日本国土交通省近期针对直轄土木工程中3D打印技术的应用案例日益增多的情况,整理并发布了一份参考指南。该资料重点聚焦于造形物的成型确认方法,以及在引入新技术时涉及合同变更的注意事项。日本方面认为,采用水泥基材料进行3D打印,能够省去传统模板工序,在节省人力和缩短工期方面具有显著潜力,因此致力于整理相关质量管理方法以推动普及。
这份资料主要面向负责监督的发包方职员,旨在应对承包方提出的3D打印技术应用提案,但同样对承包方理解合同变更流程及成型确认标准具有重要参考价值。其内容是对日本土木学会去年发布的技術指針草案的补充,旨在填补实际操作层面的细节空白。
在成本与效益方面,日本行业观察指出,3D打印材料通常比传统现浇混凝土或预制构件更为昂贵。然而,由于无需制作模板、生产周期短且能实现复杂自由造型,其在省人化和工期缩短方面的优势依然突出。因此,当承包方提出此类提案时,发包方需重点评估整体设计变更的合理性与必要性,并与承包方充分协调。
关于合同处理,日本过往的施工实绩显示,绝大多数情况是将3D打印应用作为不改变费用的“施工承诺”来处理。在质量管控上,原则上遵循传统现浇混凝土的施工管理标准。但针对主流的挤出式3D打印技术,由于材料层层堆叠的特性,表面会形成独特的凹凸纹理。日本方面明确规定:测量宽度和高度时,应以凹部为基准;而测量内空宽度和高度时,则以凸部为基准。
目前,日本在土木领域针对3D打印的材料和成型方法尚未建立统一标准,且直轄工程中尚无在初始设计阶段直接指定使用3D打印的案例。尽管初期成本较高,但其在灾害恢复等对工期要求极高的场景中展现出巨大价值。日本国土交通省计划通过积累施工实绩,为未来的标准化奠定基础。资料中详细列举了14个直轄工程应用案例,涵盖了不同制造商、工作物类型、材料、质检项目及优劣势分析,并展示了从现场到工厂内部的多样化应用场景。
对于中国同行而言,日本在缺乏成熟标准前,通过具体案例积累和细化测量基准来探索新技术路径的做法,为中国3D打印技术在基建领域的落地提供了宝贵的“试错”参考,特别是在复杂异形结构的成本核算与质量验收标准制定上值得深入借鉴。
