吉尼斯世界紀(jì)錄一直倡導(dǎo)以創(chuàng)造世界紀(jì)錄的方式激發(fā)人們的探索欲，并鼓勵(lì)人們用一顆對新事物、對不確定性充滿包容的心靈，在未知中去期待、探索和發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)造無限可能。2020年7月21日，坐落于河北工業(yè)大學(xué)的裝配式混凝土3D打印趙州橋，正式獲得“最長的3D打印橋”吉尼斯世界紀(jì)錄?稱號。這座由河北工業(yè)大學(xué)馬國偉教授團(tuán)隊(duì)共同建造的3D打印橋梁，全長28.15米、凈跨度17.94米，受到業(yè)內(nèi)外關(guān)注。

“將經(jīng)歷千年的趙州橋與現(xiàn)代化的3D打印相結(jié)合，建造一座裝配式3D打印趙州橋，是對建造科技的傳承和弘揚(yáng)，也是對河北傳統(tǒng)文化的認(rèn)同和回歸。這個(gè)步行橋的成功落成，可以推進(jìn)智能建造關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，對我國建筑現(xiàn)代化的進(jìn)程也具有重要意義?！?河北工業(yè)大學(xué)馬國偉教授說。

以3D打印技術(shù)再造一座趙州橋，從設(shè)計(jì)到落地，過程曲折而又艱難。2017年下半年，河北工業(yè)大學(xué)3D打印橋項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正式組建，經(jīng)過選題、反復(fù)論證，項(xiàng)目正式啟動已是2018年初，而整個(gè)橋梁完全建成則需要等到2019年9月30日。

“       從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始，我們就遇到了很大的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，僅設(shè)計(jì)方案，我們就更改了很多次?！蓖趵锝榻B說。理論上講，如果打印機(jī)足夠大，那么整個(gè)橋梁有可能會被完整打印出來。但我們團(tuán)隊(duì)主打的理念是面向裝配式建筑的3D打印智能建造，將整個(gè)橋梁分割成多個(gè)模塊，分別制作。這時(shí)，學(xué)科交叉帶來的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了，極大程度上推動了項(xiàng)目的進(jìn)展。

隨著3D打印橋項(xiàng)目的推進(jìn)，更多挑戰(zhàn)隨之浮出水面。而這時(shí)，傳統(tǒng)造橋智慧的到援，最終使3D打印橋挺起脊梁，橫跨河上。既然是以趙州橋?yàn)樵蛠硇陆蛄?，團(tuán)隊(duì)就必需先了解“母版”--土木建筑史上的豐碑趙州橋。作為缺少橋梁專業(yè)背景的團(tuán)隊(duì)而言，如有一位精通趙州橋前世今生的“老師傅”能前來指導(dǎo)一二就太有裨益了。這時(shí)，工程勘察設(shè)計(jì)大師王長科的到來為整個(gè)團(tuán)隊(duì)打開了一扇窗。

而在施工裝配階段，更大的困難卻是橋拱的裝配。傳統(tǒng)的做法是，抽干河水、搭建腳手架、依次施工，完成橋拱、橋身的搭建。但此次3D打印橋不同，它的橋拱被分成三大模塊，需要一次性精準(zhǔn)地吊裝完成。

另一位工程勘察設(shè)計(jì)大師的指導(dǎo)，讓這個(gè)問題迎刃而解。在海河綜合開發(fā)改造工程中，主持設(shè)計(jì)和施工完成了多座創(chuàng)新型橋梁的韓振勇大師，提出了“體外拉索預(yù)應(yīng)力”這一方法。所謂“體外拉索預(yù)應(yīng)力”，就是將橋拱三大模塊預(yù)先拼裝，相當(dāng)于弓箭的弓，“弓”兩端的線也就是拉索，相當(dāng)于弓弦;而吊裝的時(shí)候，拉索會被拉緊，以控制橋拱結(jié)構(gòu)、調(diào)整誤差，等調(diào)整完畢，拉索放開，橋拱一次性裝配完成。

數(shù)千年的造橋史，數(shù)代造橋人薪火相傳，沉淀了厚重的造橋智慧。而對多元學(xué)科、新技術(shù)的包容，則使造橋這門古老的工藝突破以往界限，有了新的可能。3D打印趙州橋的故事，給出了一個(gè)驚艷的樣板。