陸交局將推出首座採用三維混凝土列印技術建造的行人天橋。（圖：陸路交通管理局、呂思嫻）
陸路交通管理局計劃於2028年在裕廊河一帶，推出本地首座採用三維混凝土列印技術建造的行人天橋，以改善裕廊西與登加新鎮之間的連接。
陸交局表示，研究團隊已在今年3月底完成縮比模型結構測試。接下來，團隊將評估測試結果，若表現理想，將實際列印與建造行人天橋。
裕廊河一帶將推出首座採用三維混凝土列印技術建造的行人天橋。（圖：陸路交通管理局）
三年前開始研發 經歷多次試驗與調整
鑒於本地勞動力短缺，陸路交通管理局探討採用三維混凝土列印技術作為建築方式的替代方案，以提升建築生產力。
這項研發自2023年初開始，以一個小規模基礎建設項目進行試點研發，也就是在裕廊河上搭建行人天橋，連接裕廊西和登加新鎮。團隊展開材料研發、天橋設計及模型抗壓測試，至今已經歷多輪材料配方優化與測試。
項目研究團隊。（圖：呂思嫻）
參與項目的團隊包括南洋理工大學新加坡3D列印研究中心、荷蘭工程設計公司Witteveen+Bos，以及3D列印公司CES InnovFab。團隊在研發初期，曾面對材料不穩定導致結構裂開等挑戰，經過反覆調整後，最終開發出一種高質量可用於建造天橋的混凝土配方。
團隊曾面對材料不穩定導致結構裂開等挑戰（左），經調整後終開發出高質量配方（右）。（圖：陸路交通管理局）
陸交局表示，該配方以水泥、沙子、水所組成高強度混泥土混合物，在列印時具備良好流動性，同時能快速硬化，以支撐結構並維持並維持形狀穩定。為了加強其可持續性，裡面也加入回收工業材料。
南洋理工大學機械與宇航工程學院副教授王德能就表示，團隊在材料流動性與硬化速度之間取得了平衡，使下層結構能夠支撐上層材料，保持整體形狀。
三維混凝土列印技術。（圖：集永成創新製造有限公司、陸路交通管理局）
行人天橋全長約10米、寬5米，團隊通過三維混凝土列印技術列印十個混凝土塊，拼接成天橋，再以鋼索貫穿加固。鋼索兩端固定在混凝土塊中，並被拉緊，土塊被緊緊地壓縮在一起，形成橋面結構，供行人和腳踏車騎士使用。
橋樑形狀的設計能達到最佳列印效果和有效使用材料，同時也能保持強度。橋體側面採用波浪形設計，這顯示三維列印可以建設較複雜的幾何結構。
為確保安全性，團隊製作了縮尺模型，其寬度是原本設計的一半，並已在上個月31日通過水箱負載測試評估實際受力情況。目前相關測試已完成，團隊接下來將分析數據，以驗證理論設計的計算，確保結構完整。若結果理想，團隊將建造整座橋樑。
當局指出，他們會進行類似的評估和測試，確保結構完整後才會對外開放。
團隊製作了縮尺模型，並已通過水箱負載測試評估實際受力情況。（圖：陸路交通管理局）
可減少一半人力 研發共耗資140萬元
集永成創新製造有限公司及CES-Precast常務董事黃真偉接受《8視界新聞網》訪問時表示，三維混凝土列印技術可減少約50%的人力需求。傳統施工方式需要人手搭建模板、綁紮鋼筋、澆築和拆模，而三維混凝土列印只需少量人員去作業系統，因此有望顯著節省人力與時間。
他也指出，這項技術能縮短施工時間。以橋樑分段為例，傳統施工通常需要至少一天，而每個三維列印橋樑分段約四小時就能完成，工期大幅縮短。
陸交局街道設計及基礎設施科技副署長楊政龍透露，南洋理工大學獲當局撥款約140萬元以展開這項研發項目。項目內容包括開發適用於三維混凝土列印技術的材料、利用新材料進行橋樑設計、製作三維列印縮比模型，以及通過專用設施進行承載測試。
不過，他也表示，由於橋樑建設工程尚未招標，當局目前無法提供建造行人天橋的估算。此外，鑒於這項技術在基礎設施領域仍屬新興階段，現階段進行具參考價值的成本分析仍言之過早。
未來或擴大應用
這並非我國首次將這項技術運用在基礎設施上。建設局與其研究團隊去年採用這項技術建造託兒中心建築外牆。
陸交局未來將繼續在適當情況下，探討在基礎設施建設中應用三維混凝土列印技術的機會。
