究。”张晓翔说，光是桥的设计就花了约半年时间。景观院总建筑师张静表示，设计的大难点，是如何兼顾桥的和美观。作为景观桥，要实现“桥景”，经过多轮“头脑风暴”，设计思路逐渐清晰

流云桥。（受访者供图）

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桥梁形态设计灵感来源于驿马河区域内自由奔腾的河流，欢快流淌的小溪似丝绸之路在面前展开。“线条流畅、灵动轻盈，是整座桥的外形特。”景观院四所所长张晓翔介绍，“流云桥”面桥梁扶手是个峰两边平缓寓意“山连两翼”；另面桥梁扶手是两个峰个谷，寓意“两山夹城”。

同时，作为桥梁，“流云桥”还需具备通行、照明等主要和辅助。“为了市民们晚上的步行安全，桥体添加了照明的辅助，届时的果可以用浪漫来形容。”程锐说。

这也是全球长分子3D印桥。张晓翔解释，分子是指其使用的是分子材料。在此前的3D印桥中还有长的，但使用的是混凝土、钢材、木材等，分子材料的特别之处在于具有很大的形态和外观塑造空间，且表面光滑，质感好。

流云桥。（代强 摄）

“盖被子”止材料变形

上海建工集团旗下的上海园林绿化建设公司，是国内3D印域“头羊”，从2018年开始实施大型3D印，曾整体印全球座分子材料3D景观桥——上海普陀桃浦3D印桥，以及当时全国大的3D印桥福建泉州3D印桥，也是此座“流云桥”的施工。

“形象地说，3D印的过程就像是在做蜡像雕塑。”上海园林绿化建设公司智慧建造中心主任龚明介绍，印设备的喷头将流体状的材料层层挤出叠加成型，后再对每段印构件进行拼接端面的加工。此次印“流云桥”的设备和桃浦3D印桥是同套，但进行了技术迭代。

流云桥。（代强 摄）

印之前，先在电脑中数字设计建造桥模型。然后进行数据分析，特别是结构受力情况，行建模仿真分析再印段试样，进行检测，再返回修改模型、优化参数。龚明说，3D印的几个核心控制因素是材料能、加工工艺和环境温度。

“流云桥”的印材料和其他3D印桥的材料基本相同，主要是分子材料，通俗讲就是种做塑钢门窗用的工程塑料，还要再加入定比例的玻璃纤维和改添加剂以增强强度。同时需要装备的挤出系统进行对应的技术匹配，经过反复试验，终确定“流云桥”的玻璃纤维的比例为20，保温护角专用胶材料总计用了12吨。

要印这么长的桥，但又不可能设计开发套同样长的印设备，于是采取分段印的式制作，将21.58米需要印的构件分成了16段，分段印好再进行拼接安装，也有利于装卸运输。

“虽然以前也印过3D桥，但桃浦桥、泉州桥都是直来直去的。‘流云桥’是弧形的，印部分大曲率15度，引桥部分（桥头连接湖岸处）曲率将近90度。”龚明说，这面对印程序编写提出挑战，同时对印的精细度、度提出了非常的要求。如果印出来的成品有点点瑕疵，就可能造成后期法拼接，为此他们对印设备进行了反复调试和改造，同时门开发了套不等印的软件程序。

另个挑战是，构件越大，印时就越容易变形、翘曲，稳定下降，甚至法成型。他们又经过反复研发试验，将原印设备的喷头研发换成了每小时能挤出20公斤原料的印喷头，而此前的桃浦桥、泉州桥用的喷头每小时只能挤出8公斤或10公斤原料，既提升了印率，又确保了印构件的成型稳定。

此外，因为当时没有恒温车间，而印施工期正逢开年前后，有几天温度很低。而佳印环境温度需要保持在30度至35度左右，这样印构件才不容易变形。“想尽切办法让热量流失得慢点，我们尝试用被子将车间罩起来，开取暖器保温。”龚明说，同时，这次实现了采用红外热成像设备实时监控印构建温度场，进行闭环印。如今，随着系列技术的革新和新装备的研发，已经不需要盖被子保温了。

加班加点，印团队仅用了35天就完成了桥体印，整个过程气呵成，真正实现了科技与艺术的融。

流云桥。（代强 摄）

动大型3D印市场化

在对印桥段拼接面加工完成后，大货车将材料运输到驿马河公园进行现场拼接装配。过程中，采用了三维激光点云扫射检测技术，以保证成型和拼接安装的精度。

站在“流云桥”上细看并用手触摸桥的扶手，可以发现3D印部分和其他采用轻质航空材料制作的引桥部分，有细微的差别。印部分有明显的“褶皱”，是印过程中原材料不断堆积叠加挤压形成的；而引桥部分则是光滑的，这是因为引桥扶手是通过数字化设计后进行数控雕刻成型，再在其表面进行特种涂层处理。

为了提桥梁的稳定和通行的舒适度，在3D印桥梁的下增设了钢梁作为叠支撑受力。桥面还预留孔位，便于通过埋设管道等式进行排水和照明施工。

“‘流云桥’与众不同之处，在于它大大突破了传统桥梁的造型设计。”张晓翔说，传统的桥梁由石头、木材、混凝土等材料制作，形态多为直线或者微曲线，造型单，没有太大变化，顶多在桥的外表做些造型装饰。而3D印技术给了大的设计空间，可以大胆设计成曲线造型，突出美感。

这也对桥梁景观设计提出了要求。“如今不再单单从面去设计座桥，还要多兼顾其审美价值，以及如何让其融入周边环境，实现人文、科普等关联。”在张晓翔看来，这需要不断新设计理念，培养多复型设计人才。“我们将致力于开拓创新，以科技助力设计，在景观造中尝试多的新技术、新材料。”

“这是次成功的探索。”龚明表示，将大型3D印技术向市场化，还面临资金、技术、人才等系列挑战。套大型3D印设备，至少要花两千万元，不少设备部件需要从国外购买，后续希望政府加大相关设备制造支持力度，培育壮大国内相关设备制造能力。

目前，大型3D印是个智慧密集型行业。“大型3D印技术的研发，涉及装备、电气、工艺、软件、材料等等业，我们公司博士硕士大把，我们需要进步突破技术，开发出便捷装备、便宜低价，环保低碳印材料，让普通技术人员也能参与产品设计和设备操作。”龚明说。

经过段时间的探索，上海建工集团发现，建设恒温车间投入巨大，且不利于灵活生产。龚明表示，他们正探索通过技术革新和设备改良，不建恒温车间就能确保印质量。下步，他们还将通过研发新材料、回收利用废旧塑料、固碳技术等式，实现加低碳环保的3D印生产，努力动大型3D印技术走向产业化、市场化。

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